автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Методические основы совершенствования параметров воздушной среды салонов автомобилей

Государственный научный центр Российской Федерации - Центральный научно-исследовательской автомобильный и автомоторный институт (ГНЦ НАМИ)

"" V.-'-' ' На правах рукописи

УДК 629.01.048

Палутин Юрий Иванович

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ САЛОНОВ АВТОМОБИЛЕЙ

Специальность 05.05.03 - Колесные и гусеничные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

МОСКВА 1998г.

Работа

выполнена

в

Нижегородской Государственной

Сельскохозяйственной Академии

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Петрушов В.А.

доктор технических наук, профессор Агейкин Я.С. доктор технических наук, профессор Нарбут А.Н.

Ведущее предприятие: ОАО "Павловский автобус"

на заседании диссертационного совета Д161.01.01 в Государственном научном центре РФ - Центральном научно-исследовательском автомобильном и автомоторном институте (ГНЦ НАМИ) по адресу: 125438 Москва, Автомоторная ул., 2.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке ГНЦ РФ НАМИ

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному выше адресу.

Защита состоится

Автореферат разослан

1998г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н. с.н.с.

А.Г.Зубакин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Качество воздушной среды салонов в полной мере зависит от тех свойств вентиляционных систем и кузовов автомобилей, которые заложены проектом и которые придаются им при изготовлении. Изменить их в период эксплуатации можно в очень малой степени. Поэтому так велика ответственность производителей автомобилей в придании этому -одному из основных потребительских качеств - требуемых значений.

Однако, если проанализировать состояние воздушной среды салонов всех современных отечественных автомобилей, то можно увидеть явно неудовлетворительную картину. Внутри их салонов движение воздушных потоков хаотичное и обычно не соответствует запроектированному; скорости воздушных потоков отличаются от требуемых; интенсивность вентилирования одних частей салонов может в" несколько раз " превышать интенсивность вентилирования других его частей; температура воздуха как в зимний, так и в летний период эксплуатации автомобилей не соответствует рекомендуемой; в автомобилях почти всегда в той или иной степени присутствуют пыль, пары топлива, выхлопные газы и т.п. Такое состояние воздушной среды является следствием не только некачественного изготовления автомобилей, но и изначально заложенного в проектах несовершенства их конструкций. Практически у всех автомобилей, выпускаемых отечественной промышленностью, мощности вентиляционных систем недостаточны; места расположения лючков вытяжной системы и их размеры не оптимальны; кузова автомобилей настолько не герметичны, чго создание в их салонах требуемых параметров микроклимата нереально; теплотехнические свойства кузовов не отвечают задаче поддержания необходимого теплового режима в салоне.

Подобные несовершенства конструкции современных отечественных автомобилей объясняются недостатком информации о характерных для автомобилей особенностях вентиляции салонов, необходимых методик расчётов, рекомендаций по организации движения воздушных потоков и т.п. Поэтому работа. направленная на исследование процессов и закономерностей, которые оказывают решающее влияние на параметры воздушной среды салонов автомобилей, разработку рекомендаций, по совершенствованию всех систем и свойств автомобиля, разработку методов лабораторных и дорожных испытаний, позволяющих проводить всеобъемлющие, комплексные испытания систем вентиляции и кузовов автомобилей, является актуальной.

Работа выполнена согласно плану научных работ НГСХА, проводимых по теме 57; "Совершенствование параметров воздушной среды салонов транспортных средств и тракторов"

Цель исследований - разработка методических основ способов оптимизации параметров воздушной среды и исследований внутренней аэродинамики салонов автомобилей.

Предмет исследований - закономерности внутренней аэродинамики салонов автомобилей.

Научная новизна - Научную новизну работы составляют: обоснование выбора критериев подобия при решении задач внутренней аэродинамики салонов автомобилей: теоретическое обоснование пневматического способа оценки герметичности кузовов автомобилей, а также способов измерения величин воздухообмена и внутреннего объема салонов автомобилей; аналитическое выражение соотношения между производительностью вентиляционной системы, степенью герметичности кузова автомобиля и величиной подпора давления в салоне; математические выражения для оценки степени герметичности и степени запыленности салонов автомобилей.

- Практическая ценность и реализация результатов работы. Практическую ценность работы составляют: алгоритм САПР систем вентиляции салонов автомобилей; требования к кузовам и вентиляционным системам автомобилей; вариант схемы рекомендуемого движения воздушных потоков в 'салонах - автомобилей и способы её осуществления; экспериментальные способы измерения герметичности кузовов автомобилей, величины воздухообмена салона автомобиля, степени запыленности салона и загрязнения кузова снаружи, величины внутреннего объема салонов.

Результаты работы, в виде внесенных изменений в конструкцию автомобилей, методик испытаний, а также в виде информационного материала в многочисленных отчетах по хоздоговорной тематике, нашли достаточно широкое применение на заводах ГАЗ, ВАЗ, УАЗ, КАвЗ.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и получили одобрение: на технических советах конструкторско-экспериментальных отделов автомобильных заводов ГАЗ, ВАЗ, УАЗ (19631997); на научно-практических конференциях ГСХИ и НГСХА (1966-1994); на зональной научной конференции кафедр "Тракторы и автомобили" с/к вузов Нечерноземья в Перми (1971); на медицинской научной конференции НИИ гигиены труда и профтехзаболеваний (1972), 3й всесоюзной конференции по автодорожной медицине (1989) и международном симпозиуме по автодорожной медицине (1991); на научно-исследовательской конференции МАДИ (1975); на научно-технических конференциях, посвященных повышению эффективности проектирования и испытаний автомобилей (Горький 1987-1988); всесоюзной научно-технической конференции "Повышение надежности и экологических показателей двигателей (1990).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 43 печатных работах, в числе которых 6 авторских свидетельств и патентов.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- алгоритм САПР систем вентиляции салонов автомобилей;

- требования к кузовам и вентиляционным системам автомобилей;

- схема рекомендуемого движения воздушных потоков в салонах автомобилей и способы ее осуществления;

способ аналитического определения величин площадей вентиляционных проемов и воздухообмена салона;

- критерии оценки степени герметичности кузовов автомобилей и запыленности их салонов;

- аналитическое выражение соотношения между производительностью вентиляционной системы, степенью герметичности кузова автомобиля и величиной подпора давления в салоне;

- понятие эффективной площади неплотности;

- экспериментальные способы измерения герметичности кузовов автомобилей, величины воздухообмена салона автомобиля, степени запыленности салона и загрязнения кузова снаружи, величины внутреннего объема салонов.

Структура и объем работы. Диссертация содержит 306 страниц машинописного текста, включающего список символов и обозначений, введение, пять глав, заключение, выводы, рекомендации, список литературы из 134 наименований, приложение. В работу включены 16 таблиц и 23 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Дана краткая характеристика состояния проблемы, рассматриваемой в диссертации. Изложены вопросы актуальности и новизны темы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе "Состояние вопроса" представлен анализ состояния проблемы и поставлены задачи исследований.

Вопросам связанным с решением задач создания требуемого микроклимата в салонах автомобилей, посвящены работы многих, как отечественных, так и зарубежных ученых. Этими проблемами занимались В.Н. Андронов, K.M. Атоян, Я.С. Агейкин, А.В.Балыкин, А.А.Быков, А.И. Вайсман, Ю.С. Виноградов, В.В. Гиссар, В.Н. Гнипович, С.С. Жуковский, Н. М. Зимин, Е.М. Иванусь, Е.М. Кривенко, В.З. Круглов, A.M. Конаков, М.А. Крамаренко, С.И. Купцов, Н.П. Леший, Н.Г.Лосавио, Е.В.Михайловский, Е.А.Малинин, М.В. Михайлов, А. И. Назаров, А. , В.В. Осепчугое, В.Н. Парфенов, М.Ф. Савойтан, A.M. Сафронов, В.П. Хохряков, Б.И. Хохряков, М.А. Цимбалюк, Л.Б, Чернин, а также H.Bjork, F.Baum, Т.Damina, K.Fischer. M.Yto, S.Ozaki, I. Namyslowski, E. Reinhardt, C.Steadman, Z.SzIeszynskj, A.Townsin, S.Wallis, S.Woltereck.

Благодаря работам этих ученых достаточно хорошо изучено состояние параметров микроклимата в салонах современных автомобилей, проработаны многие теоретические вопросы создания качественной среды в их салонах.

Однако полностью данная проблема пока не решена. Так, например, в настоящее время на приемлемом урс>вне проработаны расчетные методы определения тепловых параметров в салонах автомобилей, что дает возможность определять тепловое состояние находящегося внутри человека. Но на практике данные методы не применяются, так как пока, особенно на стадии проектирования, нет возможности проводить расчеты воздухообмена салона движущегося автомобиля. В •настоящее время отсутствуют также чёткие, реально выполнимые рекомендации по организации движения воздушных потоков. В воздухе салонов отечественных автомобилей нередко присутствуют пыль, выхлопные и другие вредные для организма человека газы. Однако, в настоящее время нет ни данных о влиянии негерметичности кузова на качество воздушной среды салона автомобиля, ни рекомендаций по величине подпора давления, которое необходимо поддерживать для предупреждения проникновения их в салон. Сдерживает решение проблемы поддержания параметров воздушной среды в заданных пределах и отсутствие необходимых методик, которые позволяли бы приборными способами получать при испытании готовых образцов автомобилей объективные данные о воздухообмене салона, герметичности его кузова, запыленности воздушной среды и т. п.

Для разрешения данных вопросов в настоящей работе были поставлены следующие задачи:

1. Исследование физической сущности и закономерностей изменений гидравлических сопротивлений элементов вентиляционной системы автомобиля и неплотностей кузова движению через них воздуха.

2. Разработка рекомендаций по организации движения воздушных потоков в салоне с учетом всего комплекса проблем, существующих в данном вопросе.

3. Разработка метода сравнительной оценки степени герметичности кузова автомобиля.

4. разработка способа определения места расположения и топографии течей в неплотностях кузова.

5. Разработка способа экспериментального определения воздухообмена через неплотности кузова.

6. Разработка оперативного способа определения запыленности салона автомобиля, осуществляемого в дорожных условиях.

7. разработка способа количественной оценки зон запыленности снаружи автомобиля.

8. Разработка способа измерения внутреннего объема салонов автомобилей.

9. Разработка требований к кузовам и вентиляционным системам.

10. Разработка алгоритма САПР систем вентиляции салонов автомобилей.

Во второй главе представлены результаты следующих разработок автора направленные на оптимизацию параметров воздушной среды салонов автомобилей.

В п.2.1 - 2.3 составлена блок-схема этапов проектирования вентиляционной системы автомобиля, показана последовательность выполнения отдельных этапов. Проанализирована картина обтекания автомобиля внешними воздушными потоками и распределения по его наружной поверхности аэродинамических давлений. На основе оценки наиболее реальных источников возможного загрязнения воздушной среды автомобилей проанализированы пути проникновения вредных для здоровья людей веществ внутрь салонов и способы предотвращения этого нежелательного явления.

В п. 2.4 показано, что чем менее интенсивный тепловой поток проходит через .салон, тем более заметно можно влиять на изменение температуры воздуха в нем при любом воздействии на величину этого потока. Поэтому так важна теплоизоляция ограждающих стенок салона: в летнее время она-предотвращает поступление в салон теплоизбытков, а в зимний период уменьшает теплопотери из него.

В п. 2.5 доказывается, что организовать надежную вентиляцию задней части салона любого движущегося автомобиля возможно только при условии, что давление в ней будет ниже чем давление в передней части. Однако добиться этого возможно только на автомобиле, у которого: кузов обладает определенной степенью герметичности; вытяжные проемы расположены в требуемых местах; вентиляционная система имеет достаточную для этих целей' производительность. Подтверждением важности данных требований могут служить данные таблицы 1. В ней приведены результаты измерения температур в салоне одного из первых экспериментальных экземпляров автомобиля ГАЗ-3105. Испытания были проведены при двух вариантах состояния герметичности; автомобиля: на автомобиле в обычном состоянии и на автомобиле, у которого1 были загерметизирована часть неплотностей, в том числе заклеены снаружи все двери и крышка багажника. Кроме того, в кузове имелись две вытяжные системы: штатная на задних стойках крыши и система, у которой вытяжные лючки были расположены в багажном отделении.( В настоящее время вторая система является штатной ). Результаты, приведенные в таблице 1, показывают, что наиболее неудовлетворительное распределение температур в салоне наблюдается на незагерметизированном автомобиле при работе штатной вытяжной системы. Наилучшее же распределение температур наблюдается в герметичном автомобиле при расположении вытяжных лючков в багажном отделении.

Для автомобиля, отвечающего требованиям по герметичности кузова, производительности его вентиляционной системы и месту расположения вытяжных лючков, вполне можно рекомендовать следующую схему движения воздушных потоков. Свежий воздух в салон необходимо подавать как можно большим количеством струй, как можно меньшей мощности каждой из них; для

Таблица 1

Температура воздуха в салоне автомобиля ГАЗ-ЗЮ5 в °С. Максимальная теплоотдача в климатической установке. Ши - режим работы вентилятора; у=60 км/ч; гнар= - 20° С. № - расход воздуха через вытяжную систему вентиляции.

Место измерения температуры Автомобиль разгерметизирован Автомобиль загерметизирован

Открыта штатная вытяжка №=90м3/ч Открыта вытяжка в багаж. №=40м3/ч Открыта штатная вытяжка Ы=130м3/ч открыта вытяжка в багажн. Щ =120м3/ч

1 2 3 4 5 6

1 Выход из отопителя 36 35 39 38

2 Ноги водителя 27 29 29 28

3 Ноги пассажира (перед, сиден.) 28 28 32 31

4 Голова водителя 28 29

5 Голова пассаж, (перед, сиден.) 26 26 26

6 Поясница пассаж, (перед, сиден.) . 24 25 26 27

7 Голова пассаж, (зад.сид.слева) 18 20 25 25

8 Голова пассаж, (зад.сид.справа) 23 23 25 25

9 Поясница пассаж, (зад.сид.центр) 21 21 23 25

10 Ноги пассажира (зад.сид.слева) 19 23 23 25

11 Ноги пассажира (зад.сид.справа) 19 24 23 25

забора воздуха максимально использовать лобовую и другие поверхности автомобиля, имеющие повышенные наружные аэродинамические давления; все входящие в салон струи направлять в сторону задней стенки салона так, чтобы они все вместе, создавали единый воздушный поток, движущийся в заднюю часть салона по его верхней половине, заполняя пространство от крыши до спинок сидений; вытяжные лючки следует располагать в местах, позволяющих обеспечивать вентиляцию наиболее удаленных частей салона автомобиля.

При реализации предлагаемого способа организации движения воздушных потоков в салоне будет создан единый циркуляционный поток, охватывающий весь его объём, благодаря чему в салоне будет поддерживаться равномерное, С заданными параметрами поле температур во всех, даже самых удаленных его частях. При данной схеме верхняя половина салона будет вентилироваться воздушными потоками, создаваемыми входящими в салон свежими струями воздуха, причем эти.струи будут воздействовать на пассажиров и водителя наиболее благоприятно, то есть, спереди. Нижняя часть салона будет вентилироваться всегда существующим обратным потоком воздуха, идущего от выходных вентиляционных проемов к входящим струям.

В п. 2.6 показано, что для воздухообмена салона любого автомобиля имеется вполне определенная предельная его величина, обусловленная ограничением скоростей движения воздуха по пассажирским местам и месту водителя. В период проектирования автомобиля величину предельного воздухообмена следует определять с помощью имеющихся в настоящее время программ решения газодинамических функций, описывающих движение воздушных потоков по салону, с помощью которых можно рассчитать в салоне автомобиля поле скоростей движения воздушных потоков. При этом можно рекомендовать следующую последовательность выполнения операций. Вначале задавшись любой произвольной производительностью вентиляционной системы, изменяя место расположения дефлекторов и направление выходящих из них струй воздуха, необходимо добиться запланированного движения воздушных потоков по салону. Затем, изменяя производительность работы вентиляционной системы, можно найти тот воздухообмен, при котором в салоне установятся допускаемые санитарными нормами скорости движения воздушных потоков. Данный воздухообмен и должен быть принят в качестве предельного для проектируемой модели автомобиля.

Проведенный автором приближенный расчет данной величины привел к следующим ориентировочным значениям. Для легкового автомобиля малого класса верхний допустимый предел воздухообмена салона равен 500 м3/ч; для легкового автомобиля среднего класса он равен 600 м3/ч; для автобусов, имеющих два ряда пассажирских двухместных сидений и высоту потолка, равную 195-205 см (ПАЭ-3705, Кавз-3270, ЛАЗ-695), верхний предел равен 2000 м3/ч; для кабин грузовых автомобилей он равен 300 м3/ч. Сравнение между собой величин верхних предельных воздухообменов и взятых из литературы значений воздухообменов, потребных для удаления теплоизбытков, показывает, что, за

исключением автобусов, для всех остальных автомобилей, не имеющих теплоизоляции и штор на окнах, величины воздухообменов для удаления теплоизбытков соизмеримы с ■воздухообменами, определенными исходя из поддержания в салоне допустимых скоростей движения воздуха.

Сравнение между собой • величин допустимых воздухообменов с величинами производительности вентиляционных систем современных автомобилей показывает, что на наиболее совершенных автомобилях осуществляются воздухообмены, достаточно близкие к допустимым. Так. по экспериментальным данным автора на автомобиле ГАЗ-ЗЮ5 при скорости движения 80 м3/ч воздухообмен в салоне равен 580+27 м3/ч, а у автомобиля "Форд-Скорпио" при тех же условиях Он равен 640±32 м3/ч. У грузового автомобиля ГАЗ-ЗЭ02 воздухообмен салона на стоянке равен 270±14 м3/ч. У остальных, выпускаемых в: настоящее время отечественных автомобилей, воздухообмен их салонов пока значительно меньше воздухообмена, который определен исходя из допустимых скоростей движения воздуха в Салоне.

В п. 2.7 рассмотрены вопросы, связанные с защитой салонов от проникновения в них загрязняющих веществ путем применения повышенных подпоров давлений. Установлено, что величина подпора давления, создаваемая в салоне системой вентиляции при движении автомобиля, должна возрастать по своему значению пропорционально квадрату его скорости. Соответственно для подобного увеличения подпора давления в салоне необходимо обеспечить как минимум линейный рост величины воздухообмена при увеличении скорости движения автомобиля. Современные вентиляционные установки подобный рост величины воздухообмена не обеспечивают. Поэтому на каждом режиме работы вентиляционных систем они могут обеспечить защиту салона от вредных веществ только до определенной скорости движения автомобиля. Величину данной предельной скорости движения автомобиля - упр. можно определить из следующего неравенства:

где дР - величина подпора давления;

р - плотность воздуха;

Кн н - аэродинамический коэффициент давления на неплотности;

Квн> - аэродинамический коэффициент давления внутри салона. Кроме того, в данном разделе показано, что предотвратить поступление в салон загрязняющих веществ путем применения повышенных подпоров давлений возможно только, если автомобиль эксплуатировать при полностью закрытых вентиляционных проемах его салона и при условии, что будут приняты дополнительные меры от проникновение в салон подкапотных газов через щиток передка, давление на который из подкапотного пространства достаточно высокое. В работе рекомендуется для этого шире использовать

(1)

уже применяющиеся (Мерседес-Бенц 260Е, Форд-Скорпио, ГАЗ-ЗЮ5 и др.) перегородки, отгораживающие щиток передка от подкапотного пространства.

В п. 2.8 рассмотрены вопросы определения герметичности кузовов автомобилей. В нем предлагается оценивать герметичность кузова путем измерения суммарной величины эффективных площадей неплотностей, математическое выражение которой имеет следующий вид:

где - ц - коэффициент расхода воздуха;

F - площадь отверстия, неплотности или вентиляционного проема; п - количество неплотностей или вентиляционных проемов;

Суммарная величина эффективных площадей неплотностей кузова равна сумме произведений величин каждой площади неплотности на коэффициент расхода через нее воздуха и потому представляет собой ту сумму площадей 'всех неплотностей кузова, через которые мог бы пройти весь воздух, если бы он проходил через них без потерь. Экспериментальное определение суммарной величины эффективных площадей неплотностей кузова, как видно из выражения 2, не представляет особых трудностей.

Использование понятия суммарной величины эффективных площадей неплотностей кузова позволяет проводить оценку той минимальной герметичности, которой должен_ обладать кузов автомобиля, чтобы в нем можно было создать комфортные условия для человека. Для этого необходимо, воспользовавшись уравнением 2, подставить в него значение максимального воздухообмена, который способна обеспечить вентиляционная система автомобиля и величину подпора давления, который необходимо поддерживать в салоне. В результате будет получено то значение суммарной величины эффективных площадей всех неплотностей кузова, превышение которой на реальном автомобиле не позволит его вентиляционной системе поддерживать в салоне запроектированное давление.

В таблице 2 приведены результаты проведенных автором подобных расчетов для различных" моделей автомобилей. При этом, в качестве максимальной производительности вентиляционных систем этих моделей автомобилей были взяты данные по допустимым и предельным воздухообменам. В качестве величины внутреннего давления в салоне автомобиля выбран подпор давления, равный 150 Па. Данная величина подпора выбрана исходя из того, что такой подпор является вполне реальной, уже достигаемой величиной (Мерседес-Бенс 260Е), и при нем может быть обеспечена защита салона от проникновения внутрь него вредных веществ, например, через неплотности днища, задней и нижней части боковых панелей автомобиля до скоростей движения, превышающих 180 км/ч. Для сравнения значений расчетных величин,

п

(2)

Таблица 2

Максимально допустимые и предельные суммарные эффективные - площади неплотностей и вытяжных отверстий автомобилей при давлении в салоне, равном 150 Па,в см2.

Воздухообмен Легковой автомобиль малого класса Легковой автомобиль среднего класса Автобус Грузовой автомобиль

1 . 2 3 4 5 6

2 Допустимый 90 108 360 45

3 Предельный 180 216 720 90

приведенных в таблице 2, с реально существующими величинами суммарных эффективных площадей неплотностей и вытяжных лючков, в таблице 3 приведены экспериментально определенные автором настоящей работы значения суммарных эффективных площадей неплотностей и вытяжных лючков при подпоре давления в салоне, равном 150 Па, на некоторых современных автомобилях. Кроме того, в ней приведены значения производительности вентиляционных установок и подпоров давления в их салоне, создаваемые вентиляционными установками.

Для получения сравнительной оценки герметичности кузовов различных автомобилей в работе предлагаются использовать полученные автором понятия: степень герметичности (объемная) - (Kv) и степень герметичности (поверхностная) - (KF). Уравнения для их определения выглядят следующим образом:

W-p05

kv - J/ , (3)

у/з.дрО.5

W-P0-5

где И - количество воздуха подаваемого в салон;

\1С - внутренний объём салона;

Рк - площадь ограждающих панелей салона.

Измерения величин суммарных эффективных площадей неплотностей, проведенных автором, позволили оценить герметичность, как отдельных частей, так и всего кузова в целом некоторых отечественных и зарубежных автомобилей. В результате были выявлены места наибольшего сосредоточения неплотностей, измерены их площади, даны характеристики. Анализ результатов этих исследований позволил прояснить вопрос о тех требованиях по состоянию герметичности, которым должны отвечать автомобиль при различных вариантах вентиляции его салона. Так, например, при эксплуатации автомобиля с открытыми или даже слегка приоткрытыми окнами в салон не будут проникать вредные для здоровья вещества только в том случае, когда в днище, задней панели, в нижних боковых частях боковых панелей кузова данного автомобиля сумма эффективных площадей не будет превышает величину в 2+3 см2 в каждом. Результаты этих исследований позволили также оценить возможность изготовления современным отечественным автомобилестроением кузовов, отвечающих требованиям по герметичности.

В третьей главе - "Расчетные методы" - рассмотрены расчетные методы определения основных параметров вентиляционных систем и воздушной среды салона автомобиля.

Таблица 3

Сумарные эффективные площади неплотностей и вытяжных лючков. Производительность вентиляционных установок автомобилей на стоянке. Подпор давления в салоне создаваемый вентиляционной установкой на стоянке

Марка автомобиля Сумм.эффектив. площадей непл.и вытяжных лючков, при подпоре 150 Па,(см2) Производит, вентиляцион. установки, (м3/н) Подпор давления в салоне, (Па)

1 2 3 4 5

2 Мерседес-Бенс 260 Е 100±7 570±28 150

3 Форд-Скорпио 100±7 510+25 125

4 Ауди-200 112±8 450±22 80

5 Газ-3102 136±11 290+15 20

6 Газ-3105 (эксперимен.) 150±14 450+22 40

7 Уаз-3151 (Уаз-469) 196+19 200±10 5-10

8 Уаз-39621 (санитарный) 236±24 в кабине 280 в салоне 210 20

9 Газ-3307 66±3, 5 200±10 40

10 Газ-3302 (эксперимен.) 95+7 320+16 50

11 Кав3-3270 342+35 —

При решении задач моделирования, экспериментальных исследований, расчетов, связанных с созданием в салонах автомобилей требуемых параметров воздушной среды," одной из основных трудностей является проблема подбора соответствующих критериев подобия. В работе на основе теории размерностей выявлено, что для решения этих задач необходимо использовать следующие критерии подобия: число Рейнольдса, определенное по параметрам внешнего воздушного потока и внешним размерам автомобиля; число Рейнольдса, определенное по параметрам потока, проходящего через рассматриваемые отверстия и по их размерам; число Эйлера; комбинацию критериев подобия Рейнольдса-Эйлера.

Число Рейнольдса, определенное по параметрам внешнего воздушного потока и размерам автомобиля (Re(L))

R- К» ' Рсо ' . ( г \

e(L)--. (Ь)

Ро(со)

где La - продольные размеры автомобиля;

Veo - скорость невозмущённого потока;

Ио(=°) " Динамическая вязкость воздуха, используется для оценки внешнего обтекания автомобиля. Целью данной оценки является определение соответствия характера внешнего обтекания автомобиля закритической зоне изменения его гидравлического сопротивления. Если соответствует - значит, можно проводить моделирование процессов протекания воздуха через вентиляционные проемы и другие отверстия, необходимое для решения задач, связанных с вентиляцией салонов автомобилей.. Если данная величина выходит за пределы этой зоны, то результаты, полученные при одних скоростях, нельзя будет использовать при других скоростях движения автомобиля. Моделирование процессов вентиляции в таком случае будет невозможно.

Число Рейнольдса, определенное по параметрам воздушного потока, проходящего через отверстие, и по размерам данного отверстия (Re(i,T))

где - I - размеры вентиляционного проёма, является одним из основных критериев подобия. Если рассматривается вариант движения воздуха через отверстие при отсутствии внешнего воздушного потока, то с помощью данного критерия, в первую очередь, определяется зона нахождения величины гидравлического сопротивления движению воздуха через данное отверстие. Если его значение соответствует

начальной или переходной области, то число Рейнольдса, определяемое ло параметрам отверстия, используется и в качестве аргумента для описания изменений величины гидравлического сопротивления. Если величина гидравлического сопротивления движению воздуха находится в закритической зоне, то потребность в использовании его в качестве аргумента отпадает.

В случае, если рассматривается движение воздуха через какое-либо отверстие в присутствии с одной его стороны внешнего воздушного потока, то число Рейнольдса, полученное по параметрам данного отверстия, служит и для определения того критерия подобия, который следует в данном случае использовать для описания протекания воздуха - число Эйлера или комбинацию критериев подобия Рейнольдса-Эйлера. Если по числу Рейнольдса окажется, что величина гидравлического сопротивления движению воздуха через отверстие в присутствии внешнего воздушного потока находится в автомодельной области их изменений, то следует применять число Эйлера (Еи)

Е = АР • (7)

Если же по данному критерию величина гидравлического сопротивления движению воздуха находится в начальной или переходной зоне ее изменений, то в этом случае следует использовать комбинацию критериев подобия Рейнольдса-Эйлера

АР-1

(8)

Наиболее сложным в процессе проектирования вентиляционной системы автомобиля является определение величин площадей вытяжных лючков и расходов воздуха, участвующего в воздухообмене салона. В настоящей работе предлагается определять их с помощью следующих уравнений:

Р/-Р.

