Разработка общего образа машины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка общего образа машины

Основой для разработки внешних форм автомобиля является эскизная компоновка. В ходе эскизной компоновки предварительно определяются размеры и взаимное расположение основных частей машины и ее агрегатов, геометрические параметры салона или кабины, положение водителя и пассажиров, расположение сидений и органов управления, расположение багажа, если он предусматривается, или груза, если автомобиль грузовой. Чаще всего разрабатывается несколько вариантов компоновочных схем, из которых выбирается одна. Эскизная компоновка является составной частью технического задания.

Эскизный компоновочный чертеж представляет собой изображение автомобиля или трактора в трех проекциях. Для автомобилей за начальные координатные плоскости на чертеже принимают:

- вертикальную продольную плоскость симметрии;

- вертикальную поперечную плоскость, проходящую через геометрическую ось передних колес;

- горизонтальную произвольно выбранную плоскость, часто проходящую по верхним или нижним поверхностям лонжеронов рамы грузового автомобиля или пола несущего кузова.

Чертеж выполняется в масштабе (чаще всего 1:5) и снабжается координатной сеткой, частота делений которой обычно принимается равной 200 мм.

В эскизной компоновке указываются основные размеры разрабатываемой машины: габаритная длина, ширина и высота, колесная база (расстояние между осями передних и задних колес), если разрабатывается колесное транспортное средство, колея (расстояние между средними плоскостями правого и левого колес или гусениц), дорожный просвет, передний и задний свесы. Недостающие размеры определяются с помощью координатной сетки. На компоновочном чертеже предварительно наносятся очертания крыши, капота, переднего и заднего стекол, поперечных контуров кузова или кабины.

Основой для разработки дизайнерским подразделением внешних форм машины является выкопировка из эскизной компоновки, дополненная текстовой пояснительной запиской, в которой указываются возможные модификации кузова или кабины, расположение световых и сигнальных устройств, возможные варианты окраски и тому подобные сведения.

Работа над внешним обликом машины обычно начинается с графических эскизов, выполняемых вручную или с помощью компьютера. Компьютерные программы позволяют легко менять цвет кузова, поворачивать его на экране монитора и рассматривать в разных ракурсах, менять освещение, делать поверхность блестящей или матовой. Компьютер позволяет помещать будущий автомобиль илитрактор в разное окружение (городской или сельский пейзаж, дорога и т.п.) и оценивать его зрительное взаимодействие с фигурами людей. Последнее особенно важно, потому что, например, легковые автомобили разных классов должны иметь различные пропорции кузова, и оценить это можно, только если рядом с автомобилем находятся люди. Можно показать также объект разработки в движении, создавая видеоклипы. Для уменьшения трудоемкости работы, анимационная графика обычно выполняется упрощенной, без излишней детализации. Демонстрация машины в движении не только позволяет разработчику более обоснованно определить общую концепцию внешнего вида машины, но и продемонстрировать это заказчику, что на стадии эскизного проектирования особенно важно для принятия направления дальнейшей работы.

Несмотря на широкие возможности компьютерной графики, разработать объемно-пространственное решение кузова или кабины удается только с помощью макетов.

Макеты. Макеты, создаваемые в процессе проектирования автомобиля или трактора, бывают нескольких видов, создаются они последовательно или с некоторым «перекрытием» по времени.

Прежде всего, разрабатывается масштабный макет. Часто создается одновременно несколько макетов на конкурсной основе, несколькими дизайнерами или небольшими группами дизайнеров независимо друг от друга. Такая организация работы позволяет проявить творческую инициативу разных специалистов, заставить их работать с полной отдачей.

Макеты выполняются обычно в масштабе 1:5. Более мелкий масштаб 1:10 не позволяет достаточно качественно проработать детали и применяется только в том случае, если объект разработки имеет очень большие размеры.

Основной материал при создании масштабного макета - пластилин. Макетный пластилин представляет собой плотную массу, обычно какого-либо нейтрального цвета, например, серо-зеленого. Макет помещается на жесткой прочной плите, чаще всего деревянной, которая располагается на такой высоте над полом, чтобы объект разработки можно было видеть в том ракурсе по высоте, как это было бы при наблюдении реальной машины. Работать на высоте обычного стола нельзя. Плита снабжается масштабной сеткой, прочерченной на ее поверхности.

Чтобы обеспечить необходимую прочность макета, вначале из деревянных реек, фанеры, жесткого пенопласта делается каркас («болванка»), по размерам немного меньше, чем необходимые размеры макета. Каркас закрепляется на рабочей плите в соответствии с координатной сеткой, к нему крепятся колеса, выточенные из дерева или жесткого пенопласта и окрашенные. На «болванку» наносится достаточно толстый слой разогретого пластилина. Собственно процесс макетирования заключается в соскабливании, срезании пластилина с тех мест, где он не нужен, и нанесении его в те места, где это требуется. Это скребки разных видов и форм. Обычно их изготовляет сам дизайнер в соответствии со своими вкусами. Часто лезвие скребка делается с мелкими насечками, тогда при «протягивании» его вдоль обрабатываемой пластилиновой поверхности можно проследить развитие этой поверхности от одного сечения до другого, что помогает в процессе работы видеть логичность или, напротив, нелогичность того или иного элемента поверхности. Естественно, что на готовом макете получившиеся мелкие бороздки заглаживают. Мерительный инструмент используют такой же, как и при изготовлении литейных моделей.

Макетирование автомобиля

макет автомобиль климатический комфортабельность

На поверхность макета часто наносится координатная сетка.

Масштабный макет позволяет решить несколько задач. Прежде всего, проверяется общая концепция внешнего облика машины и, при необходимости, намечаются пути ее развития. Макет позволяет корректировать компоновочный чертеж машины, для чего с него делаются шаблоны из тонкой фанеры, алюминия или жесткого тонкого пластика в тех сечениях, которые задаются координатной сеткой. Затем очертания этих шаблонов переносятся на компоновочный чертеж. В процессе работы над масштабным макетом шаблоны используются для того, чтобы обеспечить симметричность кузова или кабины (разумеется, если они задуманы как симметричные). Полученный комплект шаблонов в дальнейшем будет использован при изготовлении макета в натуральную величину. Масштабный макет служит также для изготовления пластмассовой модели (копии) для последующей продувки ее в аэродинамической трубе. Для этого вначале изготавливаются «отпечатки» частей макета из стеклопластика, а из них собирается пресс-форма для изготовления модели. На поверхности макета намечаются линии необходимых разъемов: очертания дверей, капота, крышки багажника, намечаются технологические разъемы отдельных штампованных деталей (последняя работа выполняется предварительно, окончательно это удается сделать только на полномасштабном макете), намечаются и предварительно оформляются отверстия, решетки для охлаждения агрегатов и вентиляции.

После обсуждения представленных на конкурс масштабных макетов принимается решение в пользу одного из них, но чаще всего это решение дополняется замечаниями о том, что, скажем, заднюю часть кузова следует использовать от другого макета, а облицовку радиатора - от третьего.

Масштабные макеты, тем более в сочетании с компьютерной графикой, дают большой объем информации о будущем автомобиле или тракторе, но для окончательного решения относительно формы объекта необходимо видеть его в натуральную величину. Для этого строится макет внешних форм в масштабе 1:1. Макет в натуральную величину строится на чугунной плите, которая устанавливается вровень с полом. На плите имеется масштабная сетка. Иногда, в крупных дизайнерских центрах, макет монтируется на поворотном круге. Каркас делается из дерева, иногда с использованием металлических сварных конструкций, потому что масса макета измеряется тоннами. Каркас устанавливается на прочных опорах по масштабной сетке. Колеса как опора, как правило, не используются, они чаще всего просто прислоняются к каркасу, правда, с соблюдением компоновочных размеров. Применяются реальные колеса с реальными шинами. Если предполагается использование декоративного колесного колпака, то он является предметом макетирования и изготовляется из пластилина. Поскольку натурный макет трудоемок и дорог, его правую и левую части часто делают разными, а чтобы получить представление об объекте в целом, по средней продольной плоскости устанавливают двустороннее зеркало, как это показано на рис. 4.7, тогда при взгляде с любой стороны макет представляется целым.

