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.

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).

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.

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.

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.