汽車技術(shù)狀況的變化和影響因素

1、汽車技術(shù)狀況的變化和影響因素第一節(jié) 汽車技術(shù)狀況與汽車運(yùn)用性能的變化第二節(jié) 汽車技術(shù)狀況變化的原因與影響因素第三節(jié) 汽車技術(shù)狀況變化的規(guī)律第四節(jié) 汽車技術(shù)狀況的分級(jí)一、 汽車技術(shù)狀況變化的基本原因二、運(yùn)用條件對(duì)汽車技術(shù)狀況變化的影響三、 汽車故障汽車運(yùn)用過(guò)程中技術(shù)狀況變化的影響因素有汽車本身工作方面，也有偶然因素或外界運(yùn)用條件。偶然因素是指某個(gè)零件制造時(shí)有隱蔽缺陷，或汽車有超載、超速等不正常運(yùn)用情況。在這些影響因素中，汽車零件、機(jī)構(gòu)或總成技術(shù)狀態(tài)改變，是引起汽車技術(shù)狀況變化的基本原因。如自然損壞、塑性變形、疲勞損壞、腐蝕以及零件或材料方面的變化等，都直接影響汽車技術(shù)狀況。 某種特定使用條件下零

2、件各種損壞所占百分比(%) 表8-2 損壞特征載貨汽車大型載貨汽車和公共汽車磨損4037塑性變形與損壞折斷、破裂、脫離、剪斷拉伸、彎曲、壓縮2061910疲勞損壞裂痕斷裂剝落1251781高溫?fù)p壞燒毀燒損炭化543731其他47總計(jì)100100汽車零件損壞磨損疲勞損壞塑性變形與損壞腐蝕老化磨損-相互接觸的物體在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中表層材料不斷磨耗的過(guò)程。它是伴隨摩擦而產(chǎn)生的必然結(jié)果。影響汽車技術(shù)狀況變化的零件磨損形式磨料磨損分子機(jī)械磨損腐蝕磨損磨料磨損是相互摩擦表面之間有堅(jiān)硬、銳利的微粒作用的結(jié)果。分子機(jī)械磨損(也稱粘附磨損)是在相互摩擦的零件表面靠得太近和承受壓力極大并且缺少潤(rùn)滑油的情況下，由于相互摩

3、擦表面分子相互吸引作用而粘結(jié)在一起造成的一種損壞形式(如曲軸與軸承的粘附等)。腐蝕磨損發(fā)生在摩擦表面有氧化物、酸、堿等有害物質(zhì)腐蝕氣體的情況下，零件表面既受腐蝕作用又有機(jī)械磨損(如汽缸筒、氣門(mén)和氣門(mén)座等的磨損)，其磨損速度比單純磨損要快得多。疲勞損壞-零件在交變載荷作用下承受超過(guò)材料的耐疲勞極限的循環(huán)應(yīng)力而產(chǎn)生的損壞(如齒輪齒面的疲勞點(diǎn)蝕、鋼板彈簧折斷等)。塑性變形與損壞-零件所受載荷超過(guò)材料的彈性變形極限，就會(huì)發(fā)生塑性變形或損壞。 通常，這都是由于零件原設(shè)計(jì)計(jì)算的錯(cuò)誤或違反使用規(guī)定所造成的，例如汽車超載引起的車軸、車架變形、斷裂等。腐蝕-零件在有腐蝕性的環(huán)境里工作產(chǎn)生的腐蝕損壞。例如，氧化作

4、用可以使材料堅(jiān)固性下降，并能導(dǎo)致零件外觀形狀變化。老化-零件材料受物理、化學(xué)和溫度變化的影響，而引起緩慢損壞的一種形式。例如，溫度的冷熱交替作用、油類及液體的化學(xué)作用及太陽(yáng)光的輻射作用等都會(huì)使橡膠制品逐漸失去彈性并出現(xiàn)表面龜裂。汽車在使用過(guò)程中，潤(rùn)滑油等液體的品質(zhì)也將逐漸變壞，因而會(huì)引起被潤(rùn)滑零件的損壞。在潤(rùn)滑油中一般加入抗油品老化變質(zhì)的添加劑。汽車零件與運(yùn)行材料性能改變，不僅在汽車使用過(guò)程中，而且在儲(chǔ)存過(guò)程中也同樣發(fā)生變化。例如，橡膠制品會(huì)失去彈性和堅(jiān)固性；燃料、潤(rùn)滑油、制動(dòng)液等液體會(huì)發(fā)生氧化變質(zhì)與沉淀；金屬零件會(huì)產(chǎn)生銹蝕等。掌握零件損壞的原因，目的是為了改進(jìn)汽車設(shè)計(jì)，改善使用條件，以便在汽

