高原環(huán)境對(duì)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的影響

蔚 亞

（西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710089）

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高原環(huán)境對(duì)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的影響

蔚 亞

（西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710089）

由于對(duì)高原環(huán)境不了解，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部位檢查保養(yǎng)不到位，使車輛常出現(xiàn)動(dòng)力下降、排氣管冒黑煙、爆震敲缸、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫不高等一些不正常的現(xiàn)象。文章結(jié)合高原環(huán)境條件的特點(diǎn)，分析了高原環(huán)境影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的原因，并提出了消除和減小高原影響的方法。

高原；環(huán)境發(fā)動(dòng)機(jī)；影響

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.06.060

CLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)06-171-02

前言

使用柴油、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力的車輛，如果操作人員對(duì)高原環(huán)境了解不夠、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部位檢查保養(yǎng)不能及時(shí)到位，必然會(huì)遇到各種不明白的問(wèn)題：如動(dòng)力下降、排氣管冒黑煙、爆震敲缸、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫不高等一些不正常的現(xiàn)象。其實(shí)如果上高原前能夠多了解高原常識(shí)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)必要的保養(yǎng)工作，又有充分的思想準(zhǔn)備，這些現(xiàn)象也就不足為奇了。

1、影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的原因

1.1使用環(huán)境變化的原因

依據(jù)我國(guó)地理環(huán)境的特點(diǎn)，分2000m以下和2000m以上環(huán)境使用的兩種燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，2000m以上環(huán)境使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)為特制的高原用發(fā)動(dòng)機(jī)。使用環(huán)境的海拔高度超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后，就像在內(nèi)地生活的人初次到高原一樣，也會(huì)出現(xiàn)一定的“高原反應(yīng)”[1]。

電子控制燃油噴射（電噴）發(fā)動(dòng)機(jī)基本上感覺(jué)不到影響，因?yàn)榕艢庀到y(tǒng)中安裝了氧傳感器，用以監(jiān)測(cè)排氣中氧氣濃度，車用電腦（ECU）根據(jù)氧傳感器提供的信息，可非常準(zhǔn)確地判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)時(shí)的可燃混合氣過(guò)濃，并及時(shí)修正根據(jù)空氣流量計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出的噴油脈沖寬度，從而確保發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣精確控制在理論空燃比附近。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)因可燃混合氣過(guò)濃產(chǎn)生爆燃震動(dòng)時(shí)，爆震傳感器把爆震轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)傳給 ECU，通過(guò)電控裝置調(diào)節(jié)延遲爆震時(shí)的點(diǎn)火提前角。所以電噴發(fā)動(dòng)機(jī)能夠根據(jù)海拔高度的變化，對(duì)燃油系統(tǒng)和點(diǎn)火時(shí)間自動(dòng)校正。

1.2可燃混合氣過(guò)濃的原因

可燃混合氣是燃油與空氣按設(shè)計(jì)比例混合形成的可燃?xì)怏w，發(fā)動(dòng)機(jī)要求混合氣燃燒得迅速、完全和適時(shí)，以提高動(dòng)力和節(jié)約油料，為此必須使燃油與空氣的混合比例適當(dāng)。燃油所需的氧氣在設(shè)計(jì)時(shí)，以容積成分計(jì)，設(shè)計(jì)工作環(huán)境空氣中氧占21%，氮占78%，而高原環(huán)境空氣中氧含量比例降低，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作中所吸入的空氣容積不變，而燃燒所需的氧氣相對(duì)較少，形成的可燃混合氣變濃[2]?；旌蠚膺^(guò)濃時(shí)，由于燃燒很不安全，產(chǎn)生大量的一氧化碳，造成氣缸蓋、活塞頂、火花塞電極大量積碳，排氣管冒黑煙，發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低，耗油量增加，出現(xiàn)啟動(dòng)困難、動(dòng)力不足、爆燃敲缸、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定等不良現(xiàn)象[3]。

1.3冷卻液沸點(diǎn)降低的原因

隨著海拔的升高，水在80℃左右就已達(dá)到沸點(diǎn)，而發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)最適宜的工作溫度是 80-90℃，節(jié)溫器始終控制冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)最適宜的工作溫度范圍之內(nèi)。最適宜的工作溫度比高原水的沸點(diǎn)高，極易出現(xiàn)“開(kāi)鍋”現(xiàn)象，而且較濃的可燃混合氣致使發(fā)動(dòng)機(jī)做功時(shí)溫度更高，始終又是一個(gè)潛在的隱患，冷卻液在熱漲的變化下溢出，冷卻液變少，造成惡性循環(huán)。所以在高原發(fā)動(dòng)機(jī)水溫不高而經(jīng)?！伴_(kāi)鍋”應(yīng)屬于正常現(xiàn)象，此現(xiàn)象一般情況下不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作[4]。而風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)使用的是強(qiáng)制風(fēng)冷式，不受冷卻液沸點(diǎn)的控制，因此沒(méi)有影響。

