Особенности эксплуатации автомобилей в экстремальных природно-климатических условиях





Особенности эксплуатации автомобилей в экстремальных природно-климатических условиях
Географически Украина располагается в зоне континентального климата. Годичный ход температуры (разность между максимальной летом — до +40 — и минимальной зимой — до -35°С) обычно составляет около 70°, суточный ход может достигать 20°.

Кроме того, следует помнить, что наши специалисты работают и в других странах, например на Севере России и в странах Аравийского полуострова, поэтому необходимо понимать специфику эксплуатации подвижного состава в самых разных климатических зонах и погодных условиях.

Особенности эксплуатации автомобилей при низких температурах

Прежде всего холод сказывается на работе двигателя. Физические причины этого — увеличение вязкости и снижение текучести бензина и масла, увеличение плотности бензина и воздуха, изменение температурного режима двигателя, т. е. термодинамических условий цикла.

Особенности эксплуатации автомобилей в экстремальных природно-климатических условиях

При сильном охлаждении вязкость бензина увеличивается на 30% и более. В результате падает пропускная способность жиклеров карбюратора (на 4-5 г/мин при напоре 100 кПа, или 1 м водяного столба).

Увеличение вязкости масла резко повышает потери на трение в двигателе и момент сопротивления прокручиванию коленвала (в 2 — 3,5 раза), особенно при запуске. Из-за повышенного трения возрастает темп износа трущихся поверхностей, а вместе с ним и количество отказов.

Как видно из приведенных рисунков, износ двигателя наименьший при температуре охлаждающей жидкости 70 — 90°, а среднее количество отказов автомобиля — при окружающей температуре несколько выше нуля (близкой к нормальной).

Особенности эксплуатации автомобилей в экстремальных природно-климатических условиях

Сезонные изменения вызывают падение надежности всего автомобиля, а не только двигателя. Летом главная причина износов и отказов — пыль, весной и осенью — влага и грязь.

При снижении температуры от +20 до -30°С плотность воздуха повышается примерно на 20%. В результате поступление воздуха в двигатель уменьшается на 8 — 10%. Под действием всех уже перечисленных факторов мощность двигателя падает, а расход топлива увеличивается. Последнему дополнительно способствует ухудшение состояния дорог, снижение средних скоростей и повышение средневзвешенного передаточного числа коробки передач.Снижается емкость АКБ в 1,5-2 раза. В диапазоне температур от +18 до -20°С каждый градус понижения температуры уменьшает емкость на 1%. Причина — повышение вязкости электролита и его внутреннего сопротивления. Падает напряжение, выдаваемое батареей в стартерном режиме. Это резко затрудняет запуск.

Особенности эксплуатации автомобилей в экстремальных природно-климатических условиях

Если приходится запускать остывший двигатель, возможен так называемый «холодный пуск», основанный на комплексном использовании пусковых жидкостей, регулировки карбюратора и применении загущенных моторных масел с пологой вязкостно-температурной характеристикой.

Основой пусковой жидкости является этиловый эфир, обладающий низкой температурой воспламенения (139 — 140°С) и высокой летучестью (температура кипения 34,5°). Жидкость впрыскивают в пусковой трубопровод, она воспламеняется при температуре сжатия (190 — 200°), т. е. более низкой, чем температура воспламенения основного топлива. Для карбюраторных двигателей применяют пусковую жидкость «Арктика», для дизельных «Холод» Д-40.

  • Для поддержания нормального теплового режима работы автомобиля:
  • Утепляют поддон картера двигателя.
  • Проверяют исправность жалюзи и термостата.
  • Заправляют морозостойкие жидкости.
  • Применяют утеплительные чехлы для двигателя (ватные), кожухи, фартуки.
  • Регулируют карбюратор и топливный насос.
  • Чтобы уменьшить вероятность конденсации и замерзания воды (кристаллики льда забивают жиклеры), топливные баки полностью заливают бензином на ночь. Если это невозможно, добавляют в бензин этанол (60 г на 10 л бензина) — он вбирает пары воды.
  • Утепляют (слой стекловаты до 30 мм) и заряжают АКБ.
  • Проверяют исправность вентиляции картера.