5、車運(yùn)用過(guò)程中，減少零件的損壞，防止故障的發(fā)生，保證汽車技術(shù)狀況的完好。汽車在運(yùn)用過(guò)程中技術(shù)狀況變化速度的快慢，在很大程度上要受到運(yùn)用條件的影響。汽車運(yùn)用條件 道路條件 運(yùn)行條件 運(yùn)輸條件 自然氣候條件即通常所說(shuō)的道路、車速、載荷、氣候等4項(xiàng)條件。1.道路條件 道路條件的好壞影響汽車的運(yùn)用狀況 道路條件是汽車工作條件的主要部分道路條件技術(shù)性能指標(biāo)道路等級(jí)路面覆蓋層的狀況與等級(jí)路面附著系數(shù)及道路的構(gòu)成情況(道路寬度、路線的曲率半徑、路面的縱向與橫向最大坡度等)路面覆蓋層對(duì)汽車工作的影響 表8-3 指標(biāo)混凝土與瀝青路面瀝青礦碴混合路面碎石路面卵石路面天然路面滾動(dòng)阻力系數(shù)0.0140.0200.032

6、0.0400.080平均技術(shù)速度(km/h)6656362720每公里行程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸平均轉(zhuǎn)速(r/min)2228256126283119854822轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角均方差(市區(qū)行駛)89.5121518每公里行程離合器使用次數(shù)0.350.370.490.641.52每公里行程制動(dòng)器使用次數(shù)0.240.250.340.420.90每公里行程變速器使用次數(shù)0.520.621.242.103.20百公里行程內(nèi)垂直振幅大于30mm的振動(dòng)次數(shù)681282143526251.道路條件從上表3中可知，道路狀況，決定了汽車總成的工況(載荷和速度域、曲軸轉(zhuǎn)矩、曲軸轉(zhuǎn)速、換擋次數(shù)以及道路不平所引起的動(dòng)載荷等)，從而影

7、響汽車零件、總成的使用壽命，引起汽車技術(shù)狀況的改變。1.道路條件路面覆蓋層共分為5個(gè)等級(jí)1級(jí)混凝土路面(連續(xù)路面或塊狀路面)、瀝青路面、由條石或石塊鋪成的路面。2級(jí)由瀝青礦渣和碎石鋪成的堅(jiān)固路面。3級(jí)由碎石和瀝青緊密結(jié)合構(gòu)成的路面。4級(jí)由碎石或卵石鋪成的路面。5級(jí)天然路面、由夯實(shí)黏土或就地取材構(gòu)成的路面。1.道路條件按道路的地形劃分道路又可分為平原道路P1微丘道路P2丘陵道路P3山地道路P4高山道路P5道路條件好，汽車的運(yùn)用條件就好；反之，道路條件差，汽車的運(yùn)用條件也隨之變差。按道路條件來(lái)劃分的汽車運(yùn)用條件可分為IV類，具體見(jiàn)下表。運(yùn)行條件地 形道路等級(jí)1級(jí)2級(jí)3級(jí)4級(jí)5級(jí)郊區(qū)行駛P1P2類

8、類 P3P4類 P5小城市(10萬(wàn)人口以下)市區(qū)行駛P1P2類 P3類P4P5大城市(10萬(wàn)人口以上)市區(qū)行駛P1類 P2P3類 P4P5汽車運(yùn)用條件的類別 表8-4 1.道路條件從上表可看出：在劃分汽車運(yùn)用條件的類別時(shí)，除考慮了道路等級(jí)和道路地形條件外，還要考慮運(yùn)行條件(影響行駛車速的條件)的影響。1.道路條件路面質(zhì)量決定了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況，顯然在運(yùn)行里程相同的條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)數(shù)越高，運(yùn)行工況就越惡劣，各機(jī)構(gòu)和零件的磨損量就越大。1.道路條件某汽油發(fā)動(dòng)機(jī)磨損量與曲軸轉(zhuǎn)速和平均有效壓力的關(guān)系當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速一定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)磨損隨平均有效壓力成比例增大；平均有效壓力一定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)磨損按指數(shù)關(guān)系隨