1.4空氣濾清器通氣不暢的原因

發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器相當(dāng)于人的肺，擔(dān)負(fù)著空氣的凈化功能。由于對(duì)空氣濾芯保養(yǎng)不及時(shí)或不到位，輕微的阻塞在低海拔地區(qū)工作時(shí)沒(méi)有什么感覺(jué)，但在高原環(huán)境的反應(yīng)是比較明顯的。就好比內(nèi)地人初到高原時(shí)，因?yàn)榭諝庵醒鯕獾暮繙p少，本來(lái)呼吸起來(lái)就困難，再戴上加厚的口罩，呼吸會(huì)更加困難，基本無(wú)法參加體力勞動(dòng)。

2、消除或減小高原影響的方法

2.1調(diào)整點(diǎn)火（供油）時(shí)間和供油量

可燃混合氣較濃時(shí)，燃燒速度更快，易點(diǎn)火過(guò)早[5]。所以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)要適當(dāng)推遲點(diǎn)火時(shí)間、調(diào)整化油器供油主量孔，減少供油量，即可恢復(fù)正常使用，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)只能推遲供油時(shí)間，噴油泵在無(wú)校驗(yàn)設(shè)備的情況下，無(wú)法調(diào)整供油量。通過(guò)調(diào)整恢復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能，但發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率還會(huì)有輕微下降。

2.2避免發(fā)動(dòng)機(jī)超負(fù)荷工作

汽車超載、低速高檔位行駛、上坡時(shí)減檔不及時(shí)、發(fā)電機(jī)組超出或接近額定功率使用時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)都是在超負(fù)荷工作。長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)損壞嚴(yán)重，故障率較高，加之高原海拔環(huán)境的影響，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)工作不正常的現(xiàn)象，所以應(yīng)盡量避免發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作[6]。應(yīng)做到按載質(zhì)量裝載、選適當(dāng)檔位行駛、上坡時(shí)提前換入低速檔位、在低于額定功率的范圍內(nèi)使用電設(shè)備，給發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)輕松的工作狀況，還能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度。

2.3空氣濾清器保養(yǎng)及時(shí)到位

空氣濾芯要時(shí)常保持清潔暢通，在工作環(huán)境較臟的情況下，對(duì)空氣濾清器保養(yǎng)間隔時(shí)間要縮短，及時(shí)清潔或更換空氣濾芯。干式濾清器要經(jīng)常用壓縮空氣對(duì)濾芯進(jìn)行清潔，油浸式空氣濾清器要經(jīng)常用汽油對(duì)濾網(wǎng)進(jìn)行清洗，保證發(fā)動(dòng)機(jī)清潔暢通。

2.4經(jīng)常檢查冷卻系工作情況

冷卻系的作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。冷卻系各部件的工作狀況直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度，要經(jīng)常檢查冷卻系各部件工作狀況；首先應(yīng)經(jīng)常檢查冷卻液是否達(dá)到規(guī)定量，看水箱、進(jìn)出水軟管有無(wú)破裂滲透、風(fēng)扇皮帶是否松動(dòng)打滑、護(hù)風(fēng)罩是否損壞、水泵是否有故障、散熱器是否堵塞等冷卻部件工作情況。其次，如果水溫過(guò)高，從外表看一切正常，應(yīng)檢查節(jié)溫器工作情況：用手觸摸發(fā)動(dòng)機(jī)出水管，如水很熱，而冷卻水箱進(jìn)出水管處不熱，說(shuō)明節(jié)溫器失效，應(yīng)更換。最后檢查水泵的工作情況，將水箱的進(jìn)水管也就是發(fā)動(dòng)機(jī)的回水管松開(kāi)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，如果有水噴出，且壓力很大，說(shuō)明水泵工作良好。如果水泵出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，說(shuō)明是水泵水封損壞，應(yīng)檢修更換。

[1] 夏長(zhǎng)明.現(xiàn)代汽車維護(hù)與保養(yǎng)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2010.

[2] 張永虎.富氧進(jìn)氣改善高原汽車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性研究[J].汽車技術(shù),2011,(3):17-19.

[3] 李華瑩.高原環(huán)境柴油機(jī)噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)與缸內(nèi)溫度場(chǎng)的三維數(shù)值模擬[J].車用發(fā)動(dòng)機(jī),2012,(5):20-23.

[4] 張韋.高原環(huán)境下 EGR中的各組分對(duì)柴油機(jī)性能的影響[J].燃燒科學(xué)與技術(shù).2015,(3):9-12.

[5] 高榮剛.高原環(huán)境對(duì)柴油機(jī)燃燒過(guò)程影響的仿真研究[J].兵工學(xué)報(bào).2012,33(12):19-21.

[6] 沈穎剛.高原環(huán)境下內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D].天津大學(xué).2004.

The influence of plateau environment on the fuel engine

Wei Ya
( Xi 'an institute of technology of profession of aviation, Shannxi Xi 'an 710089 )

Because don't know, on the plateau environment on the engine key parts inspection maintenance does not reach the designated position, make the vehicle power decline continually, exhaust smoke, knock knock cylinder, some abnormal phenomena engine water temperature is not higher. In this paper, combined with the characteristics of the plateau environment condition, analyses the reasons of the plateau environment affect the engine work, and puts forward a method to eliminate and reduce the influence of plateau.

plateau environment; The engine; impact

蔚亞，就職于西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院。

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1671-7988 （2016）06-171-02