劉煥龍++李政凱++蘇志忠

摘 要： 高原地區(qū)的固有自然特點對空氣壓縮機(jī)使用維護(hù)有很大影響，針對這些特點及其影響，采取有效的應(yīng)對措施，是發(fā)揮空氣壓縮車性能的根本保證，是遂行保障任務(wù)的重要前提。

關(guān)鍵詞： 高原環(huán)境 空氣壓縮車 使用維護(hù)

在近幾年西藏工作實踐中，我們針對空氣壓縮車存在的高原適應(yīng)性問題，進(jìn)行了深入的研究分析，探索了一些可靠、可行、合理的方法措施，使空氣壓縮車保持最佳性能狀態(tài)，確保西藏工作期間各項裝備保障任務(wù)的遂行。

一、高原環(huán)境氣候特點

（一）氣壓低。高原地區(qū)海拔高度大、空氣密度小，高原地區(qū)的氣壓具有隨著海拔蓋度的增加越來越低的變化規(guī)律。通常情況下，海拔每升高1000m，空氣密度下降6%～10%，大氣壓力和空氣中的含氧量大約也隨之下降9%左右。

（二）溫度低。高原地區(qū)不僅具有晝夜溫差大、平均氣溫低等特點，而且其氣溫也會隨著海拔高度增加而越來越低。一般來說，高原地區(qū)海拔每升高1000m，年平均氣溫下降5℃～7℃。海拔4000m以上地區(qū)年平均氣溫在-4℃以下。

（三）輻射強(qiáng)。隨著高原地區(qū)海拔的增高，太陽強(qiáng)光及其伴隨著的紫外線，并且隨著海拔高度的增加也會越來越強(qiáng)。較強(qiáng)的輻射會加速零部件的老化，使裸露的有壽件、易損件很快喪失其基本功能，從而縮短維護(hù)周期，加重維護(hù)負(fù)擔(dān)。

（四）風(fēng)沙大。高原地區(qū)風(fēng)速大，風(fēng)壓小，空氣相對濕度低，特別是在冬末初春時期，空氣相對濕度會達(dá)到當(dāng)年最低，致使高海拔地區(qū)沙塵量大約達(dá)到低海拔地區(qū)的5倍～10倍以上。

二、高原環(huán)境對現(xiàn)役空氣壓縮車使用維護(hù)的影響

較低的氣壓、溫度和含氧量，較高的太陽光線輻射、較大的風(fēng)沙，給空氣壓縮車使用維護(hù)產(chǎn)生不少“高原反應(yīng)”。

（一）動力性能下降。隨著海拔的升高，低壓缺氧、氣候寒冷等情況越來越突出，這種環(huán)境下內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的氣缸壓力和溫度而降低，發(fā)動機(jī)著火啟動性能變差。對非增壓發(fā)動機(jī)而言[1]，海拔每升高1000m，發(fā)動機(jī)氣缸壓力降低17%、溫度下降23%，最低極限啟動溫度大約提高22℃左右。同時，發(fā)動機(jī)最大扭矩點會隨海拔的升高向高速方向移動，柴油機(jī)的穩(wěn)定工作范圍變窄。有關(guān)研究機(jī)構(gòu)的實驗數(shù)據(jù)表明[1]，對非增壓內(nèi)燃機(jī)而言，在海拔3000m以上，海拔高度每升高1000m，發(fā)動機(jī)功率下降8%～13%，熱強(qiáng)度增加2%～5%，當(dāng)海拔上升至4000m時，其功率降低約45%。

（二）燃料燃燒性能下降。隨著海拔的升高，發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)充氣量減少，進(jìn)入氣缸的燃油得不到充分燃燒，使排煙變濃，排溫升高，燃燒室零件過熱，導(dǎo)致功率下降、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變壞。同時，發(fā)動機(jī)最大扭矩點、最低燃油消耗率轉(zhuǎn)速隨海拔的升高向高速方向移動，柴油機(jī)的穩(wěn)定工作范圍變窄，低速區(qū)油耗上升較快。有關(guān)研究機(jī)構(gòu)的實驗數(shù)據(jù)表明[1]，對非增壓內(nèi)燃機(jī)而言，在海拔3000m以上，海拔高度每升高1000m，發(fā)動機(jī)功率下降8%～13%，油耗上升6%～9%，熱強(qiáng)度增加2%～5%，當(dāng)海拔上升至4000m時，其功率降低約45%左右。