Самые серьезные неисправности могут возникать при замерзании воды в рубашке системы охлаждения двигателя, вплоть до появления трещин в блоке цилиндров. Это вызывается значительным расширением льда при охлаждении. Чтобы избежать этого, следует использовать в холодное время года антифризы (апйй-ееге), т. е. жидкости с низкой температурой замерзания. Обычно это водные растворы этиленгликоля. Это простейший двухатомный спирт НО-СН2-СН2-ОН.

Особенности эксплуатации автомобилей в экстремальных природно-климатических условиях

Температура кипения 197°, замерзания —11,5°С. Однако водные растворы его имеют более низкие температуры замерзания. Самые распространенные антифризы марок 40 и 65 — соответственно -40 и 65°С. Даже если антифриз замерзнет, это неопасно: его объем увеличивается всего на 0,25%, а у воды — на 9%.

Сейчас выпускаются антифризы марки «Тосол» — это растворы этиленгликоля в воде с антикоррозийными и антипенными присадками. В продажу поступают «Тосол-А» (безводный концентрат, разбавлять водой 1:1), «Тосол А-40» и «Тосол А-65». Все антифризы очень ядовиты.

Влияние низких температур на работоспособность агрегатов трансмиссии, ходовой части и систем управления. Основная причина возможных сложностей — это увеличение вязкости эксплуатационных жидкостей и масел; трансмиссионное масло может застыть:

  1. при застывании масла в картерах трансмиссии:
    — увеличивается сопротивление прокручиванию валов;
    — при резком трогании с места возможны поломки зубьев шестерен КП, раздаточной коробки (РК) и главной передачи:
  2. ходовая часть:
    — увеличивается усилие, необходимое для поворота управляемых колес;
    — возрастает износ деталей рулевой передачи;
    -из-за увеличения вязкости амортизаторной жидкости возрастает сопротивление амортизаторов, нарушается плавность хода и комфортабельность.
  3. шины
    — ухудшаются упругие свойства; при температуре -45°С шины теряют эластичность и от ударов разрушаются.
  4. тормозная система
    -увеличивается вязкость тормозной жидкости, из-за чего возрастает время срабатывания;
    -в пневмотормозных системах могут замерзнуть магистрали; необходимо следить за правильностью работы влагоотделителей, сливать конденсат из воздушных баллонов;
    — из-за попадания воды в тормозные механизмы и замерзания ее падает тормозной момент; могут заклиниваться поршни в колесных тормозных цилиндрах, накладки могут примерзать к барабанам (во время стоянки).

В зимнее время дороги зачастую покрыты снегом и льдом, что резко снижает коэффициент сцепления, ухудшает устойчивость автомобиля и его тормозные свойства, Необходимо использовать шины с зимним рисунком протектора, а в особо опасных районах иметь цепи противоскольжения и надевать их на покрышки при преодолении опасных мест.

Особенности эксплуатации автомобилей в горных местностях.

Специфика горных дорог:

  • большие продольные уклоны (до 10… 12%);
  • сложность начертания в плане (15… 18 поворотов на 1 км), серпантины (до 10 петель на 1 км);
  • малые радиусы закруглений на поворотах (8…10 м);
  • недостаточная ширина проезжей части;
  • ограниченная видимость.

Все это снижает скорости движения, повышает транспортные расходы, увеличивает число ДТП и их тяжесть и отрицательно влияет на надежность автомобиля.

Резко возрастает энергонагруженность тормозных механизмов. Например, на автобусах среднего класса при увеличении уклонов с 2% до 10% — в 17 раз. Количество торможений на 1 км пути в горах доходит до 10 — 19 (т. е. каждые 50 — 100 м). Температура задних тормозных механизмов грузовиков поднимается до 460…490°С, передних — до 270…290°С. Характерная ситуация в горах — затяжной спуск после перевала, многократные притормаживания, тормоза сильно нагреты.