Цздп{Р1-Рв)-Рг]—-

/=1 * *I

т+к+1

(М.2..А) ± £ %(ЛРУ;Л,) = ; (9)

¡=к+1 4

2-АР

Р1

1=1 V Р (М,2,..,п)

(Ю) (11)

где Рвн - внутреннее давление в салоне;

Рн - наружное давление на поверхность автомобиля;

С, - коэффициент сопротивления движению воздуха; ш - число вентиляционных отверстий ' с установленными в них вентиляторами принудительной подачи или отсасывания воздуха.

При расчетах по данным уравнениям в первую очередь, с помощью уравнения 9 определяется суммарная величина площадей лючков вытяжной системы вентиляции. Для этого конструктор, задавшись величиной давления внутри салона, а также используя данные о величинах наружных давлений на кузов автомобиля, величинах гидравлических сопротивлений всех вентиляционных проемов и неплотностей, участвующих в вентиляции салона, и аэродинамических характеристик всех вентиляционных установок автомобиля с помощью простых арифметических действий получает необходимые для этого данные. На основе полученных результатов разрабатывается конкретная конструкция' вытяжных проемов и определяется их действительная характеристика. После этого с помощью этого же уравнения 9 определяется то давление, которое установится в салоне автомобиля при установке на него разработанных вытяжных проемов и затем с помощью уравнений 10 и 11 проводят необходимые расчеты воздухообмена, как всего салона в целом , так и, в случае необходимости, воздухообмена через отдельные вентиляционные проемы. Ввиду неявного выражения величины внутреннего давления в уравнении 9 решают его численными методами с использованием машинного алгоритма для нахождения действительного нуля функции.

При проектировании автомобилей конструктор должен знать динамику газообмена, который непрерывно осуществляется в салоне автомобиля. В настоящей работе автором приведены следующие уравнения, описывающие данные процессы. Так, если в салон начинает поступать с постоянным расходом какое-то загрязняющее вещество, то' уравнение, позволяющее определять величину концентрации данного вещества в воздухе салона в любой момент 'времени после начала поступления, выглядит следующим образом:

К„

О-К6+ИЛК0 0 + 1У

0 + 1У

-к.

СЗ+УУ

Ус

(12)

где К6 - концентрация загрязняющего газа или индикатора в баллоне; Кх - концентрация загрязняющего газа или индикатора в салоне; Кн - начальная концентрация загрязняющего газа или индикатора салоне;

К0 - концентрация загрязняющего газа в вентиляционном воздухе; 0 - расход загрязняющего газа или индикатора, впускаемого в салон V\1 - количество воздуха, участвующего в воздухообмене; т - время.

в

Если в момент начала подачи загрязняющего вещества концентрация его в салоне равна нулю и в вентиляционном воздухе оно также отсутствует, то уравнение 12 упрощается и выглядит следующим образом:

(3 + 1У

1-е

о+и/

(13)

V

Выражение для определения возможной максимальной концентрации загрязняющего вещества (Кх(гаах)), имеет следующий вид:

К*Ы) -—о^й?—■ (14)

Из уравнений 12-14 можно определить, что если, например, в салоне автомобиля отсутствовало начальное загрязнение и он проветривается чистым воздухом, то при непрерывном поступлении в салон загрязняющего газа при однократном воздухообмене относительная концентрация загрязняющего вещества ( Кх) достигает величины, равной Кх = 0,63, от ее максимального значения. При двукратном воздухообмене величина относительной концентрации достигает значения, равного Кх = 0,86, а величина относительного загрязнения, равная Кх = 0,99, наступает при кратности воздухообмена (Му), равной = 4,6. При десятикратном воздухообмене в этих условиях относительная концентрация загрязняющего вещества в салоне достигает величины, равной Кх = 0,9999.

Уравнение, описывающее процесс проветривания салона после того, как загрязняющий газ перестанет поступать в салон, или после, например, залпового вброса такого газа имеет следующий вид:

Кх=К0+(Кн.-Ка)-е * \ (15)

где !<„,, - концентрация загрязняющего газа в салоне в момент прекращения поступления.

В случае, если в вентиляционном воздухе загрязняющий газ отсутствует, то уравнение, описывающее характер изменения концентрации загрязняющего вещества при проветривании салона, примет следующий вид:

и/

Кх=Кн,-е~*'Т. (16)

Из уравнений (15-16) можно определить, что для случая проветривания салона чистым воздухом при однократном воздухообмене, концентрация загрязняющего вещества в салоне уменьшается в 2,7 раза и достигает величины, равной 0,37 от начальной концентрации. При двукратном воздухообмене при тех же условиях концентрация его уменьшается уже в 4,7 раза и достигает величины, равной 0,14 от ее начального значения. Концентрация загрязняющего вещества в 0,01 ее первоначального значения достигается при кратности воздухообмена, равной 4,6, раза, а при десятикратном воздухообмене концентрация загрязняющего вещества в салоне уменьшится до величины, в 4,5-Ю5 раза меньшей ее первоначального значения.

В четвертой главе - "Методы экспериментальных исследований вентиляционных систем и кузовов автомобилей" приведены результаты работы автора по разработке новых и совершенствованию имеющихся способов оценки состояния кузовов и вентиляционных систем автомобилей, а также параметров воздушной среды их салонов.

Проблему оценки герметичности кузовов, которая до настоящего времени сдерживала проведение аналитических работ, в настоящей работе предлагается решать следующим образом. Поиск неплотностей в кузове автомобиля целесообразнее всего начинать визуальным способом, для осуществления которого используются яркие источники света. Для этого автомобиль размещается в затемненном помещении. Его окна также затемняются. Внутрь салона помещают яркий источник света и путем внимательного осмотра снаружи по прямым лучам или отблескам света определяют и фиксируют места нахождения неплотностей в стенках его салона или перегородках. Данный метод позволяет очень быстро находить места расположения сквозных, крупных, несложных по своей форме неплотностей, находящихся в тех частях кузова, которые доступны для прямого осмотра.

В случае расположения неплотностей в тех частях кузова, которые недоступны для прямого осмотра, а также в случае некрупных неплотностей, имеющих небольшие поперечные размеры, для определения места расположения неплотностей лучше всего воспользоваться несколько более сложным, пневматическим методом. При использовании данного способа в салоне создается повышенное или пониженное давление, а места расположения неплотностей ищут по струям воздуха, выходящим из салона или поступающим в него. Места входа и выхода струй воздуха ищут различными способами, в том числе для этого очень часто применяют газообразные пробные вещества, которые добавляют в воздух салона. Благодаря наличию пробных веществ в струях воздуха места расположения неплотностей можно фиксировать с помощью различных течеискателей.

Поиск мест нарушения герметичности в очень сложных местах кузова, куда затруднен доступ, необходимо осуществлять с помощью методов, использующих визуализацию воздушных потоков. Наиболее пригодными

являются два способа. При первом визуализацию воздушных потоков проводят с помощью дыма, применяя для этой цели различные дымообразователи. С помощью данного способа можно определять те места расположения неплотностей, которые доступны прямому осмотру. Если же места расположения неплотностей недоступны для такого осмотра, то лучше для их поиска и оценки использовать визуализацию воздушных потоков с помощью аэрозоля. Преимущества использования аэрозолей заключаются в том, что а жидкость, с помощью которой их получают, можно добавлять различные красители или какие-либо другие индикаторы и фиксировать места выхода аэрозоля из неплотности на контрольную ленту.

На практике при проведении работ по определению мест нарушения герметичности кузова автомобиля обычно приходится сочетать почти все вышеперечисленные методы. Вначале после установки автомобиля на соответствующие подставки очень эффективен визуальный метод, позволяющий быстро и легко найти наиболее крупные сквозные неплотности. Затем для этих целей используют пневматический способ. В дальнейшем, по мере надобности, для поиска неплотностей в наиболее сложных местах кузова автомобиля применяется или дымовой, или аэрозольный метод.

При налаживании и доводке резиновых уплотнений всех открывающихся проемов кузовов автомобилей, например, дверей и крышек багажников, очень часто требуется знать не только места нахождения- неплотностей, но и траекторию движения через них воздуха. Особенно это касается случаев, когда применяются сложные многорядные уплотнения, в которых воздух входит через неплотности одного ряда, какое-то расстояние идет между ними и затем через неплотности второго ряда перетекает в соседний ряд и т.п. Ясно, что выявление и оценка топографии подобных течей встречает определенные затруднения.

Для выявления траектории течей через резиновые уплотнители кузовов автомобилей можно рекомендовать следующий способ, при котором в салоне создается пониженное или повышенное давления. Для получения следов от движения воздуха через неплотности на поверхности уплотнений или соприкасающихся с ними деталей кузова автомобиля в воздух, проходящий через неплотности, вводится аэрозоль, несущий с собой какой-либо индикатор или краситель, оставляющий след на поверхностях уплотнения или деталей кузова. Цвет красителя подбирается в зависимости от цвета поверхности автомобиля и уплотнений. В некоторых случаях для получения хороших отпечатков траектории движения аэрозоля сопрягаемые поверхности в исследуемых местах необходимо перекрашивать.

Измерения по определению величин эффективных площадей неплотностей осуществляют с помощью установки, включающая в себя: побудитель, регулятор, измеритель расхода воздуха и соответствующие трубопроводы. Воздух с помощью данной установки подается в салон или отсасывается из него через какое-нибудь окно или, например, через решетку приемника

воздуха систёмы вентиляции салона автомобиля. При эксперименте фиксируются: расход воздуха, величина давления в салоне, атмосферное давление и температура воздуха в" салоне и снаружи него. В момент проведения экспериментов необходимо соблюдать условие, чтобы величины температуры воздуха, подаваемого в салон, внутри салона и,снаружи кузова автомобиля были равны между собой.

Оценка степени загазованности воздушной среды салона относится к одним из основных видов испытаний, которым в обязательном порядке необходимо подвергать автомобиль. Важность данных испытаний обусловлена тем, что вероятность проникновения в салон таких веществ, как пары топлива, подкапотные, выхлопные газы и т.п. очень высока, так как они всегда в очень больших количествах присутствуют снаружи кузова автомобиля при его движении. Вдыхание, же вместе с воздухом этих веществ, даже если они находятся в нём в небольшом количестве может оказать отрицательное влияние на организм человека и, как следствие, сказаться на безопасности дорожного движения. В связи с важностью данного вида испытаний особое значение приобретает выбор тех вариантов вентиляции, при которых наблюдается наибольшая концентрация загрязняющих веществ в воздухе салона и, соответственно, при которых и следует проводить данную оценку. Однако, в имеющейся по данной теме нормативно-техническуой документации, предусмотрена оценка загазованности салонов автомобилей только при том варианте их вентиляции, когда закрыты все люки и окна и в салоне работает система отопления. В настоящей работе предлагается проводить испытания и при тех вариантах вентиляции салонов автомобилей, при которых в салоне наблюдается наиболее низкое давление и, соответственно, возможно присутствие наибольшего количества вредных для организма веществ. Все вышеперечисленные варианты и режимы вентилирования, при которых желательно оценивать загазованность воздушной среды салонов автомобилей, представлены в таблице 4.

Оценку запыляемости салонов автомобилей в настоящей работе предлагаются проводить следующим, разработанным под руководством автора, способом. В соответствии с ним, в одном случае, пыль рассыпается на обычное вымытое и высушенное дорожное полотно, имеющее твердое покрытие. После проезда автомобиля насыпанная пыль смывается с дороги, а для нового заезда наносится точно таким же слоем и протяженностью, как и в первом случае, но уже на новый участок дороги или просушенный старый. В другом случае, пыль с помощью специальных дозаторов через распылители подается под передние колеса движущегося автомобиля в течении определенного времени. Расход пыли из дозатора (0П) рассчитывается исходя из заданной поверхностной плотности пыли на дороге, скорости движения автомобиля и ширины протектора передних колес по следующей формуле:

Таблица 4

Варианты и режимы вентилирования салонов автомобилей, при которых необходимо оценивать загазованность воздушной среды

Система вентиляции Вариант вентилирования и режимы работы вентиляционных систем

1 2 3

2 Принудительная 1.Все системы вентиляции выключены. 2. Системы вентиляции работают на минимальном режиме по производительности. 3. Системы вентиляции работают на максимальном режиме.по производительности.

3 Естественная 1.Все вентиляционные проёмы закрыты. 2.Все вентиляционные проёмы открыты. 3.Приоткрыты или полностью открыты вентиляционные проёмы, расположенные в зонах наибольших наружных разрежений.

4 Комбинированная 1. Вентиляционные системы работают на минимальном режиме по производительности.Приоткрыты или открыты полностью вентиляционные проёмы, расположенные в зонах наибольших наружных разрежений 2.Вентиляционные системы работают на минимальном режиме по производительности. Все вентиляционные проёмы открыты полностью. 3.Вентиляционные системы работают на максимальном режиме по производительности. Приоткрыты или открыты полностью вентиляционные проёмы, расположенные в зонах наибольших наружных разрежений 4. Вентиляционные системы работают на максимальном режиме по производительности. Все вентиляционные проёмы открыты полностью.

Оп= 2- Уп-В,

(17)

где ул - поверхностная плотность пыли на дороге;

В - ширина протектора передних колес;

уа - скорость движения автомобиля.

