第七章 汽车在特殊条件下的使用
§ 7-1 汽车在走合期的使用
一、定义
汽车的使用寿命
工作可靠性 与初期使用有关系
动力性、经济性
新车投入使用阶段，汽车各部件处于磨合阶段还不能承受全负荷，
这个阶段是走合期。
二、走合期的实质
实质：在使用中再走合。
制造中，微观，粗糙度 P↑
宏观，几何偏差 磨损 ↑
装配中，装配误差 温度 ↑
A：磨合期
B：正常工作期
C：加剧磨损
：配合间隙
：磨合层间隙
：极限间隙
,：分别为 a,b零
件极限磨损量。
分析：
1,磨损斜率不一致
2,磨合修订间隙
给定配合间隙
与寿命有很大关系
因素：设计
加工质量
磨合规范
ab?
cb?
ef?
ae? bf?
3,规律
第一阶段 2～ 3h 磨损 ↑ T↑
第二阶段 5～ 8h 机损 ↓ T↓
第三阶段 逐渐正常
三、走合期注意规定
1．限载
限速
2．注意水温、机油压力以及各运动件温度
正确驾驶：
a,及时换档
b,控制车速
c,起步平稳
d,避免急、长制动
3．走合保养
4．良好路面，不准极限速度行驶
5．进口车应按厂家走合规定进行
§ 7-2 汽车在低温条件下的使用
汽车在低温条件下的使用问题,1.发动机起动； 2.总成磨损。
一、发动机的低温起动
起动过程：
起动期：起动机拖动 —— 起动 n
点火起动 —— 怠速
升温期：升温运转 —— 升温
稳定运转 —— 怠速
起动期 —— 起动
升温期 —— 磨损
起动困难原因,1,起动阻力大
2,燃料汽化不好
3,蓄电池容量下降
1．起动扭矩
式中,—— 发动机结构系数；
—— 运动粘度；
n —— 起动时曲轴转速。
rjkc MMMM ???
i
VM h
k 42.3? dt
dIM
j
?? 34.053.041035.5 nUAM er ???
eA
v
起动时：
—— 变化不大
—— 取决于粘度
汽油机起动粘度：
T↓ v↑ 起动阻力 ↑ 起动转速 ↓
2．燃料挥发性
T↓ v↑（ +40～ -10汽油粘度提高 76%，相对密度提高 6%）
流动性 ↓ 表面张力 ↑ 雾化 ↓
汽油挥发性,T（气温） 起动时 V=3～ 4 m/s
V（流速 ) 当 0～ 12℃, 4～ 10% 汽化
分析,1,n↑ 汽化好，但 n↑↑，汽化增加不大
因此 T很重要 —— 预热
2,汽油起动性 —— 10%馏分温度
3,柴油，喷雾不好 —— 粘度 ↑
蜡沉淀，丧失流动性。
3．蓄电器容量下降
蓄电池电压,V=E-IR
式中 E：电动势
R：内阻
I,输出电流
KM
rM
例如 Beni 2025 － 41℃ 冷起动
起动 2～ 3s时,I=（ 3～ 5） I 额
电压下降 1/2
分析 V↓1,起动无力
2,点火弱
二、低温对汽车总成磨损的影响
在使用周期内，发动机气缸磨损 50%在起动中。
起动
预热
主要零件磨损原因：
1．气缸壁
a,润滑条件差
b,汽油冲刷缸壁
c,化学，电化学腐蚀
2．曲轴与轴瓦
a,润滑不及时
b,燃料进入曲轴箱稀释机油，污染
c,轴与轴瓦变形不一
都影响磨损
分析：
起动磨损与气温的关系。
把气缸磨损折合成行驶里程可用下式：
式中,t—— 起动时发动机温度；
K—— 经验系数，取 270km；
K1 —— 经验系数，取 40 ℃ 。
3．传动系总成
底盘传动系温度升高扰油。
CA10 -10℃ 行驶 6km 才达 10～ 15℃ 。
由于轴承，齿轮润滑不好，磨损 ↑。
三、改善汽车低温使用性能的主要措施
1．预热
1）热水预热
方法：散热器口加水，水套加水
设备：移动预热器，固定预热器
缺点：油底壳没预热，热水热容量小
1Kt
KL
??
