高原环境对燃油发动机的影响

蔚 亚

（西安航空职业技术学院，陕西 西安 710089）



高原环境对燃油发动机的影响

蔚 亚

（西安航空职业技术学院，陕西 西安 710089）

由于对高原环境不了解，对发动机关键部位检查保养不到位，使车辆常出现动力下降、排气管冒黑烟、爆震敲缸、发动机水温不高等一些不正常的现象。文章结合高原环境条件的特点，分析了高原环境影响发动机正常工作的原因，并提出了消除和减小高原影响的方法。

高原；环境发动机；影响

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、汽油发动机作为动力的车辆，如果操作人员对高原环境了解不够、对发动机关键部位检查保养不能及时到位，必然会遇到各种不明白的问题：如动力下降、排气管冒黑烟、爆震敲缸、发动机水温不高等一些不正常的现象。其实如果上高原前能够多了解高原常识，进行发动机必要的保养工作，又有充分的思想准备，这些现象也就不足为奇了。

1、影响发动机正常工作的原因

1.1使用环境变化的原因

依据我国地理环境的特点，分2000m以下和2000m以上环境使用的两种燃油发动机，2000m以上环境使用的燃油发动机为特制的高原用发动机。使用环境的海拔高度超过规定标准后，就像在内地生活的人初次到高原一样，也会出现一定的“高原反应”[1]。

电子控制燃油喷射（电喷）发动机基本上感觉不到影响，因为排气系统中安装了氧传感器，用以监测排气中氧气浓度，车用电脑（ECU）根据氧传感器提供的信息，可非常准确地判断出发动机当时的可燃混合气过浓，并及时修正根据空气流量计和发动机转速计算出的喷油脉冲宽度，从而确保发动机可燃混合气精确控制在理论空燃比附近。当发动机因可燃混合气过浓产生爆燃震动时，爆震传感器把爆震转化为电压信号传给 ECU，通过电控装置调节延迟爆震时的点火提前角。所以电喷发动机能够根据海拔高度的变化，对燃油系统和点火时间自动校正。

1.2可燃混合气过浓的原因

可燃混合气是燃油与空气按设计比例混合形成的可燃气体，发动机要求混合气燃烧得迅速、完全和适时，以提高动力和节约油料，为此必须使燃油与空气的混合比例适当。燃油所需的氧气在设计时，以容积成分计，设计工作环境空气中氧占21%，氮占78%，而高原环境空气中氧含量比例降低，发动机实际工作中所吸入的空气容积不变，而燃烧所需的氧气相对较少，形成的可燃混合气变浓[2]。混合气过浓时，由于燃烧很不安全，产生大量的一氧化碳，造成气缸盖、活塞顶、火花塞电极大量积碳，排气管冒黑烟，发动机功率降低，耗油量增加，出现启动困难、动力不足、爆燃敲缸、转速不稳定等不良现象[3]。

1.3冷却液沸点降低的原因

随着海拔的升高，水在80℃左右就已达到沸点，而发动机设计最适宜的工作温度是 80-90℃，节温器始终控制冷却液在发动机最适宜的工作温度范围之内。最适宜的工作温度比高原水的沸点高，极易出现“开锅”现象，而且较浓的可燃混合气致使发动机做功时温度更高，始终又是一个潜在的隐患，冷却液在热涨的变化下溢出，冷却液变少，造成恶性循环。所以在高原发动机水温不高而经常“开锅”应属于正常现象，此现象一般情况下不会影响发动机正常工作[4]。而风冷发动机使用的是强制风冷式，不受冷却液沸点的控制，因此没有影响。

1.4空气滤清器通气不畅的原因

发动机的空气滤清器相当于人的肺，担负着空气的净化功能。由于对空气滤芯保养不及时或不到位，轻微的阻塞在低海拔地区工作时没有什么感觉，但在高原环境的反应是比较明显的。就好比内地人初到高原时，因为空气中氧气的含量减少，本来呼吸起来就困难，再戴上加厚的口罩，呼吸会更加困难，基本无法参加体力劳动。

2、消除或减小高原影响的方法

2.1调整点火（供油）时间和供油量

可燃混合气较浓时，燃烧速度更快，易点火过早[5]。所以汽油发动机要适当推迟点火时间、调整化油器供油主量孔，减少供油量，即可恢复正常使用，而柴油发动机只能推迟供油时间，喷油泵在无校验设备的情况下，无法调整供油量。通过调整恢复发动机工作性能，但发动机输出功率还会有轻微下降。

2.2避免发动机超负荷工作

汽车超载、低速高档位行驶、上坡时减档不及时、发电机组超出或接近额定功率使用时，发动机都是在超负荷工作。长时间超负荷工作，对发动机损坏严重，故障率较高，加之高原海拔环境的影响，会经常出现工作不正常的现象，所以应尽量避免发动机长时间超负荷工作[6]。应做到按载质量装载、选适当档位行驶、上坡时提前换入低速档位、在低于额定功率的范围内使用电设备，给发动机一个轻松的工作状况，还能降低发动机的工作温度。

2.3空气滤清器保养及时到位

空气滤芯要时常保持清洁畅通，在工作环境较脏的情况下，对空气滤清器保养间隔时间要缩短，及时清洁或更换空气滤芯。干式滤清器要经常用压缩空气对滤芯进行清洁，油浸式空气滤清器要经常用汽油对滤网进行清洗，保证发动机清洁畅通。

2.4经常检查冷却系工作情况

冷却系的作用是使发动机保持在最适宜的温度范围内工作。冷却系各部件的工作状况直接影响发动机工作温度，要经常检查冷却系各部件工作状况；首先应经常检查冷却液是否达到规定量，看水箱、进出水软管有无破裂渗透、风扇皮带是否松动打滑、护风罩是否损坏、水泵是否有故障、散热器是否堵塞等冷却部件工作情况。其次，如果水温过高，从外表看一切正常，应检查节温器工作情况：用手触摸发动机出水管，如水很热，而冷却水箱进出水管处不热，说明节温器失效，应更换。最后检查水泵的工作情况，将水箱的进水管也就是发动机的回水管松开，启动发动机，如果有水喷出，且压力很大，说明水泵工作良好。如果水泵出现漏水现象，说明是水泵水封损坏，应检修更换。

[1] 夏长明.现代汽车维护与保养[M].机械工业出版社.2010.

[2] 张永虎.富氧进气改善高原汽车发动机动力性和经济性研究[J].汽车技术,2011,(3):17-19.

[3] 李华莹.高原环境柴油机喷嘴内部流场与缸内温度场的三维数值模拟[J].车用发动机,2012,(5):20-23.

[4] 张韦.高原环境下 EGR中的各组分对柴油机性能的影响[J].燃烧科学与技术.2015,(3):9-12.

[5] 高荣刚.高原环境对柴油机燃烧过程影响的仿真研究[J].兵工学报.2012,33(12):19-21.

[6] 沈颖刚.高原环境下内燃机工作过程应用基础研究[D].天津大学.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

蔚亚，就职于西安航空职业技术学院。

U464

A

1671-7988 （2016）06-171-02