9、曲軸轉(zhuǎn)速增加。1.道路條件汽車以第一擋運(yùn)行的磨損最大，直接擋運(yùn)行的磨損最小。某汽油發(fā)動(dòng)機(jī)磨損量與曲軸轉(zhuǎn)速和平均有效壓力的關(guān)系1.道路條件每擋都相應(yīng)有一個(gè)磨損量最小的運(yùn)行速度第一擋為79km/h第二擋為1013km/h第三擋為2025km/h第四擋為3035km/h第五擋為5060km/h某汽油發(fā)動(dòng)機(jī)磨損量與曲軸轉(zhuǎn)速和平均有效壓力的關(guān)系1.道路條件道路條件對(duì)汽車運(yùn)行速度的影響 f -滾動(dòng)阻力系數(shù) s -路面不平度(cm/km) i -道路縱向坡度(%)Hg-海拔高度(m)1.道路條件如果滾動(dòng)阻力系數(shù)從增至，汽車運(yùn)行速度幾乎降低4倍，當(dāng)汽車以高速通過(guò)個(gè)別不平道路時(shí)垂直加速度可達(dá)2030m/s2。若

10、道路不平度值很大時(shí)，燃油消耗將增加50%，輪胎消耗幾乎增大兩倍。道路條件對(duì)汽車運(yùn)行速度的影響1.道路條件汽車在山區(qū)和丘陵地帶道路上運(yùn)行時(shí)，速度平均要降低20%23%，油耗要增加15%25%。砂石土路上的塵土對(duì)汽車零件起著非常有害的作用。道路條件對(duì)汽車運(yùn)行速度的影響1.道路條件汽車在瀝青路面上運(yùn)行大氣中合塵量?jī)H15mg/m3。在細(xì)沙土路面上運(yùn)行，貼近路面的大氣中含塵量高達(dá)5.9 mg/m3，離路面高處的大氣中含塵量為1.219 mg/m3。在這種條件下運(yùn)行的汽車，零件磨損受道路塵土的影響非常明顯。道路條件對(duì)汽車運(yùn)行速度的影響2.運(yùn)行條件運(yùn)行條件是影響汽車及總成使用情況的一個(gè)因素。裝載質(zhì)量相同的汽

11、車，在繁華市區(qū)與郊區(qū)(路面覆蓋層相同)的道路上行駛時(shí)，市區(qū)行駛車速要比郊區(qū)行駛車速降低50%52%，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速增加30%36%，變速器、制動(dòng)器使用頻次增加，轉(zhuǎn)彎行駛頻次增加。3.運(yùn)輸條件在汽車運(yùn)輸條件中，除運(yùn)行速度之外，還包括運(yùn)距、行程利用系數(shù)、載質(zhì)量利用系數(shù)、掛車?yán)孟禂?shù)及貨物種類等條件。4.自然氣候條件自然氣候條件自然氣候條件影響汽車總成工作的溫度狀態(tài)，改變它們的技術(shù)性能和工作可靠性。環(huán)境溫度濕度風(fēng)力風(fēng)向陽(yáng)光輻射強(qiáng)度4.自然氣候條件汽車故障率與環(huán)境溫度的關(guān)系汽車故障率與環(huán)境溫度有關(guān)，其中存在一個(gè)汽車故障率最低的大氣環(huán)境溫度區(qū)。環(huán)境溫度高于或低于這個(gè)溫度都導(dǎo)致汽車故障率增加，因?yàn)槠嚫骺?/p>

12、成都有一個(gè)最佳熱工況區(qū)。4.自然氣候條件發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸磨損H與冷卻水溫度t的關(guān)系如發(fā)動(dòng)機(jī)最佳熱工況的冷卻液溫度為7090。發(fā)動(dòng)機(jī)以最佳熱工況運(yùn)行時(shí)，零件磨損最小。4.自然氣候條件環(huán)境溫度每變動(dòng)1，將使發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套溫度變化0.90.25。潤(rùn)滑油與燃油黏度均隨冷卻液溫度降低而增大，潤(rùn)滑油黏度增加使流動(dòng)性變差，會(huì)惡化動(dòng)配合副的潤(rùn)滑條件。潤(rùn)滑油黏度大于2Pas時(shí)，不能保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常潤(rùn)滑，必然會(huì)使零件磨損迅速增大，會(huì)明顯加大發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦損失。4.自然氣候條件低溫導(dǎo)致潤(rùn)滑油黏度增大后，可使曲軸、底盤(pán)傳動(dòng)系的傳動(dòng)阻力增大倍，明顯降低汽車輸出功率，使油耗增加。4.自然氣候條件蓄電池容量隨環(huán)境溫度的降低而減小。環(huán)境