2）蒸气预热
方法：从水箱下水管加蒸汽，为保持畅通还应打开放水阀
设备：蒸汽锅炉
缺点：还应有加热水装置，费用大
3）热空气预热
方法：预热装置的护风罩对准发动机散热器
设备：鼓风机 —— 热风机 —— 热风管 —— 护风罩
缺点：投资大
4）电加热
方法：电热器加热冷却水和机油
设备：机油 1kw，冷却水 3kw
缺点：专用设备
5）红外线预热
方法：红外加热器放在发动机变速箱后桥下
设备：红外加热器
缺点：发生器易损
2．保温
1）保暖车库
2）发动机保温：百叶窗、风扇离合器、保温套
3）油底壳保温：双层油底壳、玻璃纤维密封材料
4）蓄电池保温：夹层木箱
3．合理选用燃料与润滑油
燃 料：冬季汽油
冬季柴油
润滑油：低凝点润滑油 6D
稠化机油 8号
4．起动液
1）易点燃易压燃，如乙醚
2）工作柔和
3）磨损小，加机油
乙醚 （ C2H5OC2H5）
40℃ 饱合蒸汽压 122.8℃
188℃ 空气中自燃
起动液加注方法：加注装置
喷射罐
5．防冻液
1）乙二醇防冻液
乙二醇 易吸水、易氧化、有毒液体
沸点为 197.4℃
含量为 68.1%时，最低温度 -68℃
在 80～ 90℃ 易氧化成酸性物质
防腐剂磷酸氧二纳和糊精 (C6H10O5)x
注意,1,有毒，口吸禁止
2,漆皮腐蚀
3,加 90%即可
4,沸点高，平时加水
2）酒精防冻液
酒精沸点 78.3℃,易蒸发，易着火。
1,平时加酒精，易蒸发,0.5～ 1kg/100km。
2,加入 40～ 50%，易着火，只用 -30℃ 以上。
3,工业酒精浓度最大仅 94%，而表中是按 100%浓度计算，所以用时
要换算。
§ 7-3 汽车在高原山区条件下的使用
一、海拔高度对发动机工作的影响
（一）海拔高度对发动机动力性影响
海拔高，大气压力下降，空气密度下降,。
∵
∴
（二）海拔高度对燃料经济性影响
海拔高 1）空气密度 ↓ 混合气浓度 ↓
2）空气阻力 ↑
（三）海拔高度对发动机冷却的影响
1）挥发性 ↑ 2）易生成水垢
（四）海拔高度对废气排放的影响
混合气变浓 CO
838790.595.597.5100沸点 ℃
500040003000200010000海拔 m
?v?
iivi pNp ?? ?
?? iv N?
?? Qqc
?h ?HC ?xNO
二、高原行车的主要措施
1．提高压缩比
例如 EQ6100高原发动机
1）压缩比为 7.2
2）双腔化油器
3）双缸打气泵
4）机油散热器
2．合理配气相位
配气相位 —— 充气系数 ——
进气迟关角：利用气流惯性。
排气提前角：膨胀功 +排气功之和损失最小。
3．增压技术
增压 P T↑ ↑ ↑ ↓
4．调整油电路
油路 —— 调稀、怠速节油器
电路 —— Q提前 1～ 2°
5．含气燃料
8.3)0 0 0 0 2 2 5 7.01( zh ??
??
eNv? e?
eN
三、汽车制动系在高原山区使用特点及改进措施
1．气刹车 —— 气不足
2．油刹车 —— 气阻
3．制动器 —— 摩擦块
§ 7-4 汽车在高温条件下的使用
一、汽车在高温条件下的使用特点
气温升高，散热温差小，散热能力 ↓,发动机过热。
1．发动机充气能力下降，功率下降
PV= RT— 克拉伯尤方程, R=8.31焦 /摩,开,m=实际气体质
量,M=气体摩尔质量。
气温升高,但是比较不同大气条件下的充气能力应
当气温 T ↑,虽,但 。
veP ??
Mm
veN ?? ?v?
v
w
vc
PP
r
r ?
?
???,391.0
0
???
