车辆在高原寒区性能上的影响及对策
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高原寒区海拔高、气压低、温差大、空气稀薄、日照和紫外线强烈、天气变化快、洪水和泥石流发生频繁、路况差,对车辆技术性能影响较大。加强高原寒区车辆适应性研究,具有重要的现实意义。
一、高原寒区对车辆性能的主要影响
(一)动力性受到影响。高原寒区空气稀薄,发动机燃油混合气燃烧不完全,冷车状态润滑油黏度大,发动机运转阻力大,功率损耗大。冷却液沸点比平原地区低,车辆易“开锅”,发动机高温,车辆不能正常行驶。春、秋、冬季节车辆在平路和下坡路行驶时,发动机温度下降快,影响发动机功率提升。
(二)零配件寿命缩短。高原寒区最低气温可达-30℃,车辆零配件受冷变脆,加之紫外线照射强烈,易断裂和老化。发动机负荷比平原地区增大,转速高,磨损大。要借助启动液等辅助措施强制启动车辆,加速发动机磨损。车辆焊结、连接件易松动和断裂,在平原地区试验可行的玻璃钢材质在高原寒区易断裂,采用独立悬架系统的车辆,横向稳定杆易变形和折弯等。
(三)操作稳定性变差。高原寒区道路多为“搓板”路,车
辆在以30 千米/小时以下速度行驶时,车体颠簸严重。直线行驶稳定性差,易侧滑;弯行驶时,转向反弹力大,回正性差。气压低,空气压缩机打气慢,采用气压制动的车辆,下坡行驶时气压明显不足,影响制动效能。车辆涉水后,由于气温低,在300~500 米距离内制动基本失效,行驶不安全。
(四)战术机动性受限。由于氧气不足,冰雪路面行驶轮胎打滑,上坡和弯道多,车辆比平原地区平均油耗增加15%~30%,续驶里程缩短。由于高原寒区气温低,水蒸汽冷凝结冰,易堵塞冻裂车辆上的管道、阀门、泵等。高原寒区经济落后,车辆出现故障后,依托社会进行维修保障困难。
(五)影响操作因素多。
在高原寒区拆装轮胎、维修车辆时,人员易出现身体疲劳和高原反应。由于紫外线照射,冰雪反射,早、晚太阳直射,易导致驾驶员雪盲和视野盲区,影响驾驶操作。暖风打开后,驾驶员易打磕睡,反应迟钝,但膝盖、手和脚却发冷。
二、提高高原寒区车辆适应性的对策
(一)注重技术研发,提高适应能力。一是提高车辆功率。通过调整燃油混合气体雾化效果和最佳燃烧比,优化喷油和燃烧过程,保证燃油混合气体得到充分燃烧。对增压和中冷系统进行改进,引用可变喷嘴增压器技术,甚至二级涡轮增压,来尽可能提高废气再循环率和进气压力。二是增强越野能力。增强车辆底盘系统强度和韧度,以保证车辆在剧烈颠簸时不致于造成变形和严重损伤。改进空气压缩系统进储气能力,对制动蹄片进行防滑处理,确保车辆制动效能。
三是强化散热效果。研究开发高沸点冷却液,对散热器散热面和冷却液循环量进行加强,
加装散热器保温装置,确保车辆基本能保持恒温行驶。四是提升启动能力。采取增加发动机进气量和增设可靠的预热装置,提高车辆低温启动能力。改进润滑油温度的适应性,确保在一定温度范围内润滑油黏度基本不变,提高润滑效果。
(二)完善人车工程,做到方便舒适。一是降低车辆噪声。采取密封等措施,降低发动机噪声,避免驾驶员因噪声过大导致心情烦闷和精力不集中等问题。二是减少体能消耗。车辆设计要体现人性化,特别要注重对车辆检查、更换零配件和各项操作的方便性,尽最大可能降低人员体能消耗。三是优化驾驶环境。开发高流动性的转向助力泵,使驾驶员更准确、更方便地操控转向。挡风玻璃要能阻挡紫外线的照射,尽可能减少驾驶员的视野盲区。车内要能够保持适宜温度和通风,从而为驾驶员科学驾驶、保持头脑清醒、手脚灵活和一定的舒适性提供保障。
(三)加强车辆防护,保持技术性能。一是合理使用。严格按照高原寒区车辆使用要求,正确启动,匀速行驶,不超负荷载乘,避免人为造成损坏。按时按要求检查、保养、维修,尤其是新车和大修车,要在平原地区完成初驶、初保后,再到高原寒区行驶。二是科学保管。
采取建造保温车库等措施,防止车辆金属件生锈、橡胶和木制制品老化和发霉,延缓车辆老化周期,保证车辆能够正常启动。三是正确预防。安装可除去管道内水蒸汽的干燥装置,防止结冰,并对管道、散热器等容易松动的部件进行特殊加固,避免粉尘和杂质进入零配件内对车辆造成损伤。