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電動(dòng)裝載機(jī)適應(yīng)高原環(huán)境的技術(shù)對(duì)策
裝載機(jī)資訊：
針對(duì)青藏高原特殊的環(huán)境，在2000年就將高原型工程機(jī)械列為技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目（被國家經(jīng)貿(mào)委列為2000年度國家級(jí)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目）。經(jīng)過廣泛的調(diào)查研究、技術(shù)分析與設(shè)計(jì)開發(fā)、高原實(shí)驗(yàn)與改進(jìn)驗(yàn)證，對(duì)裝載機(jī)的高原適應(yīng)性技術(shù)進(jìn)行了一系列研究。
一、動(dòng)力系統(tǒng)
（1）高原環(huán)境的影響
1、隨著海拔升高、大氣壓降低、空氣密度減少，空氣中的氧分量也減少，這對(duì)以內(nèi)燃機(jī)為的動(dòng)力的工程機(jī)械影響十分突出。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)自然吸氣型內(nèi)燃機(jī)，海拔每上升1 000m，其功率、扭矩下降8％～13％、油耗上升6％～9％、熱強(qiáng)度增加2％～5％；當(dāng)海拔達(dá)到4 000m時(shí)其功率降低45％左右。這是由于缸內(nèi)充氣量減小，散熱性能下降，熱負(fù)荷增加，燃燒不充分等原因所致，因此高原環(huán)境對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能影響十分嚴(yán)重。
2、高原地區(qū)氣壓低、含氧量少、晝夜溫差大、寒冷季節(jié)長(zhǎng)，使內(nèi)燃機(jī)的壓縮壓力和溫度隨海拔升高而降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，海拔每升高1 000m，內(nèi)燃機(jī)壓縮壓力降低17％、溫度下降23％，原機(jī)最低極限啟動(dòng)溫度提高22℃左右，同時(shí)，輔助裝置在高原使用時(shí)凡涉及點(diǎn)火、燃燒、耗氧性能均表現(xiàn)出不同程度的不適應(yīng)性，尤其在低壓缺氧條件下啟動(dòng)困難程度超過低海拔許多。
3、高原地區(qū)多沙塵，空氣中的含塵量是低海拔地區(qū)的5～15倍，它增加了進(jìn)氣阻力，使濾清效果下降，又由于空氣中含氧量少，使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒性能迅速下降，不僅使功率下降，而且更加速了柴油機(jī)零部件的磨損，縮短了空濾器等部件的使用壽命。
（2）對(duì)策
1、為充分保證裝載機(jī)在高原環(huán)境下使用的可靠性和適應(yīng)性，我們選擇了上柴引進(jìn)Cat3306B技術(shù)生產(chǎn)的C6121高原補(bǔ)償增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，配用進(jìn)口增壓器，在高海拔地區(qū)柴油機(jī)的功率降小于3％、煙度低于3.0，從而克服了高原環(huán)境下功率下降造成動(dòng)力不足的問題。
2、采用容量大、免維修的進(jìn)口沃鐵馬固體電平，可在－40～65℃內(nèi)正常工作；在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中增加一套助燃裝置或作為選購件的水套預(yù)熱裝置，使裝載機(jī)在高原地區(qū)－25℃正常啟動(dòng)。
3、采用低吸氣阻力的三級(jí)旋流大容量型空濾器，并在排氣上安裝排氣引射管實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排塵，解決了高原地區(qū)風(fēng)沙塵大、易使空濾器堵塞而影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的問題。
二、散熱系統(tǒng)
（1）高原環(huán)境的影響
1、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言，由于汽缸內(nèi)空氣減少，過量空氣系數(shù)下降，燃燒狀況不良，后燃現(xiàn)象嚴(yán)重，使發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷增加；由于空氣重度降低，使冷卻風(fēng)扇質(zhì)量流量減少；由于海拔升高，冷卻水的沸點(diǎn)降低（青藏線水的沸點(diǎn)是78～85℃），這些均導(dǎo)致熱散能力下降，熱負(fù)荷進(jìn)一步增強(qiáng)。
2、對(duì)于傳動(dòng)系統(tǒng)而言，由于匹配性能趨于惡化，除不能充分利用和發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率外，還存在傳力不足和低效傳動(dòng)，使部分功率因內(nèi)損而轉(zhuǎn)化為熱能，造成整機(jī)作業(yè)溫度超過規(guī)定值，影響正常工作。
（2） 對(duì)策
1、采用加大型風(fēng)扇并使風(fēng)扇的線速度在合理范圍內(nèi)；采用加大散熱面積的增加型水箱，保證低氣壓下有足夠的散熱面積。
2、優(yōu)化傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配和液壓管路系統(tǒng)布置，采用特殊的散熱系統(tǒng)，使裝載機(jī)具有適合的作業(yè)溫度。
三、橡膠件與密封件
1、高原環(huán)境的影響
高原地區(qū)日照時(shí)間長(zhǎng)、紫外線強(qiáng)烈、晝夜溫差變化大，青藏線地區(qū)年平均氣溫為－27～－45℃，日平均氣溫在0℃以下達(dá)235～330d，這些環(huán)境使液壓膠管加速龜裂，使橡膠件和封閉件加速老化。
2、對(duì)策
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、工作液壓系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等膠管采用德國漢莎——福萊克斯公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，可耐低溫－40℃，抗紫外線能力是一般膠管的8倍以上。油缸等關(guān)鍵部件的密封件采用進(jìn)口件，保證低溫環(huán)境使用的可靠性和耐用性。
四、駕駛室與人機(jī)工程
高原地區(qū)缺養(yǎng)環(huán)境使駕駛員所能承受的最大勞動(dòng)強(qiáng)度僅為平原地區(qū)的40%~60%，工作的持續(xù)性和耐久性更差，因?yàn)楣ぷ鳁l件和健康安全措施顯得更加重要，這主要體現(xiàn)在駕駛室的設(shè)計(jì)上。我們采用了密封性能良好、帶冷暖空調(diào)具有防紫外線輻射功能的彩色玻璃，可濾去70%左右的紫外線，同時(shí)配置了吸氧裝置，可保證在2L/min流量下持續(xù)吸氧4h，有效的保障了駕駛員的體力和安全。
五、其它
1、高原環(huán)境氣溫變化大，為防止低溫水汽結(jié)凍而影響制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，在保證整機(jī)具有良好性能價(jià)格比的前提下采取液頂液鉗盤制動(dòng)的行車制動(dòng)系統(tǒng)，關(guān)鍵部件采用進(jìn)口件，保證低溫下的制動(dòng)性能。
2、普通低壓電氣元件不能有效地適應(yīng)高原低溫環(huán)境，因此采用能滿足－40℃低溫工作要求的開關(guān)、接插件、電線保護(hù)套等元件，并對(duì)電機(jī)和電氣元件適當(dāng)加大容量。
3、合理選用適應(yīng)于高原環(huán)境下的油料，它們具有閃點(diǎn)高、凝點(diǎn)低、粘溫性能變化小，抗氧、抗腐、防銹、抗泡的特點(diǎn)，保證了在低溫條件下具有良好的潤(rùn)滑性能和高溫條件下具有較高的油膜強(qiáng)度；高原增壓柴油機(jī)的潤(rùn)滑機(jī)油應(yīng)兼有良好的低溫分散性能。