?v? ?c? ?eN
2．燃烧不正常
发动机工作温度 ↑，燃烧过程中过氧化合物 ↑，温度高使过氧化合物活动量增
强 —— 爆燃。
发动机工作温度 ↑，渗入燃烧室内机油形成胶质和积炭，成为炽热点 —— 表面
点火。
3．机油变质
热分解
高温条件下，机油抗氧化安定性 ↓,氧 化
聚 合
不正常燃烧产物窜入曲轴箱。
4．零件磨损
机油变质
机油变稀，油性 ↓
胶质沉凝物，在零件表面，导热性 ↓
西北风沙大 进气管油底壳
5．供油系气阻
汽油中轻质馏分蒸发存在于油道中，阻力 ↑，气泡可压缩。
汽油泵气阻, 吸油时，部分汽油变成蒸汽泡；
继续吸油时，部分汽油变成蒸汽泡变大；
压力 ↓ 促使没汽化的油又汽化。
6．排气污染
,HC ↑, CO↑。
二、提高在高温条件下汽车使用性能的主要措施
1．提高发动机冷却强度
冷却泵设计
结构设计,冷却泵布置
发动机罩、罩外吸气
2．加强技术保养
密封、机油颜色
例如保养冷却泵 水温表、三滤
风扇皮带
冷却水
清除水垢：碳酸钙、碳酸镁。
??
清除水垢的方法：
酸洗、碱洗
除垢精 —— 聚丙烯酸钠
[碳酸钙、碳酸镁 ]+[聚丙烯酸钠 ]——
[聚丙烯酸钙、聚丙烯酸镁 ]—— 软化剥离
型号 PX-3车用除垢精，一次加 0.4～ 0.5kg—— 800m
1000km放出 —— 5～ 10g，阻止作用。
3．防止爆震
1）调整油电路
2） BX-1A型爆燃限制器
3）改进进气方式
4．防止气阻
1）改善通风冷却
2）受热部分与热源隔开
3）改进供油方式
4）改进汽油泵
5．油电路调正
1）充电电流
2）检查电介液平面，通风孔
3）油面低些
4）推迟点火
§ 7-5 汽车在坏路和无路条件下的使用
使用特点
1．驱动轮与路面的附着力小
2．车轮的滚动阻力大
§ 7-1 汽车在走合期的使用
一、定义
汽车的使用寿命
工作可靠性 与初期使用有关系
动力性、经济性
新车投入使用阶段，汽车各部件处于磨合阶段还不能承受全负荷，
这个阶段是走合期。
二、走合期的实质
实质：在使用中再走合。
制造中，微观，粗糙度 P↑
宏观，几何偏差 磨损 ↑
装配中，装配误差 温度 ↑
A：磨合期
B：正常工作期
C：加剧磨损
：配合间隙
：磨合层间隙
：极限间隙
,：分别为 a,b零
件极限磨损量。
分析：
1,磨损斜率不一致
2,磨合修订间隙
给定配合间隙
与寿命有很大关系
因素：设计
加工质量
磨合规范
ab?
cb?
ef?
ae? bf?
3,规律
第一阶段 2～ 3h 磨损 ↑ T↑
第二阶段 5～ 8h 机损 ↓ T↓
第三阶段 逐渐正常
三、走合期注意规定
1．限载
限速
2．注意水温、机油压力以及各运动件温度
正确驾驶：
a,及时换档
b,控制车速
c,起步平稳
d,避免急、长制动
3．走合保养
4．良好路面，不准极限速度行驶
5．进口车应按厂家走合规定进行
§ 7-2 汽车在低温条件下的使用
汽车在低温条件下的使用问题,1.发动机起动； 2.总成磨损。
一、发动机的低温起动
起动过程：
起动期：起动机拖动 —— 起动 n
点火起动 —— 怠速
升温期：升温运转 —— 升温
稳定运转 —— 怠速
起动期 —— 起动
升温期 —— 磨损
起动困难原因,1,起动阻力大
2,燃料汽化不好
3,蓄电池容量下降
1．起动扭矩
式中,—— 发动机结构系数；
—— 运动粘度；
n —— 起动时曲轴转速。
rjkc MMMM ???
i
VM h
k 42.3? dt
dIM
j
?? 34.053.041035.5 nUAM er ???