13、溫度從18降至20時(shí)，溫度每降1，蓄電池容量就減小1。在低溫條件下，蓄電池過(guò)度放電，就會(huì)導(dǎo)致電解液凍結(jié)，損壞蓄電池殼體。4.自然氣候條件冷起動(dòng)時(shí)汽缸磨損量H與溫度t的關(guān)系在低溫條件下由于蓄電池容量降低，進(jìn)氣溫度低，燃潤(rùn)料黏度增大，使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，并增加了發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)升溫期間的磨損量。4.自然氣候條件環(huán)境溫度太高會(huì)惡化汽車總成的工況，降低輸出功率，增加燃油消耗，并惡化駕駛員工作條件。高溫及陽(yáng)光輻射熱還會(huì)加速橡膠件老化。4.自然氣候條件環(huán)境濕度和風(fēng)力主要是季節(jié)變化的反映。我國(guó)南方地區(qū)，冬天和春天多雨，空氣濕度大，砂石路面容易損壞;北方春天融凍時(shí)，道路翻漿，惡化汽車運(yùn)行條件?？諝鉂穸却蟪睗衲嗤琳掣接?/p>

14、汽車零件上，會(huì)加速汽車零件的腐蝕。濕度低，氣候干燥，道路塵土多，會(huì)惡化汽車零件工作條件，增加零件磨損。5.季節(jié)條件季節(jié)條件是影響汽車技術(shù)狀況變化的附加條件。不同季節(jié)汽車零件的磨損強(qiáng)度也不相同。季節(jié)交替會(huì)引起環(huán)境溫度的改變和道路情況的變化。例如：夏季炎熱、干燥、灰塵多；秋季、冬季雨雪多，氣候濕冷，道路泥濘。5.季節(jié)條件汽車運(yùn)行材料質(zhì)量和人為因素等也是影響汽車技術(shù)狀況變化的因素。汽車燃料內(nèi)含有灰塵，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)磨損的影響極大。汽車所用潤(rùn)滑油、各種液體(制動(dòng)液、冷卻液等)以及零配件等運(yùn)行材料的品質(zhì)也嚴(yán)重地影響汽車技術(shù)狀況變化。在同樣的運(yùn)用條件下，駕駛員操作技術(shù)水平對(duì)汽車技術(shù)狀況也有一定影響。5.季節(jié)條件

15、駕駛員技術(shù)水平對(duì)汽車運(yùn)用的影響 表8-5駕駛員技術(shù)水平行駛車速(km/h)每公里行程曲軸轉(zhuǎn)速(r/km)每公里行程制動(dòng)器使用次數(shù)(次/km)制動(dòng)行程占總行程的比例(%)因故障停歇總次數(shù)(%)總成使用壽命(%)A組(好)35.317801.72.1100100B組(差)33.622202.63.81404070汽車故障-汽車部分或完全喪失工作能力的現(xiàn)象。汽車在運(yùn)用過(guò)程中，由于技術(shù)狀況的變壞，將會(huì)出現(xiàn)各種故障。汽車故障可根據(jù)喪失工作能力的范圍和程度、故障產(chǎn)生的原因、故障出現(xiàn)的周期等方面，從不同的角度進(jìn)行分類。按汽車喪失工作能力的范圍，汽車故障可分為1.按汽車喪失工作能力的范圍分類完全故障局部故障完