А после спуска, внизу, обычно протекает река, перед мостом — сужение дороги, больше людей, машин, животных. Чаще опасные ситуации, приходится совершать экстренное торможение, а эффективность сильно нагретого тормоза в 3.. .5 раз меньше. Кроме того, при перегреве тормозов с гидроприводом возможно закипание тормозной жидкости с образованием паровых пробок, что резко снижает эффективность тормозов (особенно это характерно для дисковых тормозных механизмов).

С увеличением высоты над уровнем моря (Е1НУМ) меняются атмосферные условия: на каждые 1000 м подъема температура воздуха снижается на 6,5°, уменьшается давление и влажность:
где к — ВНУМ в км.

Особенности эксплуатации автомобилей в экстремальных природно-климатических условиях

Стоит подчеркнуть, что на больших высотах резко увеличивается суточный ход температур и даже разница температур на солнце и в тени.

Из-за пониженных температур возрастает износ двигателя: при температуре охлаждающей жидкости 30° он в 6 раз больше, чем при 80°.

При эксплуатации в горах по указанным причинам нарушается нормальная работа системы питания, мощность двигателя падает на 12%, увеличивается его износ, ухудшается динамика и экономичность (расход топлива возрастает на 15…25%). На 20…25% уменьшается средняя скорость движения:

Особенности эксплуатации автомобилей в экстремальных природно-климатических условияхСоответственно меняется коэффициент избытка воздуха (и все характеристики двигателя, от него зависящие: мощность, расход топлива, выброс вредных веществ):Возрастает износ шин — увеличен крутящий момент на ведущих колесах, частые торможения и повороты.

Соответственно меняется коэффициент избытка воздуха (и все характеристики двигателя, от него зависящие: мощность, расход топлива, выброс вредных веществ): Возрастает износ шин — увеличен крутящий момент на ведущих колесах, частые торможения и повороты.

Если горы расположены в субтропической зоне, наблюдается повышенная влажность, вызывающая ускоренную коррозию металла (особенно кабины, оперения, кузова).

Чтобы уменьшить вредные последствия, автомобили для работы в горах должны иметь следующие особенности конструкции:

  •  специальные конструкции двигателей, допускающие высотную корректировку системы питания, изменение степени сжатия и т. п.;
  • особый подбор передаточных чисел в КП;
  • тормоза-замедлители.
    На обычных автомобилях нужно повышать тщательность ТО рулевого управления и тормозов, приборов освещения и сигнализации, крепежных и регулировочных работ. Обязательно оснащать машины страховочными колодками, кожухами-утеплителями двигателя, а при больших высотах, где лежат вечные снега, — цепями противоскольжения. Применять высококипящие тормозные жидкости. Инструктировать и тренировать водителей для работы в горах (при прохождении закрытых поворотов прижиматься к правому краю дороги, даже если за ним обрыв, чтобы оставить нормальную полосу движения для встречного транспорта; трогаться с места на подъем с ручного тормоза; на затяжных спусках тормозить с перерывами, чтобы дать остыть тормозам; пользоваться тормозами- замедлителями при их наличии и т. д.).

Особенности эксплуатации автомобилей в жарком климате и пустынно-песчаной местности

Основные факторы, влияющие на техническое состояние автомобиля:

  • высокая температура и концентрация пыли в воздухе;
  • тяжелые дорожные условия (грунт, песок);
  • сильные ветры;
  • недостаток воды, ее низкое качество.

Следствия повышения температуры:

  • перегрев двигателя;
  • детонация, перерасход топлива;
  • ухудшенные условия смазывания;
  • повышенный износ трущихся поверхностей;
  • повышенная вероятность пробоя проводки и понижение надежности системы зажигания;
  • усиленное испарение электролита («кипит аккумулятор»);
  • пониженная надежность гидропривода тормозов (подтекания, паровые пробки);
  • старение шин из-за ультрафиолетового излучения;
  • накипь в системе охлаждения (эта система дает до 6% отказов);
  • старение масел.