（三）發(fā)動機(jī)冷卻效率下降。隨著海拔高度增加，大氣壓力下降，冷卻水沸點隨之降低。在平原環(huán)境溫度為10℃～22℃時，現(xiàn)役空氣壓縮車發(fā)動機(jī)的水溫達(dá)到50℃、油溫達(dá)到50℃，油壓達(dá)到0.4MPa，工作時間約為25min。但在高原環(huán)境下，要使發(fā)動機(jī)冷卻液達(dá)到相同的溫度值，所需工作時間為35min，且更容易“開鍋”（在海拔高度為3300m～3500m時，“開鍋”溫度約為89℃）。冷卻液沸點的降低，使得柴油機(jī)散熱性能下降。另外，由于高原空氣密度減少，雖然冷卻風(fēng)扇的體積流量不變，但重量流量大為降低（海拔每升高1000m，重量風(fēng)量下降8%[3]），進(jìn)一步弱化風(fēng)扇的冷卻效果和冷卻水箱的散熱效果。

（四）機(jī)件潤滑效果下降?？諝鈮嚎s車潤滑系統(tǒng)不僅有對摩擦表面的潤滑作用，而且有冷卻、清潔的作用。然而潤滑油、潤滑脂的粘溫性受氣候的影響較大。在高原地區(qū)，由于氣候寒冷、晝夜溫差大，平均氣溫低，使得潤滑油、潤滑脂的黏度增大，其流動性變差、發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)各摩擦表面運(yùn)動阻力增大，導(dǎo)致機(jī)件運(yùn)動阻力增大，引起設(shè)備啟動性能下降，增加發(fā)動機(jī)的功率消耗，甚至出現(xiàn)“拉缸”現(xiàn)象。

（五）蓄電池性能下降。在高原地區(qū)，低氣溫使得蓄電池中硫酸電解液的黏度增大，負(fù)極活性物質(zhì)早期鈍化，進(jìn)而影響電解液在極板的擴(kuò)散速度，致使電池的基本化學(xué)反應(yīng)在缺乏電解液的情況下，只能在極板的表面不完全地進(jìn)行。因此，蓄電池的容量及啟動性能隨溫度的下降而下降。

（六）非金屬零部件老化加劇。高原地區(qū)日照時間長、紫外線照射強(qiáng)烈，且常年溫度偏低，這些因素對橡膠管件和密封件損傷嚴(yán)重，加速橡膠管件的龜裂、破損和橡膠密封件的變質(zhì)、老化，降低橡膠管件的抗壓強(qiáng)度和橡膠密封件的密封性能，影響設(shè)備的整體工作性能。

（七）空氣過濾效果下降。高原地區(qū)風(fēng)沙嚴(yán)重，空氣的含塵量高，較多的沙粒和塵土使得空氣濾清器很容易發(fā)生堵塞，使空氣濾清器的濾清效果變差，大量沙塵顆粒進(jìn)入氣缸，加劇氣缸與活塞的磨損。同時，會出現(xiàn)發(fā)動機(jī)啟動困難、加速無力及怠速不穩(wěn)等癥狀。

三、高原環(huán)境下空氣壓縮車使用維護(hù)的策略

高原地區(qū)使用維護(hù)空氣壓縮車，除了要加強(qiáng)其日保養(yǎng)、周檢查、月維護(hù)等工作外，還必須根據(jù)高原地區(qū)特點，采取一些能夠緩解“高原反應(yīng)”的措施。