16、全故障-汽車完全喪失工作能力而不能行駛的故障。此類故障是由于汽車或其零件、部件在正常工作狀態(tài)下突然停止功能造成的。例如，分火頭被擊穿，中央高壓線掉線，轉(zhuǎn)向節(jié)臂折斷等；制動(dòng)管路爆裂等零部件故障會(huì)導(dǎo)致整車或子系統(tǒng)突然喪失功能而形成完全故障。1.按汽車喪失工作能力的范圍分類局部故障-汽車部分喪失工作能力，即降低了使用性能的故障。汽車或其子系統(tǒng)的工作特性隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，當(dāng)達(dá)不到規(guī)定的功能時(shí)即形成故障。例如，摩擦副磨損、彈性零件硬化、油料變質(zhì)等都會(huì)使汽車性能或部分性能下降。1.按汽車喪失工作能力的范圍分類2.按汽車喪失工作能力的程度分類按汽車喪失工作能力的程度，汽車故障可分為致命故障嚴(yán)重故障一

17、般故障輕微故障2.按汽車喪失工作能力的程度分類故障分類分類原則1致命故障涉及人身安全，可能導(dǎo)致人身傷亡；引起主要總成報(bào)廢，造成重大經(jīng)濟(jì)損失；不符合制動(dòng)、排放、噪聲等法規(guī)要求2嚴(yán)重故障導(dǎo)致整車主要性能顯著下降；造成主要零件損壞，且不能用隨車工具和已損備件在短時(shí)間(約30min)內(nèi)修復(fù)3一般故障造成停駛，但不會(huì)導(dǎo)致主要零部件損壞，并可用隨車工具和易損備件或低值零件在短時(shí)間(約30min)內(nèi)修復(fù)；雖末造成停駛，但已影響正常使用，需調(diào)整和修復(fù)4輕微故障不會(huì)導(dǎo)致停駛，尚不影響正常使用，亦不需要更換零部件，可用隨車工具在短時(shí)間(約30min)內(nèi)輕易排除2.按汽車喪失工作能力的程度分類致命故障-導(dǎo)致汽車、總

18、成重大損壞的故障。此類故障危及汽車行駛安全，導(dǎo)致人身傷亡，引起汽車主要總成報(bào)廢；對(duì)周圍環(huán)境有嚴(yán)重破壞，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)廢、轉(zhuǎn)向節(jié)臂斷裂、制動(dòng)管破裂、轉(zhuǎn)向操縱失靈等。2.按汽車喪失工作能力的程度分類嚴(yán)重故障-汽車運(yùn)行中無(wú)法排除的完全故障。此類故障可能導(dǎo)致主要零部件、總成嚴(yán)重?fù)p壞，或影響行車安全；且不能用易損備件和隨車工具在較短時(shí)間內(nèi)排除。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸拉缸、后橋殼裂紋、轉(zhuǎn)向輪擺振、曲軸斷裂、制動(dòng)跑偏等均屬于嚴(yán)重故障。2.按汽車喪失工作能力的程度分類一般故障-汽車運(yùn)行中能及時(shí)排除的故障或不能排除的局部故障。此類故障使汽車停駛或性能下降，但一般不會(huì)導(dǎo)致主要零部件或總成嚴(yán)重?fù)p壞，并可

19、用更換易損件和隨車工具在較短時(shí)間內(nèi)排除。汽油泵膜片損壞使發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，從而使汽車停駛。風(fēng)扇皮帶斷裂使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系停止工作，從而使汽車停駛。刮水器在雨天損壞使汽車在雨天難以工作。2.按汽車喪失工作能力的程度分類輕微故障-一般不會(huì)導(dǎo)致汽車停駛或性能下降，不需要更換零件，用隨車工具能輕易排除的故障。例如，點(diǎn)火系高壓線掉線，氣門(mén)芯漏氣，車輪個(gè)別螺母松動(dòng)，離合器因調(diào)整原因分離不徹底，變速器滲油等屬于輕微故障。3.按故障發(fā)展過(guò)程分類按故障發(fā)展過(guò)程分類可分為突變性故障漸發(fā)性故障3.按故障發(fā)展過(guò)程分類突變性故障-故障突然發(fā)生，在發(fā)生故障之前沒(méi)有任何跡象表明要發(fā)生故障。突變性故障的特點(diǎn)是技術(shù)性能參數(shù)產(chǎn)生躍變，突變性故障在任何時(shí)候都可發(fā)生。例如，汽車超載而引起的零件突然損壞。突變性故障En-1，En-2，E2，E1-汽車工作能力情況 E0-故障情況 En-初始狀況3.按故障發(fā)展過(guò)程分類漸變性故障 En-1，En-2，E2，E1-汽車工作能力情況 E0-故障情況； En-初始狀況；漸發(fā)性故障-汽車或機(jī)構(gòu)由正常