第六章汽车技术状况及其变化第一节汽车技术状况和运用性能汽车使用过程中，随着行驶里程增加，汽车的技术状况不断发生变化。
其变化速率和原因除与汽车结构质量有关外，还与汽车运用条件、使用环境、汽车合理运用水平等因素有关。
研究和掌握汽车技术状况变化的原因及变化规律，有效进行汽车的技术保障，是汽车合理使用的重要保证。
一、汽车技术状况汽车是一个复杂的机-电-液系统，基本的组成单元是零件。
汽车种类繁多，零件各异。
因此，零件技术状况对汽车来说至关重要，它们是决定汽车技术状况的关键性因素。
汽车在使用过程中要和外界环境相接触，汽车本身内部的零件也要相互作用。
其结果是引起零件发热、磨损和腐蚀等变化，这些变化包括物理变化和化学变化。
其变化过程的参数是:零件尺寸的改变、零件相互装配位置的变化、配合间隙的改变等。
例如，发动机气缸活塞组件的尺寸、曲柄连杆机构的尺寸、制动系中制动蹄摩擦衬片的尺寸、制动蹄与鼓的间隙等，在汽车使用过程中都要发生变化。
由于汽车的大部分机构或总成不便于局部或全部拆散进行零件的直接测量，因此，对于汽车技术状况，须用一些与直接测量参数有关的间接诊断参数来确定。
例如，有静态参数(如装载质量、轴距、车轮外倾角等)和动态参数(如发动机功率、汽车制动距离) ，有过程参数(如发热、振动、机油内所含杂质等) ,有几何(结构)参数，以及位置参数(如间隙和行程)等来评价它的技术状况。
随着汽车行驶里程增加，其技术状况逐渐变坏，致使汽车动力性下降、经济性变坏、使用方便性下降、行驶安全性和使用可靠性变差，直至达到使用极限。
其主要外观症状有：①汽车最高行驶速度降低。
②加速时间与加速距离增长。
③燃料与润滑油消耗量增加。
④制动迟缓、失灵。
⑤转向沉重。
⑥行驶中出现振抖、摇摆或异常声响。
⑦排黑烟或有异常气味。
⑧运行中因技术故障而停歇的时间增长。
二、汽车运用性能的变化汽车主要运用性能，是由原设计与制造工艺所确定下来的。
这些性能包括:装载质量、容积、动力性、燃料经济性、舒适性、安全性、排放性能和可靠性等。
每个性能都有表明其特征的参数(一个或几个)或物理量，这些参数可以作为衡量汽车工作的指标。
大多数性能指标取决于原车产品质量，例如，动力性、燃料经济性、安全性、生产率和舒适性等。
在汽车工作过程中，这些性能也是在改变着的。
例如，一辆技术状况完好的载货汽车，投入运输生产使用一定时间后，其运用性能将下降，表现为运输生产率的下降和维修工作量的增加。
其逐年变化情况为:假设技术状况完好的新车，第一年的生产率为100% 、维修工作量为100% ，则8年后，其生产率下降为55%～60% 、维修工作量则增加为200%～215% 。
表6-1所列统计数据反映了载货汽车随使用时间增加，其运输生产率、维修工作量和运输成本的相对变化关系。
表6-1 运输生产率、成本、维修工作量与行驶里程的关系如图6-1所示，汽车实际运用性能3是从汽车初始性能1开始，随着使用时间t的长短(使用强度的大小)而变化。
汽车的初始性能是由生产制造时所确定的，而生产制造的依据是由运用要求而决定的。
汽车的工作期限，取决于它本身的结构、制造工艺、运用条件、运输工作情况以及维护等多方面因素。
汽车运用性能也因运输生产的情况和运用条件而变化。
在汽车制造方面，可通过改进汽车结构设计和完善制造工艺来影响汽车运用性能，如提高零件坚固性、增加零件耐磨性和改善材料质量等。
在汽车运用方面，可通过合理运用来影响汽车运用性能，具体如图中曲线4所示。
由于合理运用的作用，可使汽车实际运用性能提高到图中曲线5所示。
这需要依靠有专业人员和汽车技术状况管理组织等手段来保证汽车工作能力。
在汽车运用过程中，按运用时间(或行驶里程)经常测量、记录汽车运用性能的变化情况，这是一项基础技术管理工作。
1-汽车初始性能2-汽车运用性能随时间变化的曲线3-汽车实际运用性能4-汽车合理运用对性能的影响5-通过合理运用可以提高的实际运用性能图6-1 汽车运用性能随时间的变化情况此外，还有汽车可靠性问题。
可靠性指标适合于对任何产品的评价。
汽车可靠性是指在用汽车在运用期限内，其运用性能达到规定指标范围的情况。
汽车可靠的运用范围指标可根据相应文件(标准、规则、技术条件等)和结合实际经验来制定。
汽车可靠性，一般是用在规定的运用条件下，汽车运用性能变化的程度来进行定性和定量评价的。
因此，汽车可靠性不仅与设计制造有关，而且还和运用有关，合理的运用(如正确驾驶、合理装载等)对保证汽车可靠性有良好作用。
第二节汽车技术状况变化的影响因素一、汽车技术状况变化的基本原因汽车在运用过程中，影响汽车技术状况变化的因素，有汽车本身工作方面的影响，也有偶然因素或外界运用条件的影响。
偶然因素是指某个零件制造时有隐蔽缺陷，或汽车运用中有超载、超速等意外情况。
在这些影响因素中，汽车零件、机构或总成技术状态的改变，往往是引起汽车技术状况变化的基本原因。
如:自然损坏、塑性变形、疲劳损坏、腐蚀以及零件或材料方面的其他变化等，都直接影响汽车技术状况的改变。
汽车在某种特定使用条件下，其零件各种损坏占百分比的大致情况如表6-2所示。
汽车零件主要损坏的形式可分为磨损、疲劳损坏、塑性变形与损坏、腐蚀和老化。
磨损，是指相互接触的物体在相对运动中表层材料不断磨耗的过程，它是伴随磨擦而产生的必然结果。
影响汽车技术状况变化的零件磨损形式主要有磨料磨损、分子—机械磨损和腐蚀磨损等形式。
磨料磨损是相互摩擦表面之间有坚硬、锐利的微粒作用的结果；分子一机械磨损，是在相互摩擦的零件表面靠的太近，承受压力极大的情况下，由于摩擦面分子相互吸引作用而粘结在一起造成的一种损坏形式；腐蚀—机械磨损发生在摩擦表面有氧化物、酸、碱等有害物质腐蚀的情况下。
表6-2某种特定使用条件下零件各种损坏所占百分比疲劳损坏是由于零件承受超过材料的耐疲劳极限的循环应力而产生的损坏。
塑性变形与损坏，是指零件所受载荷超过材料的弹性变形极限，就会发生塑性变形或损坏。
通常，这都是由于零件原设计计算的错误或违反运用规定所造成的，例如汽车超载等。
腐蚀，是指零件在有腐蚀性的环境里工作，会产生腐蚀损坏。
例如，氧化作用可以使材料坚固性下降，并能导致零件外观形状变化。
老化，是指零件材料受物理、化学和温度变化的影响，而引起缓慢损坏的一种形式。
一些橡胶制品(如轮胎、油封、膜片等)和电器元件(如电容器、晶体管等) ，长期受环境和温度的影响，会逐渐老化，失去原有性能。
例如，温度的冷、热作用；油类及液体的化学作用；太阳光的辐射作用等，会使橡胶制品失去弹性并出现表面龟裂。
汽车在使用过程中，润滑油等液体的性能也将逐渐变坏，因而会引起被润滑零件的损坏。
为此，在润滑油中要加入抗油品老化变质的添加剂。
汽车零件与运行材料性能的改变，不仅在汽车使用过程中发生，而且在贮存过程中也同样发生变化。
例如，橡胶制品会失去弹性和坚固性；燃料、润滑油、制动液等液体会发生氧化变质与沉淀；金属零件会产生锈蚀等。
掌握零件损坏的原因，目的是为了改进汽车设计，改善使用条件，以便在汽车运用过程中，减少零件的损坏，防止故障的发生，保证汽车技术状况的完好。
二、运用条件对汽车技术状况变化的影响汽车在运用过程中，其技术状况变化速度的快慢，在很大程度上要受到运用条件的影响。
1. 道路条件道路条件的好坏影响汽车的运用条件。
道路条件是汽车工作条件的主要部分。
道路条件的技术性能指标是:道路等级；路面覆盖层的状况与等级；路面附着系数；道路的构成情况(道路宽度、路线的曲率半径、路面的纵向与横向最大坡度等)。
其中，路面覆盖层的状况对汽车各总成的工作有很大的影响，见表6-3。
表6-3 路面覆盖层对汽车工作的影响从表6-3中可以看出，道路状况和断面形状，决定了汽车总成的工况(载荷和速度域，传递的扭矩、曲轴转速、换挡次数，以及道路不平所引起的动载荷等)。
从而影响汽车零件、总成的使用寿命，引起汽车技术状况的改变。
路面质量决定了发动机工况，显然在运行里程相同的条件下，发动机曲轴转数越多，运行工况就越恶劣，各机构和零件的磨损就越大。
中型汽油货车发动机磨损与曲轴转速和平均有效压力的关系如图6-2所示。
当发动机曲轴转速一定时，发动机磨损随平均有效压力成比例增大，平均有效压力一定时，发动机磨损按指数关系随曲轴转速增加。
汽车以一挡运行的磨损最大，直接挡运行的磨损最小。
每一挡都相应有一个磨损量最小的运行速度，一挡为7～9 km/h，二挡为lO～13km/h，三挡为20～25 km/h，四挡为30～35km/h. 五挡为50～60km/h。
图6-2 中型汽油货车发动机磨损量（H）与曲轴转速（n）和平均有效压力（pe）的关系图6-3为道路条件对汽车运行速度的影响，如滚动阻力系数从0.014增至0.05。
汽车运行速度几乎降低4倍，当汽车以高速通过个别不平地面时，垂直加速度可达20～30m/s2，若道路不平度数值很大时，燃油消耗将增加50%。
轮胎消耗几乎增大两倍。
汽车在山区和丘陵地带的道路运行速度平均要降低20%～23% ，油耗要增加15%～25%。
砂石土路上的尘土对汽车零件起着非常有害的作用。
研究表明，汽车在沥青公路上运行大气中含尘量仅1.5mg/m3。
在细沙土路上运行，贴近路面的大气含尘量高达5.9mg/ m3，离路面1.8～2.4m 上空的大气含尘量为1.2～19mg/m3。
在这种条件下运行的汽车零件磨损受道路尘土的影响是非常明显的。
2. 运行条件运行条件是影响汽车及总成使用情况的一个因素。
例如，装载质量相同的汽车，在繁华的市区与郊区(路面覆盖相同)的道路上行驶时,市区行驶车速要比郊区行驶车速降低50%～52%；发动机曲轴转速增加30%～36%；变速器、制动器使用频次增加；转弯行驶频次增加。
3. 运输条件在汽车运输条件中，除运行车速外，还包括有装载运输行程的长度(运距)、行程利用系数、载质量利用系数、挂车利用系数、运输货物的种类等项条件。
f-滚动阻力系数S-路面不平度（cm/km）i-道路纵坡（%）Hg-海拔高度（m）图6-3道路条件对中型货车速度的影响4. 气侯条件气侯条件包括环境温度、湿度、风力、风向和太阳光辐射强度等参数。
自然气侯条件可以影响汽车总成工作温度状态，改变它们的技术性能和工作的可靠性。
汽车故障率与环境温度有关，见图6-4的关系曲线，存在一个故障率最低的大气环境温度区，环境温度高于或低于这个温度都导致汽车故障率增加，因为汽车各总成都有一个最佳热工况区，如发动机最佳热工况的冷却水温为70℃～90℃。
发动机以最佳热工况运行，零件磨损最小(图6-5) 。
环境温度每变动1℃，将使缸体水套温度变化O.9～0.25℃。
润滑油与燃油粘度均随温度降低而增大，润滑油粘度增加使流动性变差，会恶化动配合副的润滑条件，当润滑油粘度大于2Pas 时，就不能保证发动机正常润滑，必然会使零件磨损迅速增大，并明显的加大了发动机的摩擦损失。
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