高原環境對燃油發動機的影響

蔚 亞

（西安航空職業技術學院，陜西 西安 710089）

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高原環境對燃油發動機的影響

蔚 亞

（西安航空職業技術學院，陜西 西安 710089）

由于對高原環境不了解，對發動機關鍵部位檢查保養不到位，使車輛常出現動力下降、排氣管冒黑煙、爆震敲缸、發動機水溫不高等一些不正常的現象。文章結合高原環境條件的特點，分析了高原環境影響發動機正常工作的原因，并提出了消除和減小高原影響的方法。

高原；環境發動機；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、汽油發動機作為動力的車輛，如果操作人員對高原環境了解不夠、對發動機關鍵部位檢查保養不能及時到位，必然會遇到各種不明白的問題：如動力下降、排氣管冒黑煙、爆震敲缸、發動機水溫不高等一些不正常的現象。其實如果上高原前能夠多了解高原常識，進行發動機必要的保養工作，又有充分的思想準備，這些現象也就不足為奇了。

1、影響發動機正常工作的原因

1.1使用環境變化的原因

依據我國地理環境的特點，分2000m以下和2000m以上環境使用的兩種燃油發動機，2000m以上環境使用的燃油發動機為特制的高原用發動機。使用環境的海拔高度超過規定標準后，就像在內地生活的人初次到高原一樣，也會出現一定的“高原反應”[1]。

電子控制燃油噴射（電噴）發動機基本上感覺不到影響，因為排氣系統中安裝了氧傳感器，用以監測排氣中氧氣濃度，車用電腦（ECU）根據氧傳感器提供的信息，可非常準確地判斷出發動機當時的可燃混合氣過濃，并及時修正根據空氣流量計和發動機轉速計算出的噴油脈沖寬度，從而確保發動機可燃混合氣精確控制在理論空燃比附近。當發動機因可燃混合氣過濃產生爆燃震動時，爆震傳感器把爆震轉化為電壓信號傳給 ECU，通過電控裝置調節延遲爆震時的點火提前角。所以電噴發動機能夠根據海拔高度的變化，對燃油系統和點火時間自動校正。

1.2可燃混合氣過濃的原因

可燃混合氣是燃油與空氣按設計比例混合形成的可燃氣體，發動機要求混合氣燃燒得迅速、完全和適時，以提高動力和節約油料，為此必須使燃油與空氣的混合比例適當。燃油所需的氧氣在設計時，以容積成分計，設計工作環境空氣中氧占21%，氮占78%，而高原環境空氣中氧含量比例降低，發動機實際工作中所吸入的空氣容積不變，而燃燒所需的氧氣相對較少，形成的可燃混合氣變濃[2]。混合氣過濃時，由于燃燒很不安全，產生大量的一氧化碳，造成氣缸蓋、活塞頂、火花塞電極大量積碳，排氣管冒黑煙，發動機功率降低，耗油量增加，出現啟動困難、動力不足、爆燃敲缸、轉速不穩定等不良現象[3]。

1.3冷卻液沸點降低的原因

隨著海拔的升高，水在80℃左右就已達到沸點，而發動機設計最適宜的工作溫度是 80-90℃，節溫器始終控制冷卻液在發動機最適宜的工作溫度范圍之內。最適宜的工作溫度比高原水的沸點高，極易出現“開鍋”現象，而且較濃的可燃混合氣致使發動機做功時溫度更高，始終又是一個潛在的隱患，冷卻液在熱漲的變化下溢出，冷卻液變少，造成惡性循環。所以在高原發動機水溫不高而經常“開鍋”應屬于正常現象，此現象一般情況下不會影響發動機正常工作[4]。而風冷發動機使用的是強制風冷式，不受冷卻液沸點的控制，因此沒有影響。

1.4空氣濾清器通氣不暢的原因

發動機的空氣濾清器相當于人的肺，擔負著空氣的凈化功能。由于對空氣濾芯保養不及時或不到位，輕微的阻塞在低海拔地區工作時沒有什么感覺，但在高原環境的反應是比較明顯的。就好比內地人初到高原時，因為空氣中氧氣的含量減少，本來呼吸起來就困難，再戴上加厚的口罩，呼吸會更加困難，基本無法參加體力勞動。

2、消除或減小高原影響的方法

2.1調整點火（供油）時間和供油量

可燃混合氣較濃時，燃燒速度更快，易點火過早[5]。所以汽油發動機要適當推遲點火時間、調整化油器供油主量孔，減少供油量，即可恢復正常使用，而柴油發動機只能推遲供油時間，噴油泵在無校驗設備的情況下，無法調整供油量。通過調整恢復發動機工作性能，但發動機輸出功率還會有輕微下降。

2.2避免發動機超負荷工作

汽車超載、低速高檔位行駛、上坡時減檔不及時、發電機組超出或接近額定功率使用時，發動機都是在超負荷工作。長時間超負荷工作，對發動機損壞嚴重，故障率較高，加之高原海拔環境的影響，會經常出現工作不正常的現象，所以應盡量避免發動機長時間超負荷工作[6]。應做到按載質量裝載、選適當檔位行駛、上坡時提前換入低速檔位、在低于額定功率的范圍內使用電設備，給發動機一個輕松的工作狀況，還能降低發動機的工作溫度。

2.3空氣濾清器保養及時到位

空氣濾芯要時常保持清潔暢通，在工作環境較臟的情況下，對空氣濾清器保養間隔時間要縮短，及時清潔或更換空氣濾芯。干式濾清器要經常用壓縮空氣對濾芯進行清潔，油浸式空氣濾清器要經常用汽油對濾網進行清洗，保證發動機清潔暢通。

2.4經常檢查冷卻系工作情況

冷卻系的作用是使發動機保持在最適宜的溫度范圍內工作。冷卻系各部件的工作狀況直接影響發動機工作溫度，要經常檢查冷卻系各部件工作狀況；首先應經常檢查冷卻液是否達到規定量，看水箱、進出水軟管有無破裂滲透、風扇皮帶是否松動打滑、護風罩是否損壞、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，如果水溫過高，從外表看一切正常，應檢查節溫器工作情況：用手觸摸發動機出水管，如水很熱，而冷卻水箱進出水管處不熱，說明節溫器失效，應更換。最后檢查水泵的工作情況，將水箱的進水管也就是發動機的回水管松開，啟動發動機，如果有水噴出，且壓力很大，說明水泵工作良好。如果水泵出現漏水現象，說明是水泵水封損壞，應檢修更換。

[1] 夏長明.現代汽車維護與保養[M].機械工業出版社.2010.

[2] 張永虎.富氧進氣改善高原汽車發動機動力性和經濟性研究[J].汽車技術,2011,(3):17-19.

[3] 李華瑩.高原環境柴油機噴嘴內部流場與缸內溫度場的三維數值模擬[J].車用發動機,2012,(5):20-23.

[4] 張韋.高原環境下 EGR中的各組分對柴油機性能的影響[J].燃燒科學與技術.2015,(3):9-12.

[5] 高榮剛.高原環境對柴油機燃燒過程影響的仿真研究[J].兵工學報.2012,33(12):19-21.

[6] 沈穎剛.高原環境下內燃機工作過程應用基礎研究[D].天津大學.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技術學院。

U464

A

1671-7988 （2016）06-171-02