Величину запыленности салона автомобиля при данном способе можно измерять или по массовому количеству пыли, находящемуся во взвешенном состоянии в единице объема салона, или по массовому количеству пыли, осевшей после проезда испытательного участка на единицу площади, например пола, сидений и т.п. в салоне. Для измерения величины запыленности по первому способу применяются обычно различные фильтры, через которые просасывается воздух в течение определенного времени с заданным расходом. Оценку запыленности салона по второму способу проводят, размещая в нужных его местах метки - кусочки полимерной пленки, покрытые клейким веществом. В случае определения запыленности салона по массовому количеству пыли, находящемуся в единице объема салона, величину сравнительной оценки степени запыляемости, которую можно назвать "объемная",..,следует оценивать по следующему выражению:

где Зу - степень запылённости салона (объемная);

Пу - массовое количество пыли-в объеме салона за эксперимент;

8 - путь пройденный автомобилем.

В случае определения запыляемости салона по массовому количеству пыли, осевшей на единице площади салона, величину сравнительной оценки степени запыляемости, которую можно назвать "поверхностная", следует оценивать по следующему выражению:

где 3Р - степень запылённости салона (поверхностная);

Пр - массовое количество пыли, осевшей в салоне за эксперимент.

Для измерения общего воздухообмена салона автомобиля в работе предлагается следующий, разработанный под руководством автора, концентрационный метод, позволяющий оценивать, как очень малые воздухообмены, например, происходящие за счет просачивания воздуха через неплотности кузова, так и очень большие, например, осуществляемые через окна у автобусов. Основан метод на зависимости кратности разбавления вещества индикатора, вводимого в салон, от величины воздухообмена салона, Осуществляется метод следующим образом. С помощью установки подогрева и

(18)

(19)

раздачи газа индикаторное вещество непрерывно с постоянным расходом подается в салон. Для лучшего перемешивания индикатора с воздухом в салоне устанавливаются дополнительные вентиляторы. В фиксируемые моменты времени производится определение концентрации индикатора в салоне и расчетным путем по показателю концентрации определяется воздухообмен салона.

Расчет величины воздухообмена соответственно данному методу, следует определять с помощью любого из следующих уравнений:

При измерении больших по объему воздухообменов, когда в воздухе салона очень быстро устанавливается баланс прихода и расхода индикаторного вещества, при расчетах применяется уравнение 20. При измерении малых по обьему воздухообменов для этих целей используется уравнение 21, так как благодаря нему имеется возможность осуществлять замеры концентрации индикаторного вещества в салоне уже через небольшой промежуток времени после начала его подачи, то есть, не дожидаясь стабилизации процесса газообмена. Особенностью уравнения 21 является то, что из него невозможно выделить в явном виде требуемую величину воздухообмена, поэтому ее необходимо определять, решая его любым из итеррационных методов, заранее задавшись величиной несогласования-невязки, определяющей точность проведения вычислений.

Определение внутреннего объема салонов автомобилей в работе предлагается проводить с помощью следующего разработанного автором настоящей работы концентрационного метода, позволяющего измерять объем внутренних полостей не герметичных изделий, какими и являются кузова автомобилей. Особенностью предлагаемого способа является то, что при его использовании учитывается влияние неорганизованного воздухообмена через неплотности, при котором возникают утечки индикаторного вещества.

Осуществляется это следующим путем. Вначале в салон с непрерывным постоянным расходом начинают подавать чистый воздух и затем в этот воздух подают индикаторное вещество. Расход чистого воздуха поддерживают таким, чтобы в салоне автомобиля возникло давление большее наружного. Целью подачи воздуха является обеспечение его выхода из салона через все неплотности кузова, то есть, при данном способе создается организованный воздухообмен через все неплотности. При этом утечки индикаторного вещества, которые будут происходить вместе с данным воздухом учтены при

(20)

(21)

выводе расчетной формулы, с помощью которой производится определение величины внутреннего объема салона. Данная формула имеет следующий вид:

V =__£ + __(22)

bQ-K6+w.K0-KH.(Q+w)-

Q-K6 +W-K0~KX(Q + W)

При испытании измеряют температуру и давление внутри и снаружи салона. Через определенный, фиксируемый интервал времени, проводят измерение концентрации индикаторного вещества. По результатам измерений по формуле 22 высчитывают внутренний объем салона.

В пятой главе - "САПР вентиляции салонов автомобилей. Требования к кузовам и вентиляционным системам" приведены выработанные на основе результатов настоящей работы требования к кузовам и вентиляционным системам, которые необходимо осуществлять для получения в салонах автомобилей параметров воздушной среды, соответствующих санитарным нормам. В соответствии с ними кузова и вентиляционные системы должны обладать следующими свойствами.

5.1. С целью уменьшения радиационного воздействия солнца на пассажиров, а также для предотвращения поступления в салон излишек теплоты в теплый летний и потерь теплоты в холодный зимний период года необходимо:

обеспечить теплоизоляцию всех ограждающих салон панелей автомобилей, совместив это мероприятие с шумоизоляционными работами;

- полнее использовать тонированные стёкла, а также шторки, жалюзи, занавески на всех застекленных проемах.

5.2. Величину подпора давления в салоне необходимо определять исходя из условия превышения давления в салоне над давлением снаружи кузова в зоне расположения неплотностей, через которые могут проникать вредные для организма людей вещества, при максимальной скорости движения автомобиля.

5.3. Производительность вентиляционной системы автомобиля выбирают из условия превышения ее величины над величиной, которую необходимо иметь, чтобы можно было решать любую из следующих задач:

- обеспечивать необходимым количеством кислорода водителя и пассажиров и удалять продукты их дыхания;

- удалять теплоизбытки из салона;

- поддерживать подпор давления достаточный для предотвращения проникновения в салон вредных для организма людей вещества;

обеспечивать надежную работоспособность вытяжной системы вен гиляции.

5.4. При расчете величины потребного воздухообмена салона автомобиля следует учитывать, что имеется верхний предел воздухообмена, превышать который нежелательно. Величину данного предела необходимо

выявлять для каждой модели автомобиля. Определение значения предела осуществляют или расчетным путем или экспериментально, исходя из условия, чтобы при данном воздухообмене скорости движения воздушных потоков в зонах расположения пассажиров и водителя не превышали санитарно-допустимых норм.

5.5. В случае, если величина потребного воздухообмена салона автомобиля будет превышать допустимый воздухообмен, то необходимо внести коррективы в конструкцию автомобиля ( улучшение герметичности кузова, улучшение теплоизоляции ограждающих панелей и т.п.).

5.6. Размеры суммарной площади вытяжных вентиляционных проемов салона автомобиля определяют или экспериментальным или расчетным путем:

- экспериментальное определение площадей вытяжных проемов проводят на готовом образце автомобиля. Размеры проемов при этом "подбирают опытным путем, исходя из условия поддержания в салоне заданного подпора давления при работе штатной вентиляционной установки автомобиля.

- аналитические методы определения величин площадей вытяжных вентиляционных проемов более перспективны, так как их можно использовать в период проектирования, то есть, до получения готового образца автомобиля.

5.7. Все вытяжные вентиляционные проемы должны в обязательном порядке оборудоваться обратными клапанами.

5.8. Герметичность кузова автомобиля должна соответствовать следующему уровню:

- в днище, в задней панели, а также в нижних задних частях боковых панелей кузова автомобиля сумма эффективных площадей неплотностей не должна превышать величину в 2 - 3 см2;

- в каждом из дверных проемов сумма эффективных площадей неплотностей не должна превышать величину в 4 см2;

- сумма эффективных площадей неплотностей всего кузова вместе с суммой эффективных площадей вытяжных проемов для каждого автомобиля не должна превышать величину, определяемую С помощью уравнения 2.

5.9. С целью уменьшения возможности проникновения в салон вредных для организма людей подкапотных газов, щиток передка должен быть отделён от подкапотного пространства герметичной перегородкой. Пространство между перегородкой и щитком передка можно использовать как нишу воздухопритока вентиляционной системы автомобиля.

Полученные в работе результаты исследований позволили кроме выработки требований к кузовам создать также алгоритм системы автоматизированного проектирования вентиляции салонов автомобилей (САПР), которая обеспечивает эффективный и, что очень важно, всесторонний подход к решению проблемы создания требуемых параметров воздушной среды салонов автомобилей на основе объективных, получаемых расчетными методами, данных.

Процесс проектирования вентиляционной системы автомобиля в соответствии с данной системой представляет собой три последовательных этапа, без завершения каждого из которых невозможно осуществление последующего. Проведение работ внутри каждого из этапов может происходить одновременно по нескольким направлениям.

На первом этапе проектирования определяются следующие параметры:

- величина подпора давления в салоне;

- величины эффективных площадей лючков вытяжной системы;

- потребный воздухообмен;

- схема движения воздушных потоков в салоне автомобиля:

- места расположения, ориентация в салоне и соотношение размеров дефлекторов раздачи воздуха вентиляционной системы.

Цель второго этапа САПРа заключается в получении проектной документации на изготовление опытного образца вентиляционной системы и кузова автомобиля. Осуществляется второй этап на основе данных полученных на первом этапе проектирования и заканчивается передачей в производство всего комплекта документации.

После получения опытного образца автомобиля начинается третий этап автоматизированного проектирования, заключающийся в оценке работоспособности вентиляционной системы и определении значений параметров микроклимата его салона. При этом вначале проводится экспериментальное исследование следующих пяти параметров качества воздушной среды:

- температуры воздуха:

- радиационной температуры;

- подвижности воздуха;

- химического состава воздушной среды салона;

- запылённости салона.

Если данные параметры по своим величинам соответствуют санитарным нормам, то дается разрешение на изготовление окончательного варианта автомобиля. Если их значения расходятся с санитарными требованиями, то проводятся соответствующие испытания для выявления причин данных расхождений. По результатам проведенных испытаний вносятся изменения в входные базовые данные САПРа и после повторения первых двух этапов автоматизированных расчетов, получают документацию на изготовление измененного варианта автомобиля.

При проведении работ первого этапа, благодаря многократному возвращению к входным базовым данным, являющихся основой всех расчетов, вырабатываются окончательные к ним требования. Так, при подборе величины необходимого подпора давления в салоне, оценке воздухообмена для поддержания этого подпора давления и расчете величины площадей вытяжных лючков определяются те требования, которым должен отвечать кузов автомобиля по герметичности, причем в процессе этой работы вырабатываются

не только общие требования к герметичности всего кузова в целом, но и определяются допустимые размеры неплотностей по каждой панели ограждений салона в отдельности.

При проведении расчетов потребного воздухообмена для удаления теплоизбытков из салона вырабатываются конкретные требования к теплотехническим характеристикам всех панелей кузова и тепловым потокам от двигателя.

При отработке схемы движения воздушных потоков по салону определяется окончательное место расположения на кузове автомобиля вытяжных проемов, а также места расположения, ориентация в салоне и соотношение размеров дефлекторов раздачи воздуха вентиляционной системы.

Очень важным моментом в работах первого этапа автоматизированного проектирования является возможность проведения прогнозных расчетов параметров микроклимата в салоне будущего автомобиля при эксплуатации его в различных климатических зонах.

Расчеты по первому этапу САПР вентиляции салонов автомобилей осуществляют вначале для самого тёплого периода года, для самой жаркой части дня. при максимальной высоте стояния солнца над горизонтом, при безоблачной погоде для каждой климатической зоны, в которой предполагается эксплуатировать автомобиль. После завершения этих расчётов, то есть, после отработки всех требований к базовым входным данным, тех моделей автомобилей, для которых запланировано применение кондиционирования воздуха, проводят подбор климатической установки, способной ассимилировать все теплоизбытки салона,

После завершения расчётов, в результате которых вырабатываются требования к герметичности кузова автомобиля, к теплотехническим свойствам его материалов, подбора вентиляционной и климатической установки приступают к определению исходных данных для проектирования отопительной системы автомобиля. Для этого на основе определения всех теплопотерь и теплопоступлений кузова проводят расчёт потребности притока теплоты в салон.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ВЫВОДЫ, РЕКОМЕНДАЦИИ

Все полученные в настоящей работе результаты можно представить в виде следующих выводов и рекомендаций.

1. Проанализирован процесс проектирования, изготовления и испытаний первых образцов вновь создаваемых автомобилей и составлена блок-схема, на которой представлены исходные данные, необходимые для осуществления процесса проектирования вентиляционных систем автомобилей, последовательность проектирования отдельных узлов и агрегатов систем вентиляции, очередность проведения необходимых расчетных работ, а также

перечень и последовательность осуществления всех видов испытаний, которым желательно подвергнуть автомобиль и его системы вентиляции.

2. Проведена систематизация факторов, влияющих на формирование воздушной среды салонов автомобилей. Составлена блок-схема данных факторов, позволяющая получить наглядное представление об источниках, путях и возможных способах предотвращения проникновения вредных для здоровья людей веществ внутрь салона.

3. Показано, что для получения комфортного температурного режима, как для зимнего, так и для летнего периодов, необходимо, кроме совершенствования вентиляционных и отопительных систем, улучшать также теплозащитные свойства всех ограждений салона автомобиля.

4. Доказано, что величина подпора давления, которую необходимо поддерживать в салоне для предотвращения проникновения в него вредных для здоровья человека веществ, имеет квадратичную зависимость от скорости движения автомобиля, поэтому для осуществления защиты салона производительность вентиляционной системы, поддерживающей данный подпор давлений, должна быть пропорциональна скорости движения автомобиля.

5. Получено уравнение, выражающее соотношение между уровнем герметичности кузова, производительностью его вентиляционной системы и величиной подпора давления, которое необходимо поддерживать в салоне для защиты его от проникновения внутрь вредных для организма человека газообразных веществ и пыли, Благодаря данному уравнению стало возможно рассчитывать величину допустимой суммарной площади всех неплотностей кузова для каждой модели автомобиля;

6. Разработана схема организации движения воздушных потоков в салонах автомобилей. Доказано, что для осуществления предложенной схемы необходимо, чтобы кузов автомобиля обладал определенным уровнем герметичности, а производительность его вентиляционной системы соответствовала данному уровню герметичности. Показан способ осуществления движения воздушных потоков в салонах автомобилей, соответствующий данной схеме.

7. Благодаря экспериментальному методу измерения величины эффективных площадей неплотностей были получены следующие результаты.

7.1. Выявлены места сосредоточения наибольшего количества неплотностей в кузовах отечественных и некоторых наиболее совершенных зарубежных автомобилей и проанализированы причины их появления.

7.2. Оценены площади наиболее характерных неплотностей и показано влияние мест их расположения на характер движения воздушных потоков, а также на запыленность и загазованность воздушной среды салона автомобиля.

7.3. Разработаны требования к герметичности различных частей кузова автомобиля для различных вариантов его вентиляции.

7.4. Оценена возможность в современных условиях изготовления отечественным автомобилестроением кузовов автомобилей, обладающими теми

качествами, которые необходимы для создание в их салонах требуемых параметров воздушной среды.

7.5. Предложены критерии оценки степени герметичности кузовов автомобилей, с помощью которых можно сравнивать между собой уровень герметичности даже разных по классу и назначению моделей автомобилей.

8. Доказано, что, как при моделировании процессов вентиляции салонов автомобилей, так и при изучении и описании изменений величин гидравлических сопротивлений вентиляционных проемов, расположенных на внешней поверхности кузовов автомобилей, необходимо использовать следующие критерии подобия: числа Рейнольдса, определенного по значениям внешних размеров автомобиля и показателям параметров внешнего воздушного потока; числа Рейнольдса, определенного по размерам рассматриваемого отверстия и величине теоретически возможной скорости движения через него воздуха; числа Эйлера, определенного по показателям параметров внешнего воздушного потока и величине перепада давления на рассматриваемом отверстии; комбинации критериев подобия Зйлера-Рейнольдса, представляющей собою их произведение.

9. Использование в качестве критериев подобия чисел Рейнольдса, чисел Эйлера и критериев подобия Эйлера-Рейнольдса при проведении теоретического анализа, как известных из литературы, так и собственных экспериментальных данных, позволило е настоящей работе получить следующие результаты.

9.1. Освещены многие особенности процессов, происходящих при движении воздуха через отверстия, в чом числе и при наличии движущегося с одной их стороны мощных воздушных потоков, благодаря чему выяснена физическая сущность движения воздуха через неплотности.

9.2. Построены графики, наглядно представляющие характер изменения коэффициентов гидравлических сопротивлений и расходов воздуха, протекающего через отверстия, расположенные на поверхности кузова, если их рассматривать в функции изменения чисел Рейнольдса и чисел Эйлера.

9.3. Предложено эмпирическое аналитическое уравнение для описания изменений коэффициентов гидравлических сопротивлений и расходов воздуха в функции изменения чисел Рейнольдса и чисел Эйлера, позволяющее полностью представлять эти изменения с помощью трех постоянных коэффициентов.

10. Показана возможность аналитического расчета величин площадей вытяжных вентиляционных проемов и величин воздухообмена, как всего салона в целом, так и каждого его вентиляционного проема и систем в отдельности.

11. Разработан комплекс способов, позволяющих проводить экспериментальную оценку состояния герметичности кузовов автомобилей. В результате их применения можно;

11.1. Быстро найти все места расположения неплотностей в любой, даже труднодоступной для прямого осмотра части кузова;

11.2. Изучить траекторию движения воздуха через неплотности кузова;

11.3. Измерить величины эффективных площадей неплотностей;

11.4. Рассчитать сравнительную оценку степени герметичности всего кузова, с помощью которой можно определить достигнутый уровень герметичности.

12. Разработан концентрационный способ определения воздухообмена салона автомобиля, позволяющий получать объективные результаты по оценке количества воздуха, поступающего в салон и уходящего из него при любом варианте вентиляции и на очень большом диапазоне его изменения.

13. Разработан новый способ определения степени запыленности салона автомобиля. Данный способ позволяет получить объективные, сравнимые между собой при повторении опытов, результаты.

14. Разработан новый способ измерения величины внутреннего объема салонов автомобилей.

15. Разработаны требования к кузовам и вентиляционным системам автомобилей, осуществление которых позволит создавать в салонах параметры микроклимата соответствующие санитарным нормам.

16. Разработан алгоритм автоматизированного проектирования вентиляционных систем автомобиля (САПР). Внедрение САПРа позволит; улучшить информированность проектировщиков; оптимизировать параметры кузова и вентиляционной системы автомобиля на ранней стадии проектирования; прогнозировать параметры микроклимата в салонах до изготовления первых образцов автомобилей; повысить качество исследований, расчетов, документирования; обеспечить автоматический контроль и согласование всех частей проекта.

17. Практическая реализация предложенных автором методов расчетов, экспериментальных исследований .и полученных результатов нашла осуществление в конструкции автомобилей отечественных заводов ГАЗ, ВАЗ, УАЗ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Андронов В.Н.,Палутин Ю.И.Дур Е.Я.Установка для аэродинамических испытаний автомобилей //Тезисы докл. научной конференции молодых ученых и специалистов с-х./Горьковский с/х институт. Горький 1966. с. 124-125.

2. Михайловский Е. В., Андронов В.Н., Палутин Ю.И.Дур Е. Я. Установка для аэродинамических испытаний моделей автомобилей в дорожных условиях. /Труды горьк. с/х ин-т: Т.XXIII:Вып.3: Тракторы и автомобили. Горький, 1967. с. 51-59.

3. Гор А. И., Михайловский Е. В., Андронов В.Н., Палутин Ю.И.Дур Е.Я.Определение аэродинамических характеристик масштабных моделей

автомобилей в дорожных условиях. //Автомобильная промышленность, 1970,N6,с. 11-12.

4. Михайловский Е.В., Андронов В.Н., Палутин Ю.И., Тур- Е.Я. Экспериментальное исследование спектров обтекания автомобилей. //Труды Горьковского с/х института, Том 36, Горький, 1970, д. 42 - 52.

5. Андронов В.Н. . Палутин Ю.И. , Конаков A.M. Экспериментальный метод определения аэродинамических параметров автомобилей. Вопросы теории и эксплуатации тракторов и автомобилей. //Труды зональной научной конференции. Пермь, 1971, с. 104 - 109.

6. Палутин Ю.И. , Андронов В.Н. , Конаков A.M. Анализ движения воздушных потоков в салонах автобусов ПАЗ. //Вопросы теории и эксплуатации тракторов и автомобилей. Труды зональной научной конференции. Пермь, 1971, с. 109 - 112.

7. Андронов В.Н. , Палутин'Ю.И. , Конаков A.M. Методика исследования вентиляции кабин и салонов автомобилей. //Вопросы теории и эксплуатации тракторов и автомобилей. Труды зональной научной конференции. Пермь, 1971, с. 113 - 118.

8. Вайсман А И. , Пархиловский И.Г. , Палутин Ю.И. и др. Условия труда водителей в кабинах современных автомобилей. //Гигиена и санитария, N 11, 1972, с. 35 - 38.

9. Михайловский Е.В., Андронов В.Н., Палутин Ю.И. Дур Е.Я.,Шапкин Л.Н. Орледеление силы сопротивления движению легкового автомобиля методом буксировки. //Труды Горьковского с/х института, Трактора и .автомобили, Том 43, Горький, 1972, с. 138 - 140.

10. Михайловский Е.В., Андронов В.Н., Палутин Ю.И., Конаков A.M. Движение воздушных потоков в салонах автобусов ПАЗ - 652 Б и ПАЗ - 665 Г. //Труды Горьковского с/х института, Трактора и автомобили, Том 43, Горький, 1972, с. 140 - 144.

11. Жбанников С.И. , Михайловский Е.В. , Палутин Ю.И. и др. Внешняя и внутренняя аэродинамика автобуса ПАЗ - 672. //Труды ГСКБ по автобусам: расчёт конструкции, испытание и эксплуатация автобусов и троллейбусов, их агрегатов и узлов. Головное конструкторское бюро по автобусам. Львов, 1972, с. 88 - 96.

12. Андронов В.Н. , Палутин Ю.И. , Конаков A.M. Некоторые параметры воздушной среды в салоне автобуса ПАЗ Турист - 8,5. //Труды ГСХИ , т. 71, Горький 1975, с. 134 -138.

13. Палутин Ю.И. Метод расчёта воздухообмена в салоне' автобуса. //Автомобильная промышленность, 1976, N11.

14. Андронов В.Н. ,Виноградов Ю.С., Палутин Ю.И. , и др. Аэродинамика автомобиля ВАЗ-2101 "Жигули". //Совершенствование зксплутационных свойств тракторов и автомобилей. Труды ГСХИ , т. 81, Горький 1976, с. 124 - 134.

15. Михайловский Е.В., Андронов В.Н., Палутин Ю.И., Конаков A.M. Пути уменьшения запыленности салона автомобиля. //Автомобильная промышленность, 1978, N 5, с. 19-20.

16. Андронов В. H. , Палутин Ю. И. Анализ движения воздушных потоков в салоне автобуса вагонного типа. //Совершенствование зксплутационных свойств тракторов и автомобилей./Труды ГСХИ ,т. 146, Горький 1980,с.95-99.

17. Андронов В.H. , Палутин Ю. И. Исследование процесса теплообмена s салоне автомобиля. Исследование зксплутационных качеств тракторов и автомобилей. //Труды ГСХИ , т. 155, Горький 1981, с. 48 - 52.

18. Андронов В.Н. , Балыкин A.B. , Палутин Ю. И. Движение воздушных потоков s салонае легкового четырёхдверного седана. //Улучшение зксплутационных качеств автомобилей. Сборник научных трудов , Горький 1984, с. 13 - 16.

19. Андронов В.Н. , Палутин Ю.И. Установка для определения воздухообмена в салоне автомобиля.//Улучшение зксплутационных свойств тракторов и автомобилей. Сборник научных трудов , Горький 1985, с.45-48.

20. Круглое В.З., Палутин Ю. И Возможности применения люмини-сцентного метода в автомобилестроении./Улучшение зксплутационных свойств тракторов и автомобилей. Сборник научных трудов, Горький 1985, с. 67 - 68.

21. Андронов В.Н. , Палутин Ю.И. Оценка эффективности системы вентиляции салона автомобиля. //Совершенствование зксплутационных качеств тракторов и автомобилей и использования машинно-трактоного парка. Сборник научных трудов, Горький 1986. с. 39 - 42.

22. Зимин H.H. , Назаров А.И. , Палутин Ю.И. Аппаратура и материалы для определения мест нарушения герметичности уплотнений. //Совершенствование зксплутационных качеств тракторов и автомобилей и использования машинно-тракторного парка. Сборник научных трудов , Горький 1986, с. 69 - 72.

23. Расчет воздухообмена салона легкового автомобиля.//Тезисы научно-техн. конф.: Повышение эффективности проектирования и испытаний автомобилей./Горьковское правление НТО машино-строительной промышленности. Горький, 1987. с. 39-40.

24. Зимин Н.М., Назаров А.И., Палутин Ю.И. Экспериментальный способ определения мест нарушения герметичности кузова автомобиля. //Научно -техническая конференция. Повышение эффективности проектирования, испытаний, эксплуатации автомобилей и строительно-дорожных машин. Тезисы докладов и сообщений. Горький, 1988, с. 14.

25. Палутин Ю.И. Влияние неплотностей кузова на воздухообмен салона легкового автомобиля. //Улучшение зксплутационных качеств тракторов и автомобилей. Сборник научных трудов, Горький 1988, с. 26 - 30.

26. Зимин Н.М. , Назаров А. И., Палутин -Ю.И. Оценка самозагрязнения наружной поверхности автомобиля. //Улучшение зксплутационных качеств тракторов и автомобилей. Сборник научных трудов, Горький 1988, с. 30 - 33.

27. Палутин Ю.И. Мероприятия по поддержанию требуемых параметров среды в салонах автомобилей. //IIIя всесоюзная конференция по автодорожной медицине. Тезисы докладов. Горький, 1989, с. 40 - 41.

28. Андрианов В.Н. , Гугушкин C.B. , Палутин Ю.И. Определение взаимосвязи степени запылённости салона автомобиля со степнью запылённости

дороги. //Всесоюзная научно-техническая конференция "Повышение надёжности и экологических показателей двигателей". Тезисы докладов и сообщений, Горький, 1990, с. 88 - 89.

29. Конаков A.M. , Палутин Ю.И. Влияние степени герметичности кузова и мест расположения вытяжных лючков на распределение температур в салоне легкового автомобиля. //Всесоюзная научно-техническая конференция "Повышение надёжности и экологических показателей двигателей". Тезисы докладов и сообщений, Горький, 1990, с. 89.

30. Палутин Ю.И., Смирнов Ю.М. Этапы проектирования и испытаний вентиляционных систем автомобилей.//Улучшение зксплутационных качеств тракторов и автомобилей. Сборник научных трудов, Горький, 1990, с.72 - 80.

31. Андронов В.И. Виноградов Ю.С. , Палутин Ю.И. , Конаков A.M. Микроклимат салона автомобиля КАвЭ-3270./Улучшение зксплутационных качеств тракторов и автомобилей. Сборник научных трудов. Горький 1990. с. 80-85.

32. Палутин Ю.И. Проблема ликвидации перепада температур в салонах автомобилей. //Автодорожная медицина: тезисы докладов Международного симпозиума. ННИИ гигиены труда и прфтехзаболеваний. Н.Новгород, 1991.с.71

33. Палутин Ю.И. Пути формирования воздушной среды салонов автомобилей, //Улучшение экспл. качеств тракторов и автомобилей. СБ. науч. -тр. Н.Новгород, 1993, с.

34. Палутин Ю.П., Конаков A.M., Андрианов В.Н. , Гугушкин С.8. Некоторые параметры микроклимата в кабинах автомобилей УАЗ. //Улучшение зкспл. качеств тракторов и автомобилей. Сорник науч. тр. Н.Новгород, 1993 с. 49-53.

35. Палутин Ю.И., Конаков A.M. К вопросу о слоистости температуры воздуха в салоне движущегося автомобиля. Сорник науч. тр. кафедры "Тракторы и автомобили" Н.Новгород. 1996, с. 41-45.

36. Палутин Ю.И. Газообмен салона движущегося транспортного средства. Сорник науч. тр. кафедры "Тракторы и автомобили" Н.Новгород, 1996. с. 46-47.

37. А.с. СССР N 1442859 G 01 M 17/00 от 20.04.87 г. Способ определения степени загрязнения наружной поверхности транспортных средств.// Палутин Ю.И., Круглое В.З.

38.А.с. СССР N 1533882 G 01 M 1/00 от 19.04.88 г. Способ определения расхода вентиляционного воздуха в салоне транспортного средства. //Палутин Ю.И., Андронов В.Н., КругловВ.З.

39. А.с. СССР N 1594363 G 01 M 17/00 от 8.02.88 г.Способ испытания транспортного средства на пылепроницаемость. ПалутинЮ.И. , КругловВ.З.

40. А.с. СССР N 1755092 G 01 M 17/00 от 18.06.90 г. Устройство для испытаний салона транспортного средства на пылепроницаемость. //Палутин Ю.И., Конаков A.M., Андрианов В.H. , Гугушкин С.В.

41. А.с. СССР N 1796949 G 01 M 3/26 от 11.03.91 г. Способ определения степени герметичности изделий.// Палутин Ю.И.

42. Патент РСФСР RU N 2042108 С1 6 G 01 8 13/20 от 16.02.1993. Способ измерения величин площадей неплотностей. //Палутин Ю. И.

43. Заявка на патент на изобретение N 96114803/28(020986) от 23.07.96г. МПК6 С 01 Р 17/00. Способ определения внутреннего объема полых изделий. Палутин Ю.И. Положительное решение ВНИИ ГПЭ от 28.01.98г.

44. РД 37.001.264-93 Концентрационный метод определения воздухообмена салонов (кабин) автотранспортных средств. Исполнители: Е.А.Малинин, Б.В.Кисуленко, И.И.Малашков, Ю.И.Палутин, В.Н.Андронов. НАМИ Москва, 1994.

Символы и обозначения

Определения

Введение

1. Состояние вопроса.Введение

1.1. Влажность воздуха

1.2. Радиационная температура

1.3. Температура воздуха в салоне

1.4. Организация движения и скорости воздушных потоков в салоне автомобиля

1.5. Воздухообмен салона.Введение

1.5.1. Экспериментальные способы определения величины воздухообмена салона автомобиля

1.5.2. Расчетные методы определения величины воздухообмена салона автомобиля

1.6. Современные способы оценки герметичности кузова автомобиля

1.7. Современные способы определения запыленности воздушной среды салона автомобиля 48 Заключение

2. Оптимизация, параметров воздушной среды салонов автомобилей. Введение

2.1. Этапы проектирования вентиляционной системы автомобиля

2.2. Движение внешних воздушных потоков и распределение аэродинамических давлений по наружной поверхности кузова автомобиля

2.3. Пути формирования воздушной среды салона автомобиля

2.4. Тепловой режим в салоне автомобиля

2.5. Организация движения воздушных потоков в салонах автомобилей

2.6. Величина предельного воздухообмена салона автомобиля

2.7. Определение требуемой величины внутреннего давления в салоне автомобиля.Введение

2.7.1. Величина Требуемого подпора давления

2.7.2. Оценка возможностей и перспектив применения подпоров давлений для защиты салонов от проникновения в них загрязняющих веществ

2.8. Герметичность кузова автомобиля.Введение

2.8.1. Сравнительная оценка степени герметичности кузовов автомобилей

2.8.2. Использование понятия эффективной площади неплот-i j ностей для оценки герметичности кузовов автомобилей

2.8.3. Оценка состояния герметичности кузовов современных автомобилей

2.8.3.1 Передняя стенка салона (щиток передка) 115 | 2.8.3.2 Днище автомобиля 118 | 2.8.3.3 Задняя панель автомобиля. Багажное отделение 2.8.3.4 Двери кузовов

2.8.3.5 Другие части кузовов

2.8.4. Требования к уровню герметичности кузовов 125 | 2.8.4.1 Движение автомобиля с открытыми вентиляционными проёмами

2.8.4.2 Движение автомобиля с закрытыми вентиляционными проемами

2.8.5. Оценка возможности создания отечественным автомобилестроением кузовов автомобилей, отвечающих требованиям по герметичности

2.8.6. Оценка возможности проведения расчета воздухообмена через неплотности проектируемого автомобиля

Определения Воздухообмен - количество воздуха, участвующего в вентиляции [М Т"^].Требуемый воздухообмен - количество воздуха, которое необходимо подавать в салон для осуществления задач, поставленных перед системой вентиляции [М Т"^].Действительный воздухообмен - количество воздуха, действительно участвующего в вентиляции [М Т'^].Кратность воздухообмена - отношение объемного количества воздуха, участвующего в воздухообмене, к объему (кубатуре) помещения [Т"^].Эффективная площадь эквивалентного сечения - площадь сопла, работающего без потерь и имеющего расход воздуха через него, равный расходу воздуха через неплотности при одинаковом перепаде давления [L^].Герметичность - свойство конструкции или материала препятствовать проникновению жидкости, газа или пара.Степень герметичности - поток жидкости или газа, расход или наличие истечения жидкости, падение давления за единицу времени и тому подобные величины, приведенные к рабочим условиям.Оперативная температура - постоянная температура излучения темного замкнутого пространства.Введение в настоящее время - время бурного развития автомобилестроения непрерывно появляются всё новые, отличающиеся друг от друга, мощью, дизайном и прочими составляющими качество автомобили. Однако, как бы не был красив любой автомобиль, как бы не были совершенны его основные системы, но если водитель и пассажиры будут чувствовать себя в нём неуютно, будут ощущать хотя бы какой-то дискомфорт, то такой автомобиль никогда не будет пользоваться повышенным спросом.Создание комфортных условий для человека является наиболее сложной проблемой, стоящей перед конструктором автомобиля, так как на состояние человека влияет множество различных факторов.Так, например, по классификации, предложенной в своё время Бланшере [18], комфорт человека определяется следующими из них: акустическими, механическим ощущением, температурой, влажностью, воздушными потоками, вибрацией, колебаниями, особыми факторами (например, солнечный луч, ионизация), безопасностью, гигиеническими факторами, групповым поведением, влиянием неожиданных опасностей. Для водителя и пассажиров автомобиля следует добавить фактор стесненного положения человека, находящегося в малом по объему, замкнутом пространстве.Нерешённость до настоящего времени вопросов создания и поддержания в салоне автомобиля требуемых параметров воздушной среды обусловлена тем, что значения этих параметров зависят не только от работоспособности системы вентиляции, но и в не менее решающей степени от таких свойств кузова, как его герметичность, теплотехнических параметров ограждающих панелей салона, величины и места расположения остекления и т.п. То есть, требуемое качество воздушной среды салона может быть достигнуто только на том автомобиле у которого будет совершенной не только его вентиляционная система, но будет совершенен и сам кузов.Однако, в настоящее время при проектировании и изготовлении систем вентиляции, а также самих кузовов автомобилей допускается немало неисправимых в дальнейшем ошибок. Происходит это в силу отсутствия у конструкторов информации о характерных для автомобилей особенностях вентиляции салонов, требуемых методик расчётов, необходимых рекомендаций по схемам движения воздушных потоков и т .п . Так, например, в наших проектных бюро при проектировании автомобиля не учитывается, что должен быть определённый минимальный уровень герметичности кузова, ниже которого опускаться недопустимо. Величина воздухообмена салона чаще всего не рассчитывается. Не проводится расчёт теплового баланса кузова и, соответственно, уровень его теплотехнических свойств выбирается произвольно. Организация движения воздушных потоков в салонах планируется как и для стационарных помещений, что для автомобилей, в силу присущих им особенностей, неприемлемо.Очень низок в настоящее время на отечественных заводах уровень испытаний автомобилей и их вентиляционных систем. Из всех испытаний чаще всего проводится оценка только уровня температуры воздуха в салонах и скоростей движения воздушных потоков на рабочих местах. Изредка на некоторых автомобилях измеряется степень загазованности воздуха в салоне. Другие виды обязательных испытаний таких, например, как определение степени запылённости салона, оценка величины воздухообмена, измерение значений радиационной температуры и т .п . практически никогда не осуществляется.Поэтому целью настоящей работы является: - выяснение причин неудовлетворительного состояния качества воздушной среды в салонах отечественных автомобилей; - исследование тех процессов и закономерностей, которые оказывают решающее влияние на параметры воздушной среды салонов автомобилей; - разработка рекомендаций, по совершенствованию всех систем и свойств автомобиля, оказывающих влияние на качество воздушной среды салона. - разработка методов лабораторных и дорожных испытаний, позволяющих проводить всеобъемлющие, комплексные испытания систем вентиляции и кузовов автомобилей.Работа является результатом самостоятельных исследований и обобщений автора, осуществляемых в течении последних 30 лет.Большинство экспериментальных работ проведено в дорожных условиях и в лабораториях кафедры "Тракторы и автомобили" НГСХА совместно с сотрудниками кафедры. Некоторые работы проведены совместно с сотрудниками НАМИ и УКЭР заводов ПАЗ, ГАЗ, ВАЗ, УАЗ. Результаты работы, в виде внесённых изменений в конструкцию автомобилей, методик испытаний, а также в виде информационного материала, нашли достаточно широкое применение на заводах ПАЗ, ГАЗ, ВАЗ,УАЗ,КавЗ. Основные положения и результаты исследований автора докладывались на научных конференциях различного уровня от межвузовских до международных. В том числе доклады по теме диссертации делались и на медицинских конференциях.Почти все вынесенные на защиту вновь разработанные способы испытаний автомобилей и их вентиляционных систем защищены авторскими свидетельствами и патентами, пять из которых являются авторскими свидетельствами и патентами на способы. На один из способов испытаний совместно с сотрудниками НАМИ разработан и выпущен ОСТ ...Содержание диссертации отражено в 35 печатных работах с преобладанием авторского текста в изданиях, отвечающих п. 27 "Положения о докторских диссертациях". Кроме того материал диссертации нашёл отражение в отчётах, переданных отечественным автомобильным заводам: ПАЗ, ГАЗ, ВАЗ, УАЗ, КавЗ.

Заключение, выводы, рекомендации

Качество воздушной среды салонов в полной мере зависит от тех свойств вентиляционных систем и кузовов автомобилей, которые заложены проектом и которые придаются им при изготовлении. Изменить их в период эксплуатации можно в очень малой степени. Поэтому так велика ответственность производителей автомобилей в придании этому - одному из основных потребительских качеств, требуемых значений. Однако, если проанализировать состояние воздушной среды салонов всех современных отечественных автомобилей, то, как уже отмечалось, можно увидеть явно неудовлетворительную картину.

Анализ причин несовершенства конструкции современных отечественных автомобилей показывает на слабую информационную и нормативную базу, которая имеется в конструкторских бюро и без которой создать качественный проект автомобиля невозможно

В настоящей работе на базе теоретических и экспериментальных исследований автора, найдены решения тех вопросов, неизученность которых затрудняла поиск оптимальных решений по многим проблемам, связанных с созданием в салонах автомобилей требуемых параметров воздушной среды. Конструктора, занимающиеся проектированием систем вентиляции и кузовов автомобилей, используя данные результаты, применяя предлагаемые в работе вновь разработанные методы расчётов, используя найденные в ней решения существующих проблем, на основе более полной информации могут в своей работе принимать более верные решения по большинству стоящих перед ними задач, что позволит поднять до необходимого уровня качество проектных работ.

Так, если при проектировании автомобилей:

- использовать информацию о процессах, происходящих при вентиляции салонов автомобилей, приведённую в настоящей работе;

- учитывать разработанные рекомендации по требованиям к кузовам и вентиляционным системам автомобилей;

- все расчёты проводить в соответствии с созданным алгоритмом САПР, то уже в проекте автомобиля будут заложено все необходимое, чтобы параметры микроклимата его салона соответствовали требованиям санитарии, так как все те недостатки, которые присущи современным отечественным автомобилям, будут устранены. То есть:

- движение воздушных потоков в салонах станет организованным;

- тёплый воздух в зимний период года будет полностью передавать свою теплоту воздуху салона, вытесняя при этом холодный воздух из него наружу, точно также в летний период года холодный воздух будет более полно участвовать в ассимиляции тепло-избытков из салона;

- температурное поле в салоне станет равномерным и соответствующим санитарным нормам;

- будет исключено проникновение внутрь автомобиля вредных для организма людей веществ.

Использование, предлагаемых автором настоящей работы, новых и усовершенствованных старых методов, как лабораторных, так и дорожных испытаний автомобилей, позволит конструкторско-экспериментальным отделам заводов - производителей автомобилей

- наладить у себя полный цикл необходимых испытаний первых экспериментальных образцов автомобилей, в результате чего станет возможным внесение необходимых корректив в конструкцию до начала их массового производства.

Все полученные в настоящей работе результаты можно представить в виде следующих выводов и рекомендаций.

1. Проанализирован процесс проектирования, изготовления и испытаний первых образцов вновь создаваемых автомобилей и составлена блок-схема, на которой представлены исходные данные, необходимые для осуществления процесса проектирования вентиляционных систем автомобилей, последовательность проектирования отдельных узлов и агрегатов систем вентиляции, очерёдность проведения необходимых расчетных работ, а также перечень и последовательность осуществления всех видов испытаний, которым желательно подвергнуть автомобиль и его системы вентиляции.

2. Проведена систематизация факторов, влияющих на формирование воздушной среды салонов автомобилей. Составлена блок-схема данных факторов, позволяющая получить наглядное представление об источниках, путях и возможных способах предотвращения проникновения вредных для здоровья людей веществ внутрь салона.

3. Показано, что для получения комфортного температурного режима, как для зимнего, так и для летнего периодов, необходимо, кроме совершенствования вентиляционных и отопительных систем, улучшать также теплозащитные свойства всех ограждений салона автомобиля.