eA
v
起动时：
—— 变化不大
—— 取决于粘度
汽油机起动粘度：
T↓ v↑ 起动阻力 ↑ 起动转速 ↓
2．燃料挥发性
T↓ v↑（ +40～ -10汽油粘度提高 76%，相对密度提高 6%）
流动性 ↓ 表面张力 ↑ 雾化 ↓
汽油挥发性,T（气温） 起动时 V=3～ 4 m/s
V（流速 ) 当 0～ 12℃, 4～ 10% 汽化
分析,1,n↑ 汽化好，但 n↑↑，汽化增加不大
因此 T很重要 —— 预热
2,汽油起动性 —— 10%馏分温度
3,柴油，喷雾不好 —— 粘度 ↑
蜡沉淀，丧失流动性。
3．蓄电器容量下降
蓄电池电压,V=E-IR
式中 E：电动势
R：内阻
I,输出电流
KM
rM
例如 Beni 2025 － 41℃ 冷起动
起动 2～ 3s时,I=（ 3～ 5） I 额
电压下降 1/2
分析 V↓1,起动无力
2,点火弱
二、低温对汽车总成磨损的影响
在使用周期内，发动机气缸磨损 50%在起动中。
起动
预热
主要零件磨损原因：
1．气缸壁
a,润滑条件差
b,汽油冲刷缸壁
c,化学，电化学腐蚀
2．曲轴与轴瓦
a,润滑不及时
b,燃料进入曲轴箱稀释机油，污染
c,轴与轴瓦变形不一
都影响磨损
分析：
起动磨损与气温的关系。
把气缸磨损折合成行驶里程可用下式：
式中,t—— 起动时发动机温度；
K—— 经验系数，取 270km；
K1 —— 经验系数，取 40 ℃ 。
3．传动系总成
底盘传动系温度升高扰油。
CA10 -10℃ 行驶 6km 才达 10～ 15℃ 。
由于轴承，齿轮润滑不好，磨损 ↑。
三、改善汽车低温使用性能的主要措施
1．预热
1）热水预热
方法：散热器口加水，水套加水
设备：移动预热器，固定预热器
缺点：油底壳没预热，热水热容量小
1Kt
KL
??
2）蒸气预热
方法：从水箱下水管加蒸汽，为保持畅通还应打开放水阀
设备：蒸汽锅炉
缺点：还应有加热水装置，费用大
3）热空气预热
方法：预热装置的护风罩对准发动机散热器
设备：鼓风机 —— 热风机 —— 热风管 —— 护风罩
缺点：投资大
4）电加热
方法：电热器加热冷却水和机油
设备：机油 1kw，冷却水 3kw
缺点：专用设备
5）红外线预热
方法：红外加热器放在发动机变速箱后桥下
设备：红外加热器
缺点：发生器易损
2．保温
1）保暖车库
2）发动机保温：百叶窗、风扇离合器、保温套
3）油底壳保温：双层油底壳、玻璃纤维密封材料
4）蓄电池保温：夹层木箱
3．合理选用燃料与润滑油
燃 料：冬季汽油
冬季柴油
润滑油：低凝点润滑油 6D
稠化机油 8号
4．起动液
1）易点燃易压燃，如乙醚
2）工作柔和
3）磨损小，加机油
乙醚 （ C2H5OC2H5）
40℃ 饱合蒸汽压 122.8℃
188℃ 空气中自燃
起动液加注方法：加注装置
喷射罐
5．防冻液
1）乙二醇防冻液
乙二醇 易吸水、易氧化、有毒液体
沸点为 197.4℃
含量为 68.1%时，最低温度 -68℃
在 80～ 90℃ 易氧化成酸性物质
防腐剂磷酸氧二纳和糊精 (C6H10O5)x
注意,1,有毒，口吸禁止
2,漆皮腐蚀
3,加 90%即可
4,沸点高，平时加水
2）酒精防冻液
酒精沸点 78.3℃,易蒸发，易着火。
1,平时加酒精，易蒸发,0.5～ 1kg/100km。
2,加入 40～ 50%，易着火，只用 -30℃ 以上。
3,工业酒精浓度最大仅 94%，而表中是按 100%浓度计算，所以用时
要换算。
§ 7-3 汽车在高原山区条件下的使用
一、海拔高度对发动机工作的影响
（一）海拔高度对发动机动力性影响
海拔高，大气压力下降，空气密度下降,。
∵
∴
（二）海拔高度对燃料经济性影响
海拔高 1）空气密度 ↓ 混合气浓度 ↓
2）空气阻力 ↑
（三）海拔高度对发动机冷却的影响
1）挥发性 ↑ 2）易生成水垢
（四）海拔高度对废气排放的影响
混合气变浓 CO
838790.595.597.5100沸点 ℃
500040003000200010000海拔 m
?v?
iivi pNp ?? ?
