极端气象条件下特种车辆保障方法研究

本文根据某型飞机在包括高温高湿、高寒、大侧风、自然结冰等特殊气象条件试飞的特种车辆保障任务安排，结合以往特殊气象条件中高寒及高温高湿试验试飞车辆保障情况与经验，参照现行的国家行业标准规范，提出了今后在特殊气象条件下特种车辆保障方法的建议与方向。

1　设备前期换季维护

在每次外场保障前需结合当地的季节气候，对车辆进行换季维护。冬季应采取防冻、保温措施；要调整发电机调节器，增大发电机充电电流；各总成和轮毂轴承换用冬季润滑油（脂），制动系换用冬季制动液。夏季应加强冷却系统的维护，清除水垢，保证良好的冷却效果；应对汽油发动机供油系采取隔热、降温措施，防止气阻；各总成和轮毂要换用夏季润滑油（脂），制动系换用夏季制动液；调整发电机调节器，减少充电电流，检查调整蓄电池电解液密度和液面高度，保持通气孔畅通。

2　机油

冬季用油牌号分别为0W、5W、10W、15W、20W、25W，称为低温黏性系数，“W”是英文“Winter”的缩写。该数值表示了转动曲轴和启动发动机的难易以及机油流向发动机各处的润滑性能。W前面的数字越小，低温黏度越小，低温时油的流动性越好，机油适用的最低气温越低。

夏季用油牌号分别为：20、30、40、50，称为高温黏性系数，在高温工作时，提供和保证了浓度，黏度和良好润滑性能，数字越大，机油黏度越大，适用的最高气温越高。

冬夏通用机油牌号分别为：5W/20、5W/30、5W/40、5W/50、10W/20、10W/30、10W/40、10W/50、15W/20、15W/30、15W/40、15W/50、20W/20、20W/30、20W/40、20W/50、代表冬用部分的数字越小，代表夏季部分的数字越大者，适用的气温范围越大。冬夏通用机油也称多级机油，是适用温度范围较大的机油，也是目前极端气象条件下特种车辆保障常用的机油种类。冬夏通用机油添加高分子聚合物质后，除具有一般机油特点外，其黏度可在一定范围内进行调节，遇热变稠，遇冷变稀，减少发动机工作时的阻力与磨损。

3　防冻冷却液

防冻冷却液可以防止在极端寒冷条件下，因为冷却液结冰而胀裂散热器和冻坏发动机汽缸体。一般防冻液是由一定比例的纯净水和稍小比例的醇类物质加上小比例的色素、防腐剂、除垢剂等组成的。在母液中加入一定比例的不含或含少量的钙（Ca）、镁（Mg）离子的水，比如碱土金属氧化物（CaO≤0.005 %）的蒸馏水、未受污染的雨水、雪水等，水质的总硬度（水质中钙和镁离子浓度所代表的特性）成分浓度必须小于25ppm。防冻冷却液具有冬天防冻、夏天防沸、全年防水垢，防腐蚀等优良性能。乙二醇沸点高，挥发性小，黏度适中并且随温度变化小，热稳定性好，当防冻液中乙二醇和水各按等比例混合时，防冻温度可达零下33℃以下。乙二醇的水基型防冻液，保证防冻液的沸点在120℃以上。经过高温、高寒等极端气象条件下，乙二醇的水基型防冻液在防冻、防沸上性能显著。

4　柴油

柴油是特种车辆车载设备及底盘的源动力，根据当地的环境温度选择相对性的柴油种类，在极寒气候条件下，通常为特种车辆选用轻柴油。目前按照国家标准规定，轻柴油分为5个牌号（按凝固点）：包括-50#柴油、-35#柴油、-20#柴油、-10#柴油、以及0#柴油。选用0#柴油的温度条件是当时外界环境温度大于5℃；选用-10#柴油条件是当时外界环境温度小于5℃、大于零下5℃；选用-20#柴油是当时外界环境温度小于零下5℃、大于零下15℃；选用-35#柴油条件是当时外界环境温度小于零下15℃、大于零下30℃；选用-50#柴油条件是当时外界环境温度小于零下30℃、大于零下45℃；不同牌号的相同品质柴油按比例进行调制，可以改变柴油的凝点，在混合时，凝点是非线性关系变化，比如-10#与-20#柴油按照50%的比例进行混合，并在混合后的液剂中加入少比例的裂化煤油，可以将凝点降低至零下18℃。