4. Доказано, что величина подпора давления, которую необходимо поддерживать в салоне для предотвращения проникновения в него вредных для здоровья человека веществ, имеет квадратичную зависимость от скорости движения автомобиля, поэтому для осуществления защиты салона производительность вентиляционной системы, поддерживающей данный подпор давлений, должна быть пропорциональна скорости движения автомобиля.

5. Получено уравнение, выражающее соотношение между уровнем герметичности кузова, производительностью его вентиляционной системы и величиной подпора давления, которое необходимо поддерживать в салоне для защиты его от проникновения внутрь вредных для организма человека газообразных веществ и пыли. Благодаря данному уравнению стало возможно рассчитывать величину допустимой суммарной площади всех неплотностей кузова для каждой модели автомобиля;

6. Разработана схема организации движения воздушных потоков в салонах автомобилей. Доказано, что для осуществления предложенной схемы необходимо, чтобы кузов автомобиля обладал определенным уровнем герметичности, а производительность его вентиляционной системы соответствовала данному уровню герметичности. Показан способ осуществления движения воздушных потоков в салонах автомобилей, соответствующий данной схеме.

7. Благодаря экспериментального метода измерения величины эффективных площадей неплотностей были получены следующие результаты, позволившие значительно продвинуться в изучении проблемы герметичности.

7.1. Выявлены места сосредоточения наибольшего количества неплотностей в кузовах отечественных и некоторых наиболее совершенных зарубежных автомобилей и проанализированы причины их появления.

7.2. Оценены площади наиболее характерных неплотностей и показано влияние мест их расположения на характер движения воздушных потоков, а также на запыленность и загазованность воздушной среды салона автомобиля.

7.3. Разработаны требования к герметичности различных частей кузова автомобиля для различных вариантов его вентиляции.

7.4. Оценена возможность в современных условиях изготовления отечественным автомобилестроением кузовов автомобилей, обладающими теми качествами, которые необходимы для создание в их салонах требуемых параметров воздушной среды.

7.5. Предложены критерии оценки степени герметичности кузовов автомобилей, с помощью которых можно сравнивать между собой уровень герметичности даже разных по классу и назначению моделей автомобилей.

8. Доказано, что, как при моделировании процессов вентиляции салонов автомобилей, так и при изучении и описании изменений величин гидравлических сопротивлений вентиляционных проемов, расположенных на внешней поверхности кузовов автомобилей, необходимо использовать следующие критерии подобия: числа Рейнольдса, определенного по значениям внешних рзмеров автомобиля и показателям параметров внешнего воздушного потока; числа Рейнольдса, определенного по размерам рассматриваемого отверстия и величине теоретически возможной скорости движения через него воздуха; числа Эйлера, определенного по показателям параметров внешнего воздушного потока и величине перепада давления на рассматриваемом отверстии; комбинации критериев подобия Эйлера-Рейнольдса, представляющей собою их произведение.

9. Использование в качестве критериев подобия чисел Рейнольдса, чисел Эйлера и критериев подобия Эйлера-Рейнольдса при проведении теоретического анализа, как известных из литературы, так и собственных экспериментальных данных, позволило в настоящей работе получить следующие результаты.

9.1. Освещены многие особенности процессов, происходящих при движении воздуха через отверстия, в том числе и при наличии движущегося с одной их стороны мощных воздушных потоков, благодаря чему выяснена физическая сущность движения воздуха через неплотности.

9.2. Построены графики, наглядно представляющие характер изменения коэффициентов гидравлических сопротивлений и расходов воздуха, протекающего через отверстия, расположенные на поверхности кузова, если их рассматривать в функции изменения чисел Рейнольдса и чисел Эйлера.

9.3. Предложено эмпирическое аналитическое уравнение для описания изменений коэффициентов гидравлических сопротивлений и расходов воздуха в функции изменения чисел Рейнольдса и чисел Эйлера, позволяющее полностью представлять эти изменения с помощью трех постоянных коэффициентов. Показаны пути подбора коэффициентов, входящих в данное уравнение, по экспериментальным данным.

10. Показана возможность аналитического расчета величин площадей вытяжных вентиляционных проемов и величин воздухообмена, как всего салона в целом, так и каждого его вентиляционного проема и систем в отдельности.

11. Разработан комплекс способов, позволяющих проводить экспериментальную оценку состояния герметичности кузовов автомобилей. В результате их применения можно:

11.1. Быстро найти все места расположения неплотностей в любой, даже труднодоступной для прямого осмотра части кузова;

11.2. Изучить топографию течей воздуха через любую неплотность кузова;

11.3. Измерить величины эффективных площадей неплотностей;

11.4. Рассчитать сравнительную оценку степени герметичности всего кузова, с помощью которой можно определить достигнутый уровень герметичности.

12. Разработан концентрационный способ определения воздухообмена салона автомобиля, позволяющий получать объективные результаты по оценке количества воздуха, поступающего в салон и уходящего из него при любом варианте вентиляции и на очень большом диапазоне его изменения.

13. Разработан новый способ определения степени запыленности салона автомобиля. Данный способ позволяет получить объективные, сравнимые между собой при повторении опытов, результаты .

14. Разработан новый способ измерения величины внутреннего объема салонов автомобилей.

15. Разработаны требования к кузовам и вентиляционным системам автомобилей, осуществление которых позволит создавать в салонах параметры микроклимата соответствующие санитарным нормам.

16. Разработан алгоритм автоматизированного проектирования вентиляционных систем автомобиля (САПР). Внедрение САПРа позволит: улучшить информированность проектировщиков; оптимизировать параметры кузова и вентиляционной системы автомобиля на ранней стадии проектирования; прогнозировать параметры микроклимата в салонах до изготовления первых образцов автомобилей; повысить качество исследований, расчетов, документирования; обеспечить автоматический контроль и согласование всех частей проекта.

17. По результатам исследований опубликовано 43 печатных работ, сделано 12 докладов на научных конференциях, получено , 6 авторских свидетельств и патентов по новым способам испытаний и одно авторское свидетельство по новому устройству. Выпущен РД 37.001.264-93, НАМИ Москва, 1994 "Концентрационный метод определения воздухообмена салонов (кабин) автотранспортных средств".

1. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М. , " Наука", 1960.

2. Альштуль А.Д. , Киселёв П.Г. Гидравлика и аэродинамика. Москва, Стройиздат, 1965, 414 с.

3. Агейкин Я.С., Парфенов В.Н. К вопросу численного анализа обтекания автобуса с кузовом вагонного типа воздушным потоком. Сб. Труды ВКЭИавтобуспрома. Львов, 1984.

4. Андронов В.Н. , Палутин Ю.И. , Конаков A.M. Некоторые параметры воздушной среды в салоне автобуса ПАЗ Турист 8,5. Труды ГСХИ , т. 71, Горький 1975, с. 134 -138.

5. Андронов В. Н. , Палутин Ю. И. Анализ движения воздушных потоков в салоне автобуса вагонного типа. Совершенствование эксплутационных свойств тракторов и автомобилей. Труды ГСХИ , т. 146, Горький 1980, с. 95 99.

6. Андронов В.Н. , Палутин Ю.И. Исследование процесса теплообмена в салоне автомобиля. Исследование эксплутационных качеств тракторов и автомобилей. Труды ГСХИ , т. 155, Горький 1981, с. 48 52.

7. Андронов В.Н. , Балыкин А.В. , Палутин Ю.И. Движение воздушных потоков в салонае легкового четырёхдверного седана. Улучшение эксплутационных качеств автомобилей. Сборник научных трудов , Горький 1984, с. 13-16.

8. Андронов В.Н. , Палутин Ю.И. Установка для определения воздухообмена в салоне автомобиля. Улучшение эксплутационныхсвойств тракторов и автомобилей. Сборник научных трудов , Горький 1985, с. 45 48.

9. Андронов В.Н. , Палутин Ю.И. Оценка эффективности системы вентиляции салона автобуса. Совершенствование эксплута-ционных качеств тракторов и автомобилей и использования машин-но-трактоного парка. Сборник научных трудов, Горький 1986, с. 39 42.

10. Андронов В.Н. Внутренняя аэродинамика и улучшение микроклимата салона автомобиля. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. Москва, 1987.

11. Андронов В.Н. Виноградов Ю.С. , Палутин Ю.И. , Конаков A.M. Микроклимат салона автомобиля КАвЗ 3270. Улучшение экс-плутационных качеств тракторов и автомобилей. Сборник научных трудов, Горький 1990, с. 80 - 85.

12. Атоян К.М. , Иванусь Е.М. , Гнипович В.И. Расчёт вентиляции автобусов на основе результатов исследований полых моделей в аэродинамической трубе. Тр. ГСКБ по автобусам. Львов, 1970, с. 135 153.

13. Атоян К.М. , Иванусь Е.М. , Гнипович В.И. Об основах вентиляции пассажирских автомобилей. Тр. ГСКБ по автобусам. Львов, 1969,в. 1, с. 115 133.

14. Аэродинамика автомобиля. Под редакцией В. Г. Гухо. Москва "Машиностроение", 1987, 422 с.

15. Багров Г.М. , Пучиньян И.Е. Герметичность автомобильных кузовов. Автомобильная промышленность, 1962, N 5.

16. Балокшин О.В. Автоматизация пневматического контроля размеров в машиностроении. М., Машиностроение, 1964.

17. Банхиди Л. Тепловой микроклимат помещений. М., Строй-издат, 1981.

18. Баркалов Б. Б., Карпис Е.Е. Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях. М., Стройиздат, 1971.

19. Батурин В. В., Ханжонков В. И. Циркуляция воздуха в помещении в зависимости от расположения приточных и вытяжных отверстий. " Отопление и вентиляция ", 1939, N 4, 5.

20. Батурин В.В. Основы промышленной вентиляции. " Профиз-дат", 1956.

21. Бахирев В.А., Трояновский В.Н. Основы проектирования и расчёта отопления и вентиляции сосредоточенным выпуском воздуха. " Профиздат ", 1958.

22. Бромлей М.Ф., Щеглов В.П. Проектирование отопления и вентиляции. Москва, 1965.

23. Вайсман А. И. Гигиена труда водителей автомобилей. Москва, Медицина, 1988.

24. Вайсман А И. , Пархиловский И.Г. , Палутин Ю.И. и др. Условия труда водителей в кабинах современных автомобилей. Гигиена и санитария, N 11, 1972, с. 35 38.

25. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7е пер. и доп. Т. 111. Неорганические и элементоорганические соединения. Л. " Химия 1977, 608 с.

26. Bjork Н S.V. Heating and Ventilation. "Automobile an Engineer", 1960, v. 50, N 10, p. 416 419.

27. Baum F., Fischer K. Eindrigen verunreigter Luften das Jnner von Kraftfahrzeugen "Heizung Luftung - Haustechnik", 1964, v. 15, N 9, p. 324 - 327.

28. Гегенбах Вернер. Отопление, вентиляция и микроклимат в салоне автомобиля. Аэродинамика автомобиля. Под редакцией В. Г. Гухо. Перевод с немецкого, Москва, Машиностроение, 1987, п. 10, с. 318 342.

29. Гиссар В.В. Аэродинамика и метод расчёта естественной вентиляции кузова автобуса. Труды ВЭИавобуспрома, Львов, 1977, с. 68 80.

30. Гнипович В.И., Жуковский С.С., Иванусь Е.М., Парфёнов В.Н. Сопротивление истечению воздуха через отверстие на поверхности модели автобуса в присутствии прходящего потока. Труды ВКЭИавтобуспрома, Львов, 1979.

31. Гнипович В.И. Исследование кузовов автобусов с целью получения данных для расчёта систем отопления и вентиляции. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. Москва. 1972, 21 с.

32. Гнипович В.И., Жуковский С.С., Иванусь Е. М., Парфёнов В.Н. К вопросу теплообмена на наружной поверхности кузова движущегося автобуса. Труды ВКЭИавтобуспрома, Львов, 1981, с. 177 181.

33. Гобза А. . Воздушное отопление с сосредоточенной подачей воздуха. КТИС, Серия 436, М., " Стройиздат " 1947.

34. ГОСТ 24054 80. Методы испытаний на герметичность. Общие требования. Госкомитет СССР по стандартам, Издательство стандартов, Москва, 1982.

35. Дроздов В.Ф. Отпление и вентиляция. Часть II. Вентиляция. Москва, "Высшая школа ", 1984, 264 с.

36. Eck В. Ventilatoren. Springer-Verlag, Berlin, 5. Aufl,1972.

37. Жуковский С.С., Парфёнов В.Н. К вопросу расчёта воздухообмена в салоне автобуса при естественной вентиляции. Труды ВКЭИавтобуспрома, Львов, 1982.

38. Жуковский С. С. К расчёту естественного теплового режима салона автобуса в условиях летней эксплуатации. Труды ВКЭИавтобуспрома, Львов, 1982, с. 125 133.

39. Жуковский С.С. К расчёту естественного воздухообмена салона движущегося транспортного средства. Вестник ЛПИ, N 184, Львов, Виша школа, 1984, с. 55 58.

40. Жуковский С.С., Парфёнов В.Н. К вопросу количественной оценки параметров воздухообмена в салоне автобуса при естественной вентиляции. Труды ВКЭИавтобуспрома, Львов, 1982, с. 228.

41. Зимин Н.М. , Назаров А. . Палутин Ю.И. Оценка самозагрязнения наружной поверхности автомобиля. Улучшение эксплутационных качеств тракторов и автомобилей. Сборник научных трудов, Горький 1988, с. 30 33.

42. Иванусь Е.М. Исследование естественной вентиляции салонов автобусов. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. Минск, 1971.

43. Иванусь Е.М.,Жуковский С.С. Исследование коэффициентов местных сопротивлений вентиляционных проёмов автобуса. Вестник ЛПИ, N 144, Львов, Вища школа, 1980, с. 24 26.

44. Иванусь Е.М. Определение коэффициентов расхода вентиляционных проёмов автобуса ЛАЗ 695М. Тр. ГСКБ по автобусам. Львов, 1970, с. 155 - 161.

45. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Москва, Машиностроение, 1975, с. 559.

46. И 37.101.5034 80. Инструкция. Испытание автомобилей ВАЗ на водопроницаемость. АвтоВАЗ. Управление главного конструктора, г. Тольятти,1980.

47. И 37.101.5039 80. Инструкция. Испытание автомобилей ВАЗ на проникновение пыли. АвтоВАЗ. Управление главного конструктора, г. Тольятти,1980.

48. И 37.101.5060 81. Инструкция. Испытание комплектующих изделий автомобилей ВАЗ на степень защиты от проникновения пыли. АвтоВАЗ. Управление главного конструктора, г. Тольятти, 1981.

49. Калинушкин М.П. Вентиляторные установки. Москва, "Высшая школа", 1979, 222 с.

50. Керстен И.О. Аэродинамические испытания шахтных вентиляторов. М., "Недра",1964.

51. Крамаренко М А., Хохряков В. П. Методика расчёта тепловой защиты и параметров микроклимата кабин автомобилей в режиме вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха. Зерно-град 1990. Деп. рукопись, N 1987-ап 90.

52. Краузе Эгон. Пути повышения точности расчётов. ЭВМ в аэродинамике. Редактор С. ДЖ. Рубин. Перевод с англ., Москва, Машиностроение, 1985.

53. Круглов В.З., Палутин Ю. И Возможности применения люминесцентного метода в автомобилестроении. Улучшение эксплутационных свойств тракторов и автомобилей. Сборник научных трудов, Горький 1985, с. 67 68.

54. Кривенко Е.М., СофроновА.М. Микроклимат в салонах автобусов ЛАЗ 158 и ПАЗ - 652. Автомобильная промышленность, 1966, N 4, с. 34.

55. Кремлёвский П.П. Расходомеры и счётчики количества. Справочник. Ленинград, " Машиностроение ", 1989, 701 с.

56. Купцов С И., Малинин Е.А. Исследование воздухообмена в микроавтобусе РАФ 977 Д с помощью ацетона. Автомобильная промышленность, 1970, N 2, с. 13 - 14.

57. Купцов С.И., Малинин Е.А. Исследование герметичности автомобильных кузовов методом разрежения. Автомобильная промышленность, 1971, N 3.

58. Ланис Л.А., Левина Л.Е. Техника вакуумных испытаний. М. Госэнерго, 1963, с. 231 241.

59. Леший Н.П., Жуковский С.С. Течение воздуха через вентиляционные проёмы движущегося автобуса. Вестник ЛПИ. Теплоэнергетические и электромеханические системы, N 174, Львов, Вища школа, 1983, с. 78 83.

60. Липцин Ф.Г. Воздухораспределитель для двухтрубных систем кондиционирования воздуха. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. "Госстройиздат", 1962.

61. Липцин Ф.Г. Выбор способов воздухораспределения в малообъёмных помещениях. Кондиционирование воздуха на судах. Ленинград, 1962.

62. Липцин Ф. . Исследование распределения воздуха в помещениях малых объёмов с искусственным климатом. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. Киев, 1964.

63. Лосавио Н.Г. Исследование и оценка эффективности систем вентиляции пассажирских помещений и кабин автобусов. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. М, 1977. 18 с.

64. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. "Наука", Москва. 1970, 904 с.

65. Малинин Е.А., Цимбалюк М.А., Быков А. А. Исследование эффективности естественной вентиляции автобуса ПАЗ ( южный вариант ). Тр. ГСКБ по автобусам. Львов, 1970, в. 2, с. 80 83.

66. Международный стандарт ISO 7730. Технический комитет IS0/TC 159. Эргономика, январь 1983.

67. Миронов К.А., Шипенгин Л.И. Теплотехнические измерительные приборы, Машгиз, 1958.

68. Михайловский Е.В., Андронов В.Н., Палутин Ю.И., Тур Е.Я. Экспериментальное исследование спектров обтекания автомобилей. Труды Горьковского с/х института, Том 36, Горький, 1970, с. 42 52.

69. Михайловский Е.В., Андронов В.Н., Палутин Ю.И., Кона-ков A.M. Движение воздушных потоков в салонах автобусов ПАЗ -652 Б и ПАЗ 665 Г. Труды Горьковского с/х института, Трактора и автомобили, Том 43, Горький, 1972, с. 140 - 144.

70. Михайловский Е.В. Аэродинамика автомобиля. Москва, Машиностроение, 1973, 224 с.

71. Михайлов М.В., Гусев С.В. Микроклимат в кабинах мобильных машин. Москва, Машиностроение, 1977, 230 с.

72. Некати Гергюн А. Методы и оборудование для измерений при аэродинамических испытаниях. Аэродинамика автомобиля. Под. редакцией В.Г.Гухо. Перевод с немецкого. Москва, Машиностроение, 1987, п. 12, с. 382 404.

73. Олейник Б.Н., Лаздина С.И., Лаздин В.П., Жагулло О.М. Приборы и методы температурных измерений. Москва, Издательство стандартов, 1987, 295 с.

74. Осепчугов В.В., Гнипович В.И. К вопросу о вентиляции автомобилей. Труды ГСКБ по автобусам. Львов, 1973, с. 269.

75. ОСТ 37.001.413-86. ССБТ. Кабина. Рабочее место водителя. Расположение органов управления грузовых автомобилей, автобусов и троллейбусов. Основные размеры. Технические требования. Москва.

76. ОСТ 37.001.480-88. Испытания автотракторных средств. Виды, цели и объёмы. Москва.

77. ОСТ 37.001.472-88. Приёмочные испытания автотракторных средств. Типовая програма испытаний. Москва, НАМИ, 1989.

78. ОСТ 37.001.248-86. Методы определения и оценки водопы-лепроницаемости кабин и кузовов. Министерство автомобильной промышленности, Москва, 1986.

79. Парфёнов В.Н. Разработка методов расчёта аэродинамического сопротивления движению и воздухообмена в салоне автобуса с кузовом вагонного типа. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. М, 1984.

80. Палутин Ю.И., Андронов В.Н., Конаков A.M. Анализ движения воздушных потоков в салонах автобусов ПАЗ. Вопросы теории и эксплуатации тракторов и автомобилей. Труды зональной научной конференции. Пермь, 1971, с. 109 112.

81. Палутин Ю.И. Метод расчёта воздухообмена в салоне автобуса. Автомобильная промышленность, 1976, N 11.

82. Палутин Ю.И., Михайловский Е.В., Конаков A.M., Андронов В.Н. Пути уменьшения запылённости салона автомобиля. Автомобильная промышленность, 1978, N 5, с. 19 20.

83. Палутин Ю.И., Круглов В.З. Способ определения степени загрязнения наружной поверхности транспортных средств. Авторское свидетельство СССР N 1442859 G 01 М 17/00 от 20.04.87 г.

84. Палутин Ю.И., Андронов В.Н., Круглов В.З. Способ определения расхода вентиляционного воздуха в салоне транспортного средства. Авторское свидетельство СССР N 1533882 G 01 М 1/00 от 19.04.88 г.

85. Палутин Ю.И. Влияние неплотностей кузова на воздухообмен салона легкового автомобиля. Улучшение эксплутационных качеств тракторов и автомобилей. Сборник научных трудов, Горький 1988, с. 26 30.

86. Палутин Ю.И. Мероприятия по поддержанию требуемых параметров среды в салонах автомобилей. IIIя всесоюзная конференция по автодорожной медицине. Тезисы докладов. Горький, 1989, с. 40-41.

87. Палутин Ю.И., Смирнов Ю.М. Этапы проектирования и испытаний вентиляционных систем автомобилей. Улучшение эксплутационных качеств тракторов и автомобилей. Сборник научных трудов, Горький, 1990, с. 72 80.

88. Палутин Ю.И. Теоретические и экспериментальные исследования внутренней аэродинамики салонов автобусов. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Горький, 1975, 194 с.

89. Палутин Ю.И. и др. Способ испытания транспортного средства на пылепроницаемость. Авторское свидетельство СССР N 1594363 G 01 М 17/00 от 22.05.90 г.

90. Палутин Ю.И. и др. Устройство для испытаний салона транспортного средства на пылепроницаемость. Авторское свидетельство СССР N 1755092 G 01 М 17/00 от 15.04.92 г.

91. Палутин Ю.И. и др. Способ определения степени герметичности изделий. Авторское свидетельство СССР N 1796949 G 01 М 3/26 от 8.10.92 г.

92. Палутин Ю. И. Способ измерения величин площадей неплотностей. Патент РСФСР RU N 2042108 С1 6 G 01 В 13/20 от 16.02.1993.

93. Палутин Ю.И. Способ измерения внутреннего объёма. Патент РСФСР.

94. Павловский Я. Автомобильные кузова. Перевод с польского. Машиностроение, Москва, 1977, 544 с.

95. Петров А. В., Черненький В. М. Разработка САПР. Проблемы и принципы задания САПР. Книга 1. Москва, Высшая школа, 1990, 144 с.

96. Повх И.Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении. "Машиностроение", Ленинград, 1974, 479 с.

97. Програма газодинамического расчета FIRE, австр. ф. AVL LIST GmbH.

98. РД 37.001.018 84. Системы вентиляции, отопления и кондиционирования автотракторных средств. Технические требования к параметрам. Министерство автомобильной промышленности. Москва.

99. РД 37.001. 93. Концентрационный метод определения воздухообмена салона (кабины) автотракторных средств. НАМИ, Москва, 1993.

100. РД 37.001.052.093 87. Методика определения показателей микроклимата в салоне автомобиля. НАМИ, Москва, 1987.

101. РД 37.031.015 80. Автомобильный подвижной состав. Концентрация вредных веществ в воздухе кабин и пассажирских помещений. Методы определения.

102. Родионов В.Ф., Фиттерман Б.М. Легковые автомобили. Техническое задание, эскизный проект и общая компановка. М., Машиностроение, 1971.

103. Савойтан М.Ф. К вопросу об оценке тепловой комфортности микроклимата автомобиля. Труды НАМИ, Москва, 1987.

104. Санитарные правила по гигиене труда водителей автомобилей. Москва, 1988.

105. Садовская Н.Н. Исследование циркуляции воздушных потоков при отоплении и вентиляции помещений путём сосредоточенной подачи воздуха. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. Ленинград, 1950.

106. Садовская Н.Н. Метод приближённого расчёта отопи-тельно-вентиляционных систем с сосредоточенной подачей воздуха. "Текстильная промышленность", N 6, 1950.

107. СтоматИ.П., Теодорович 0. А., Дымов Г. И. Способ определения объёма ёмкости. А. С. N G 01 М 17/00 , 1990.

108. Талиев В.Н. Экспериментальная проверка различных формул осевой скорости свободной изотермической струи круглого сечения. Теория и расчёт вентиляционных струй. Ленинград, 1965.

109. Технология изготовления автомобильных кузовов. Под общей редакцией Д. В. Горячего. Москва, Машиностроение, 1990.

110. Ханжонков В.И. Сопротивление истечению через отверстие в стенке в присутствии проходящего потока. Промышленная аэродинамика, М., 1959, вып. 15, с. 5 12.

111. Хасилев В.Я., Меренков А.П., Каганович Б.М. и др. Методы и алгоритмы расчёта тепловых сетей. М., "Энергия", 1978, 176 с.

112. Хохряков В.П., Хохряков Б. И. Методика исследования систем вентиляции салона легкового автомобиля. Автомобильная промышленность, 1984, N 1, с. 22 23.

113. Хохряков В.П. Вентиляция отопление и обеспыливание воздуха в кабинах автомобилей. Москва, Машиностроение, 1987, 150 с.

114. Чернин Л.Б., Иванусь Е.М., Гниповичь В.Н. и др. Исследования по вентиляции автобусов и других видов городского транспорта. Энергоснабжение и кондиционирование воздуха на транспорте. Рига, Изд-во Зикатне, 1965.

115. ЧугаевР.Р. Гидравлические термины. М., Высшая школа, 1974, 103 с.

116. Шенкель Ф.К. Причины снижения аэродинамического сопротивления и подъёмной силы на автомобилях с передними и задними щитками.В кн.Аэродинамика автомобиля. Сборник статей. Перевод с английского. Москва, Машиностроение, 1984, с. 309-323.

117. Domina Ted. Komfart im Lkw. "Nutz fahrzeug", 1974, 26, N 7, 17 20, 22 - 25.

118. Dumas M. Essais de climatisation sur vehicule. Jngenicurs de J Automobi le, 1976, n. 3-4, p. 112 116.

119. Dzygadlo Z.,Calaska M., Maruszkiewicz J. Probley aerodynamiki autobusow. "Binletyn intormacyjny przemyslu motoryzacyjnego", 1974, N 5 6, 1-13.

120. Fanger, P. 0. : Thermal Comfort. VcGrow Hill, 1970.

121. Jto M., Ozaki S. Study an car body Ventilation. "Dzidosa gidzuzu", 1969, v. 23, N 2, p. 175 179.

122. Namyslowski J. Ogrzewania i wentylacja samochodow. "Technyka motorysacyina", 1958, v. 8, N 4, p. 127 132.

123. Reinhardt E. Luftung und Temperierung von Personen -fahrzeugen. "Heizung Luftung - Haustechnik", 1959, v. 10, N 12, p. 338 - 341.

124. Steadman C. S. Air condition control "Automobile Engineer", 1950, v. t. kL, N 527, p. 193 203.

125. Szleszynski Z. Zagodmienia Klimatyzacia powietrza w samochodach. "Technika Motoryzayjna", 1962, v. 12, p. 402 -414.

126. Towns in A. A. Developments in heating and ventilating. "Bus and Coach", 1966, v.38, N11, c. 439 442.

127. Wall is S.B. Ventilation System Aerodynamics. A New Desing Method. "SAE Reprint", 1971, N 710036, p. 1 12.

128. Woltereck S. Richtiger Umgang mit Heizung und Luftung. "Austro Motor", 1971, v. 25, N 1, p. 26 - 27.