При перегреве двигателя чрезмерно нагреваются детали сопряжений (подшипники и др.) — до 78. ..83°. При температуре воздуха 40° температура под капотом доходит до 60…75°, обмотки реле-регулятора и другие части электрооборудования нагреваются до 95…135°.

Из-за высокой температуры окружающего воздуха, а также образования накипи и загрязнения радиатора пылью температура охлаждающей жидкости поднимается до 105°.

В степной местности радиатор могут забивать пушистые семена трав. Смазка разжижается и выгорает, увеличиваются потери на трение. Стареют полимерные материалы, в первую очередь — изоляция электрических проводников.

В системе питания могут возникать паро-воздушные пробки, что вызывает сбои в работе двигателя (пропуски вспышек в цилиндрах). В результате падает мощность.

Ухудшенные условия смазки, высокая запыленность воздуха, ухудшенное качество работы воздушного фильтра вызывают повышенный износ трущихся поверхностей. В пустынных местностях часто встречаются солончаки, пыль содержит 10…40% растворимых солей (для сравнения: в умеренной зоне — 0,03…0,05%), поэтому пыль химически активна.

Из-за этого она вызывает не только абразивный износ, но и коррозию. Изнашиваются все трущиеся детали: ЦПГ, шейки коленвала, подшипники коленвала и распредвала, втулки и седла клапанов, сами клапаны и, что особенно опасно, резиновые уплотнения (в образовавшиеся неплотности проникает запыленный воздух).

В результате всего перечисленного срок службы двигателя в пустыне по сравнению с умеренным климатом сокращается вдвое. Приходится регулярно останавливать машины для естественного охлаждения — это занимает до 25% рабочего времени.

Эксплуатация автомобилей в тропиках

Автомобили в специальном «тропическом» исполнении имеют ряд особенностей конструкции: широко используются теплостойкие материалы и комплектующие (в первую очередь, электрооборудование), устанавливаются радиаторы с дополнительным рядом трубок (в полярном исполнении — наоборот, на ряд трубок меньше), все чаще устанавливаются кондиционеры воздуха в салонах и кабинах (это повышает комфортность работы водителей).

В эксплуатации повышают внимание к очистке воздуха, масла и топлива от пыли, применяют смазочные материалы с достаточной вязкостью при высоких температурах, принимают меры для герметизации кабин и кузовов. В нерабочее время машины следует укрывать от действия прямых солнечных лучей и ветра с пылью и песком (навесы, тенты).

Особенности техобслуживания:

  • регулярно промывать систему охлаждения, удалять накипь, а с наружных частей двигателя — пыль и грязь (они ухудшают теплоотвод);
  • регулярно проверять исправность термостата, прокладки пробки радиатора;
  • регулярно проверять герметичность системы охлаждения, чистоту воды в ней;
  • при очень высокой температуре заливать в систему охлаждения антифризы марок 50 и «Тосол А-40»;
  • воздушные фильтры промывать 1-2 раза в день, топливные фильтры и отстойники — через 500 км пробега;
  •  во избежание детонации применять бензины с октановым числом на
    4.. .6 единиц больше, чем обычно;
  • масло в картерах двигателя и агрегатов менять в 2.. .3 раза чаще;
  • поскольку высокие температуры ускоряют процессы окисления в маслах и гидравлических жидкостях, применять масла и жидкости с антиокислительными присадками;
  • прерыватели закрывать матерчатыми чехлами от пыли, но не полностью герметичными (при искрении образуются озон и оксиды азота, если их не удалять, будут окисляться контакты);
  • чаще проверять уровень и плотность электролита, изоляцию электропроводки;
  • закрывать вентиляционные колпачки агрегатов трансмиссии смоченными в масле сетками, а карданные шарниры матерчатыми чехлами;
  • ежедневно прочищать сапуны картеров мостов, КП и РК;
  • элементы подвески закрывать плотными чехлами;
  • чаще проверять уровень жидкости в бачке ГТЦ;
  • шины продувать сжатым воздухом;
  • снижать давление воздуха в шинах на 0,02.. .0,03 МПа;
  • при ремонте собирать и разбирать агрегаты в закрытых помещениях.



Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Оставить ответ

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: