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高寒地带对柴油机及液压系统的影响

1、对柴油机的影响及对策

(1)功率下降

空气含氧量降低,柴油机功率下降,可采用高原型增压柴油机,以确保在海拔5000m的高原上工作时功率不下降(即使下降也不会超过3%)。

(2)橡胶老化

紫外线照射强烈加速橡胶件老化,低温使材料变脆,强度降低。应加强对外露软管的防护。

(3)柴油劣化

气压低柴油易劣化,可用加压油箱,选用-30号柴油。

(4)配件耗损量大

海拔每升高1000m,柴油机功率将下降13%左右,油耗会增加6%左右,机器使用4个月的配件损耗量相当于内地两年的损耗量,因此柴油机必须加装涡轮增压器。但由于海拔升高后低气压会使涡轮的膨胀比增加。膨胀比和涡轮排气温度的增加将使涡轮耗功增加、转速上升。资料显示,在海拔3800m时,增压器转速会超过额定转速的16%,对其使用极为不利。为此,可以加装柴油机增压空气中冷器降低压气机出口温度及汽缸热负荷,以提高柴油机的有效功率和使用寿命。

(5)冷却效果变差

高原地区空气密度小,柴油机风扇的体积流量不变但质量流量却大为降低,冷却效果变差,导致柴油机不能正常工作。风冷机受进气量和冷却风量的双重影响,进气量又受空气密度影响,工况更恶劣。

此时应当采用密封水散热器,对冷却系统加压或采用高沸点的冷却液;改进风冷机的风扇设计或适当提高其转速增加风量和风压;增加“附加水散热器”,增大水散热器散热面积和水泵流量。同时,使冷却水与蒸汽分离,排除冷却系统内的空气,减轻水泵汽蚀现象。

(6)启动困难

高寒地区使用的柴油、机油、液压油的黏度增大,蓄电池(化学反应不完全)容量下降较快,机器难以启动。可采取如下措施:

①选用低温油料。一般以高于凝点10℃左右为宜。

②选用大容量蓄电池并对其采取保温措施。如将其安装在排气管上方,利用柴油机排气热量对蓄电池进行保温。此外,高原地区夏季电解液蒸发量增大,低气压又使蓄电池电解液消耗量增大。为此,可改进蓄电池液孔塞及蓄电池槽、盖的密封。

③增设离合器。在严寒条件下使用的液压油与润滑油凝点低、黏度大、流动性差,增加了启动阻力。为此可在柴油机飞轮与变矩器之间增设离合器,启动时使柴油机与传动系统分离,减小启动阻力。据资料介绍,液压系统的液压油在-40℃、油箱温度在-14℃时,根本无法启动;而当液压泵(或变矩器)与柴油机分离后,即可顺利启动。

④加装柴油机余热保温启动装置。当机器停止作业后,将柴油机散热器内的热水贮存在用保温材料制成的贮水器内,待第二天启动时将热水通过手摇泵、加热器、油底壳注入至散热器,对柴油机机体和机油进行预热。若一次启动不成功,可再将冷却水回收、加热,再次启动。

(7)滤清效果差

高原地区风沙大、风速大,使空气滤清器进气阻力大,滤清效果差。为此,可采用专用型高原滤清器,并在滤清器上安装堵塞报警指示器,适日寸监控、维护和保养。

2、对液压系统的影响及对策

易使液压油变稠,影响液压件润滑,机件卡死,液压马达易发生脆性破坏;油箱压力变低,液压泵吸油困难。应采取如下措施:

(1)增加预热回路,在机器运转前对液压件进行预热。
(2)采用预压油箱,保证液压泵吸油充分。
(3)在冷却回路中加旁通阀(单向阀)控制。当油流阻力达到一定值时,旁通阀打开,液压油不经冷却器而由旁通阀流回油箱,减小启动阻力,保证液压件润滑。
(4)在液压回路中增加测试接口,便于监测。

3、改造驾驶室

高寒地区会使驾驶室防寒、隔音性能变差,且容易在玻璃上形成霜冻,影响视线(驾驶室门窗缝隙渗出的热量,约占总热量的43%)。改进措施如下:

(1)在驾驶室侧壁、项盖、地板等处铺设吸声系数较大的微孔泡沫塑料或泡沫海棉作隔热、隔声层,框缝加海棉橡胶密封,以达到保温隔声的效果。
(2)驾驶室采用双层玻璃。
(3)驾驶室内安装空调,减轻驾驶员的疲劳。


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