?? iv N?
?? Qqc
?h ?HC ?xNO
二、高原行车的主要措施
1．提高压缩比
例如 EQ6100高原发动机
1）压缩比为 7.2
2）双腔化油器
3）双缸打气泵
4）机油散热器
2．合理配气相位
配气相位 —— 充气系数 ——
进气迟关角：利用气流惯性。
排气提前角：膨胀功 +排气功之和损失最小。
3．增压技术
增压 P T↑ ↑ ↑ ↓
4．调整油电路
油路 —— 调稀、怠速节油器
电路 —— Q提前 1～ 2°
5．含气燃料
8.3)0 0 0 0 2 2 5 7.01( zh ??
??
eNv? e?
eN
三、汽车制动系在高原山区使用特点及改进措施
1．气刹车 —— 气不足
2．油刹车 —— 气阻
3．制动器 —— 摩擦块
§ 7-4 汽车在高温条件下的使用
一、汽车在高温条件下的使用特点
气温升高，散热温差小，散热能力 ↓,发动机过热。
1．发动机充气能力下降，功率下降
PV= RT— 克拉伯尤方程, R=8.31焦 /摩,开,m=实际气体质
量,M=气体摩尔质量。
气温升高,但是比较不同大气条件下的充气能力应
当气温 T ↑,虽,但 。
veP ??
Mm
veN ?? ?v?
v
w
vc
PP
r
r ?
?
???,391.0
0
???
?v? ?c? ?eN
2．燃烧不正常
发动机工作温度 ↑，燃烧过程中过氧化合物 ↑，温度高使过氧化合物活动量增
强 —— 爆燃。
发动机工作温度 ↑，渗入燃烧室内机油形成胶质和积炭，成为炽热点 —— 表面
点火。
3．机油变质
热分解
高温条件下，机油抗氧化安定性 ↓,氧 化
聚 合
不正常燃烧产物窜入曲轴箱。
4．零件磨损
机油变质
机油变稀，油性 ↓
胶质沉凝物，在零件表面，导热性 ↓
西北风沙大 进气管油底壳
5．供油系气阻
汽油中轻质馏分蒸发存在于油道中，阻力 ↑，气泡可压缩。
汽油泵气阻, 吸油时，部分汽油变成蒸汽泡；
继续吸油时，部分汽油变成蒸汽泡变大；
压力 ↓ 促使没汽化的油又汽化。
6．排气污染
,HC ↑, CO↑。
二、提高在高温条件下汽车使用性能的主要措施
1．提高发动机冷却强度
冷却泵设计
结构设计,冷却泵布置
发动机罩、罩外吸气
2．加强技术保养
密封、机油颜色
例如保养冷却泵 水温表、三滤
风扇皮带
冷却水
清除水垢：碳酸钙、碳酸镁。
??
清除水垢的方法：
酸洗、碱洗
除垢精 —— 聚丙烯酸钠
[碳酸钙、碳酸镁 ]+[聚丙烯酸钠 ]——
[聚丙烯酸钙、聚丙烯酸镁 ]—— 软化剥离
型号 PX-3车用除垢精，一次加 0.4～ 0.5kg—— 800m
1000km放出 —— 5～ 10g，阻止作用。
3．防止爆震
1）调整油电路
2） BX-1A型爆燃限制器
3）改进进气方式
4．防止气阻
1）改善通风冷却
2）受热部分与热源隔开
3）改进供油方式
4）改进汽油泵
5．油电路调正
1）充电电流
2）检查电介液平面，通风孔
3）油面低些
4）推迟点火
§ 7-5 汽车在坏路和无路条件下的使用
使用特点
1．驱动轮与路面的附着力小
2．车轮的滚动阻力大
