Строительные машины и оборудование, справочник



Категория:
   Техническая эксплуатация автомобилей

Публикация:
   Климатические условия влияющие на надежность и долговечность автомобиля

Читать далее:




Климатические условия влияющие на надежность и долговечность автомобиля

Климатические условия характеризуются среднегодовой температурой окружающего воздуха и ее максимальными и минимальными значениями, количеством осадков, выпадающих в год, а также влажностью воздуха и барометрическим давлением. Известно, что климатические условия оказывают большое влияние на состояние и характер дорожного покрытия.

По существующему положению при погоде с жесткостью 45 баллов работы на открытом воздухе прекращаются, а нагрузка на машины снижается на 50% и более.

Более 60% автомобильного парка страны свыше пяти месяцев в году работает в условиях низких температур. Однако опыт показывает, что многие марки так называемых стандартных автомобилей плохо приспособлены для работы в сложных климатических условиях. Например, количество отказов автомобилей на севере в несколько раз больше, чем в условиях средней полосы СССР. При эксплуатации автомобилей зимой в средней полосе СССР по отдельным механизмам и агрегатам автомобиля количество отказов увеличивается в 1,5—2 раза по сравнению с работой летом.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:






Затрудняется техническая эксплуатация стандартных автомобилей и в южной зоне страны, где летом температура окружающего воздуха достигает 40—50 °С при высокой солнечной радиации. Поэтому вполне закономерно, что отечественная автомобильная промышленность работает над созданием «северного» и «южного» вариантов автомобилей (на основе базовых моделей).

Влияние климатических условий на автомобиль обусловливается прежде всего тем, что под воздействием как низких, так и высоких температур изменяются физико-механические свойства конструкционных сталей, металлических сплавов, пластических масс, резины и других материалов.

Особенно большое влияние оказывают климатические условия на физико-химические константы масел топлив, тормозной и амортизаторной жидкости, электролита и пр.

Некоторые металлы и металлические сплавы при низких температурах обнаруживают склонность к хрупкому разрушению и повышенную чувствительность к концентраторам напряжений, к быстрому разрушению сварных швов или прилегающих к ним участков.

Понижение температуры снижает величину ударной вязкости ряда металлов и сплавов, что приводит к поломке рам, полуосей, кулаков поворотных цапф и других деталей.

В ряде случаев высокая влажность воздуха (в северных районах или в приморских южных районах) вызывает интенсивное развитие атмосферной коррозии деталей автомобилей. Совместное действие коррозионной среды и нагрузок снижает предел выносливости металла, прочность и пластичность металлических деталей, увеличивает трение между движущимися частями машин и обусловливает быстрое разрушение. Детали, изготовленные из пластических масс, при низких температурах становятся хрупкими и ломаются от незначительных усилий.

При температурах —40 °С и ниже наблюдается стеклование резины (подобие кристаллизации), что вызывает повышенную хрупкость и разрушение при нагружении без предварительного подогрева. Высокая температура и воздействие солнечных лучей способствует быстрому старению резины со всеми вытекающими последствиями.

Климатические условия оказывают существенное влияние на протекание рабочих процессов двигателя, агрегатов силовой передачи и ходовой части.

С целью уменьшения влияния климатических условий на долговечность автомобиля созданы специальные сезонные сорта топлива и смазочных материалов, охлаждающих жидкостей, морозостойких и теплостойких шин и пр.

Наиболее существенное влияние на срок службы автомобиля оказывает тепловой режим двигателя и его агрегатов. Этот режим определяется температурой окружающего воздуха, степенью загрузки автомобиля и его скоростью и зависит от длины ездки, продолжительности простоя автомобиля под погрузкой и выгрузкой и качества технического ухода за ним в процессе работы (применения утеплительных средств, регулировки и др.).

Исследования показали, что температура окружающего воздуха более существенно влияет на изменение температуры охлаждающей воды и масла в картере двигателя, чем колебания нагрузки и скорости.

Между температурой охлаждающей жидкости и температурой стенок цилиндров существует прямая зависимость.

Рис. 1. График зависимости износа стенок цилиндра двигателя от их температуры

На рис. 26 показан график зависимости износа стенок цилиндров автомобильного двигателя от их температуры. При понижении температуры стенок цилиндров ниже +80 °С интенсивность их изнашивания резко увеличивается вследствие изменения условий трения на поверхности цилиндров и развития сложных тепловых и физико-химических процессов — конденсации паров воды и продуктов неполного сгорания, смывания смазки со стенок цилиндров и значительного увеличения работы трения поршней и поршневых колец о стенки цилиндров (коррозия и износ схватыванием).

Большое влияние на характер и интенсивность изнашивания цилиндров оказывает коррозия. При определенных режимах работы двигателя на верхних частях внутренних поверхностей цилиндров имеются участки, температура которых tK будет ниже критической или близкой к ней. В результате этого поверхность охлажденных участков увлажняется конденсатом воды при насыщении серным, сернистым и коррози-онно-активными газами, содержащимися в продуктах сгорания; образуется пленка электролита. На границе раздела ме-талл — электролит начинается процесс электрохимической коррозии с образованием окислов. При перемещении поршневых колец эти окислы легко отделяются от поверхности цилиндров, что способствует интенсивному развитию коррозионно-механического изнашивания цилиндров.

Если температура стенок цилиндров выше критической, при которой невозможны конденсация паров воды и образование пленки электролита, то поверхность цилиндров подвергается газовой коррозии (рис. 2).

Рис. 2. График износа стенок цилиндров двигателя в зависимости от их температуры (при работе на сернистом топливе)

Электрохимическая коррозия цилиндров протекает более интенсивно по сравнению с газовой, поэтому она представляет главную опасность для двигателя.

Кроме сернистой и серной кислот, в цилиндрах двигателя возможно образование угольной, азотной и некоторых органических кислот (муравьиной, щавелевой). Поэтому при пониженном температурном режиме двигателя может произойти повышенный износ цилиндров даже при работе на топливе, не содержащем серы.

Для защиты цилиндров двигателя от коррозионно-механи-ческого изнашивания в верхнюю часть их устанавливают короткие гильзы из чугуна аустенитного класса (юрезист).

Интенсивность коррозионно-механического изнашивания зависит также от состава смеси, установки момента опережения зажигания и конструктивных особенностей двигателя. Проведенные опыты по изучению влияния теплового режима на износ двигателя ГАЗ-51 показали, что общий износ двигателя наиболее резко увеличивается при температуре воды в системе охлаждения и масла в картере ниже 50 °С. Если принять износ Двигателя ГАЗ-51 при температуре воды и масла 75 °С за единицу, то при понижении температуры воды и масла до +50 °С общий износ двигателя увеличится в 1,6 раза, а при понижении температуры до +25 °С — почти в 5 раз. Одновременно с понижением температуры охлаждающей воды и масла снижается эффективная мощность двигателя и крутящий момент и увеличивается удельный расход топлива.

Большой фактический материал, полученный за последнее время, показывает, что цилиндры автомобильных двигателей изнашиваются неравномерно как по высоте, так и по окружности. На рис. 3 (а, б) показан график типичного износа цилиндров автомобильных двигателей ГАЗ-51 и ЗИЛ-120. Наибольшему износу подвергается верхняя часть цилиндров, расположенная против компрессионных колец в крайнем верхнем положении.

Рис. 3. График типичного износа цилиндров автомобильных двигателей: а—двигатель ГАЗ-51; б — ЗИЛ-150; 1 — в плоскости; перпендикулярной к оси коленчатого вала; 2 — в плоскости. параллельной оси коленчатого вала

Рис. 4. Радиальное расположение зон максимального износа цилиндров двигателя ГАЗ-51; I, II и т. д.— цилиндры двигателя

Зона максимального радиального износа стенок цилиндров расположена у различных цилиндров неодинаково, тем не менее наблюдается общая тенденция: почти во всех случаях зона наименьшего износа совпадает с зоной максимального нагрева стенок цилиндров, расположенной в перемычках между клапанами или возле выпускного клапана. Это подтверждается сопоставлением данных о распределении температур в цилиндрах двигателя с эпюрой их радиального износа.

Более интенсивный износ стенок цилиндров, расположенных против клапанов, дает основание предполагать, что характер радиального износа в той или иной степени определяется направлением потока горючей смеси, поступающей в цилиндры, корродированием рабочей поверхности и смывом смазки со стенок неиспа-рившейся частью топлива, содержащейся в горючей смеси.

Следовательно, характер и скорость изнашивания цилиндров автомобильного двигателя при низкой температуре воды в системе охлаждения обусловливается совместным действием таких основных факторов:
а) наличием полусухого трения между стенками цилиндров и поршневыми кольцами;
б) коррозионным разрушением поверхностных слоев металла электролитом, образующимся в результате взаимодействия паров воды с коррозионно-активными газами, содержащимися в продуктах сгорания;
в) высоким удельным давлением между поршневыми кольцами и стенками цилиндров в их верхней части (при низкой температуре двигателя индикаторная мощность его значительно увеличивается вследствие повышения внутренних и внешних сопротивлений) с развитием износа схватыванием.

При низкой температуре окружающего воздуха резко возрастают сопротивления в силовой передаче автомобиля, особенно в начальный период движения. Величина этих сопротивлений зависит от температуры окружающего воздуха и качества смазки, применяемой для коробки передач, главной передачи, подшипников колес. Правильным подбором трансмиссионных масел для эксплуатации автомобиля в зимних условиях можно уменьшить расход топлива, износ агрегатов и силовой передачи.

Рис. 5. Температурное поле зеркала цилиндра двигателя ЗИЛ-110 в сечении, перпендикулярном оси цилиндра на расстоянии 8 мм от верхней плоскости

Поддержание оптимальной температуры воды в системе охлаждения повышает долговечность автомобильного двигателя. Для карбюраторных автомобильных двигателей эта температура составляет 80—85 °С для двигателей с воспламенением от сжатия 85—90 °С. На всех автомобилях и особенно на тех, которые работают на коротких рейсах с продолжительными остановками, необходимо применять шторки радиаторов и утеплительные чехлы в зимний и осенне-весенний период (при температурах от 5 до 10 °С).

Для контроля температурного режима двигателя на всех автомобилях должны быть исправные указатели температуры воды в системе охлаждения. Правильность показания приборов необходимо систематически проверять.

Наличие термостата в системе охлаждения в 5—6 раз сокращает врумя прогрева двигателя и, следовательно, уменьшает его износ в период пуска. Кроме того, термостат является’дросселем, который уменьшает интенсивность циркуляции жидкости в системе охлаждения. При его удалении интенсивность циркуляции охлаждающей жидкости значительно увеличивается, двигатель постоянно будет переохлаждаться и интенсивно изнашиваться.

Эксплуатация стандартных автомобилей в районах страны с жарким климатом имеет свои специфические особенности: высокая температура окружающего воздуха обусловливает работу двигателя на предельном тепловом режиме, вызывая перегрев двигателя и других агрегатов автомобиля: при этом разжижается смазка и интенсифицируются процессы изнашивания агрегатов, увеличивается расход топлива. Большая концентрация абразивной пыли в воздухе требует тщательной защиты двигателя от попадания пыли, а также всех наружных уплотнений.

Наличие в пыли различных солей, кроме повышенного абразивного изнашивания, приводит к усиленной коррозии деталей. Как правило, в районах с жарким климатом вода имеет повышенную жесткость. Для нормальной работы систем охлаждения двигателей необходимо умягчать воду, а также систематически удалять накипь из системы охлаждения. В этих условиях особое внимание необходимо уделять своевременному и качественному проведению технического обслуживания и эксплуатационного ремонта. Большое внимание необходимо уделять также уходу за приборами системы питания, электрооборудования автомобиля, элементами ходовой части и шинами.

Рекламные предложения:







Читать далее:

Категория: - Техническая эксплуатация автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 



Остались вопросы по теме:
"Климатические условия влияющие на надежность и долговечность автомобиля"
— воспользуйтесь поиском.

Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы

Небольшой рекламный блок


Администрация: Бердин Александр -
© 2007-2019 Строй-Техника.Ру - информационная система по строительной технике.

  © Все права защищены.
Копирование материалов не допускается.


RSS
Морская техника - Зарядные устройства