（一）執(zhí)行低海拔地區(qū)冬季的設(shè)備使用維護(hù)規(guī)定。按照平原地區(qū)冬季空氣壓縮車的維護(hù)規(guī)程進(jìn)行使用、維護(hù)，在一定程度上可以減少“啟動難”問題。比如在啟動前，更換適用于低溫地區(qū)的柴油、潤滑油，提高蓄電池中電解液的密度，并對蓄電池進(jìn)行保溫處理，對設(shè)備進(jìn)行加溫預(yù)熱等。

（二）對現(xiàn)役空氣壓縮車進(jìn)行適當(dāng)改裝。在條件許可的情況下，對現(xiàn)役空氣壓縮車進(jìn)行適當(dāng)改裝。比如加裝乙醚（啟動液）噴射裝置，提高柴油機(jī)在壓縮空氣溫度較低和含氧量較少情況下的快速著火性能；又如加裝循環(huán)水預(yù)熱裝置，提高發(fā)動機(jī)溫度的提升速率。同時，將乙醚噴射裝置、循環(huán)水預(yù)熱裝置納入維護(hù)項目。

（三）添置超級電容儲能裝置。超級電容儲能裝置可利用超級電容放電功率大的特性，彌補(bǔ)蓄電池在低溫條件下輸出電流大幅降低的問題，進(jìn)而使起動機(jī)在低溫條件下快速啟動發(fā)動機(jī)。注意，超級電容儲能裝置在裝箱前應(yīng)進(jìn)行放電處理，減少安全隱患。

（四）調(diào)整調(diào)速器參數(shù)。對空氣壓縮車發(fā)動機(jī)調(diào)速器參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。方法是通過調(diào)速手柄改變調(diào)速彈簧作用到調(diào)速杠桿上的力，以改變發(fā)動機(jī)供油量達(dá)到調(diào)整轉(zhuǎn)速的目的[2]。注意，調(diào)速器參數(shù)的調(diào)整幅度不宜過大，防止在突然去掉負(fù)載時造成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速過高（即“飛車”）而引起事故。

（五）調(diào)整噴油提前角。當(dāng)發(fā)現(xiàn)空氣壓縮車功率不足時，可對其噴油泵進(jìn)行適當(dāng)調(diào)試，以確定噴油器噴油霧化情況是否良好，如在本單位高原保障維護(hù)過程中，將發(fā)動機(jī)的噴油提前角由原來的17°調(diào)整為29°，可明顯改善發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能。

（六）及時檢查清洗空氣濾清器。重點應(yīng)當(dāng)仔細(xì)檢查空氣濾清器褶皺內(nèi)部深處，清除其中的灰塵和沙粒，并可用高壓空氣（不超過0.3MPa）吹洗濾芯。對于較臟的空氣濾清器，必須立即對其進(jìn)行更換。此外，經(jīng)常檢查水箱蓋、潤滑油添加口蓋、油箱蓋等，如若缺失，應(yīng)當(dāng)及時更換。

（七）添加符合要求的防凍液。柴油發(fā)動機(jī)水散熱器內(nèi)需常年添加滿足當(dāng)?shù)貥O限最低氣溫要求的防凍液，防止夜晚氣溫突降時凍壞水散熱器和發(fā)動機(jī)等部件。需要注意的是，防凍液放出后不能循環(huán)使用。此外，可通過給水散熱器套上棉保溫罩，以增強(qiáng)其防凍效果。

（八）采取御寒保暖措施。在高原條件下，現(xiàn)役空氣壓縮車上的橡膠件和密封件“老化”較快，應(yīng)加強(qiáng)對其檢查維護(hù)。對條件允許的部位可以用棉布進(jìn)行包扎，增加防寒、防日照效果。必要時，應(yīng)當(dāng)及時對“老化”橡膠件和密封件進(jìn)行更換，以保證這些元件在高原環(huán)境中的可靠性和耐用性。

參考文獻(xiàn)：

[1]程有泉，等.高原環(huán)境對工程器械的影響及其對策研究，2012.

[2]劉小強(qiáng).淺析高原氣候?qū)Πl(fā)動機(jī)的影響，2011.