表1　不同牌号柴油使用与外界环境温度对照表

柴油严禁与汽油进行混合，一是汽油与柴油闪点与爆点不同，相比之下柴油略高于汽油，由于爆燃时间不同会引起排气管放炮，剧缸体磨损，火花塞积炭，如误加入汽油，可以利用其沸点不同进行分馏。

柴油在使用前需经过静止与沉淀，沉淀时间不少于48h，每年清洗柴油滤清器的滤芯，每两年更换柴油滤清器的滤芯。有关柴油标准的规定见GB/T19147—2016《车用柴油》。

5　齿轮油

齿轮油作为各种齿轮的传动装置的润滑剂，低温齿轮油应具备适宜的黏度，综合抗擦伤、降噪音等的高黏要求和节能、冷却等的低黏要求从而达到适合黏度等级。具有良好的黏温性，可使齿轮油在高低温环境保持相对稳定的黏度，达到其在宽温范围内良好的润滑。具有良好的低温流动性，油品低温黏度增大，流动性变差，不易进入咬合面，易形成于摩擦而增加摩损。具有良好的抗氧化安定性，延长齿轮油的使用寿命。具有良好的抗泡性，由于油品泡沫的存在，致使油品在齿轮表面不能形成连续的润滑膜，从而造成齿面蚀刻或疲坑，同时也会加剧油品的氧化。良好的抗乳化性，油品发生乳化，将造成油膜强度下降或破裂，从而引起齿轮擦伤。良好的防锈防腐性，锈蚀和腐蚀均会引起齿面形成蚀斑，降低齿轮的使用寿命。良好的抗磨极压性，可减少齿轮磨损，延缓齿面疲劳，避免出现蚀刻、疲坑、破裂等现象发生。良好的减摩性，可有效降低摩擦、节约能源、降低噪音和减缓振动。良好的抗剪切安定性，使齿轮油品长期保持稳定的黏度，延长油品的使用寿命。良好的密封材料适应性，对密封件不得有损伤，否则将造成密封不良而漏洞或杂质进入。一般选择-50℃下防冻、不凝固、流动性出色，低蒸发、高闪点、能耗更低有效延长使用，抗泡性和空气释放性好，抗老化，对各金属材质均适应的低温齿轮油。

6　蓄电池

6.1　蓄电池保温装置

蓄电池外部保温装置是用电热膜做保温，外表面还有红外线反射保温材料作保温套进行隔热保暖。通过对将蓄电池自身产生的热量进行有效截留与阻隔，在没有热源的情况下起到蓄电池保温作用，再配合红外线反射保温材料，就会大大提高蓄电池的保温效果。

6.2　超低温蓄电池

采用超低温蓄电池可以有效解决蓄电池的低温工作问题。超低温蓄电池又称三极耳聚合物低温锂离子电池，正极活性材料为锰酸锂或镍钴锰酸锂、钴酸锂中的一种或几种，黏接剂为聚偏氟乙烯；导电剂为磷片石墨。

7　外部保护装置

在极端气象地区，特种车辆在露天状态下保障时，可以添加恒温、抗风加固、防腐蚀、软体材料等保护层，极寒条件下，往往环境温度会远远低于特种车辆的启动温度，特种车辆发动机在启动和工作过程中可能会出现停机现象。所以，针对极寒地域的一系列科目试飞，可以对特种车辆进行改装，在发动机外部增加加热装置，将发动机的周围的工作环境温度控制在启动温度的范围内。

8　结语

后续将从设备换季维护具体实施过程与要求、各种车用油类的技术要求与标准、蓄电池保护装置的设计，以及车载设备外部保护装置等方面进行更深入的研究与分析。

参考文献

[1]梁红，陈廷．汽油机油：GB11121—2006[S]．中国石油化工集团公司，2006.

[2]倪蓓，龙军，李文乐，等．车用柴油：GB/T 19147—2016[S]．国家能源局，2016.

收稿日期：2018-06-08

作者简介：洪斯维（1991-），男，辽宁岫岩人，供职于中国商用飞机有限责任公司，研究方向：航空地面设备。