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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，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、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)的潤滑機(jī)油應(yīng)兼有良好的低溫分散性能。