Основой для создания поверхности макета в масштабе 1:1 служат шаблоны, снятые с масштабного макета с соответствующим пересчетом размеров.

Техника макетирования в принципе такая же, как и для масштабных макетов, но практика выработала ряд специфических приемов. Например, чтобы получить гнутое переднее или заднее стекло автомобиля, использовать тонкую пластиковую пленку не удается, так как поверхность, при установке пленки на пластилин, получается неровной, с мелкими световыми бликами. Поэтому приходится делать деревянный «болван», накрывать его байковым одеялом, а сверху укладывать разогретое до размягчения органическое стекло толщиной около 6 мм. Под действием собственного веса пластик облегает болван и принимает его форму, а одеяло не позволяет грубой поверхности дерева отпечататься на пластике. Перед установкой на макет внутренняя поверхность «стекла» окрашивается с темно-серый цвет.

Климатическая комфортабельность автотранспорта

Ненормальные климатические условия в кабине автомобиля или трактора вредно отражаются на здоровье водителя (оператора) и являются одной из причин, способствующей возникновению ДТП. Под влиянием повышенной температуры в кабине автомобиля (трактора) у водителя (оператора) притупляется внимание, снижается острота зрения, увеличивается время реакции, быстро наступает усталость, появляются ошибки и просчеты, которые могут привести к ДТП или к снижению качества выполнения технологической операции тракторным агрегатом. Установлено, что наиболее приемлемой температурой в кабине автомобиля (трактора) является температура 20...22 °С. При снижении температуры до 13°С степень относительной опасности ДТП возрастает в 1,5 раза, а при повышении ее до 27 °С - в 1,6 раза.

Одним из требований техники безопасности и гигиены труда является исключение возможности проникновения в кабину водителя отработавших газов, которые содержат ряд токсичных компонентов, в том числе оксида углерода. В зависимости от доли оксида углерода в воздухе и длительности работы водителя (оператора) в такой атмосфере результаты бывают различными.

Наиболее характерными признаками при незначительном отравлении являются сонливость, чувство усталости, интеллектуальная пассивность, нарушение пространственной координации движений, ошибки в определении дистанции и увеличение латентного периода при сенсомоторных реакциях. Проведенные исследования показали, что достаточно лишь незначительного количества оксида углерода, чтобы вызвать у некоторых людей ощущение угара, одурманивание, головную боль, сонливость и потерю ориентировки, т.е. такие отклонения, которые могут привести к съезду с дороги, неожиданному повороту рулевого колеса, сну. Исследования воздушной среды в кабинах водителей и в пассажирских салонах автобусов показали, что в отдельных случаях содержание оксида углерода достигает 125 мг/м, что в несколько раз превышает предельно допустимую концентрацию для рабочей зоны водителя.

Оксид углерода засасывается в салон вместе с отработавшими газами при технических неисправностях автомобиля. Лишенный всякого запаха и цвета, оксид углерода в течение длительного времени остается совершенно незамеченным. При этом работающий человек отравляется в 3 раза быстрее по сравнению с человеком, находящимся в состоянии покоя. При этом необходимо учитывать, что оксид углерода попадает на рабочее место водителя также вместе с отработавшими газами, выбрасываемыми двигателями других автомобилей. Особенно это опасно для водителей легковых автомобилей - такси, городских автобусов и грузовых автомобилей, систематически работающих в условиях интенсивного и плотного движения транспортных средств в городах, магистрали которых заполнены отработавшими газами. Поэтому длительное вождение автомобиля, превышающее 8 ч, в условиях города крайне опасно из-за возможности отравления водителя оксидом углерода.

Условия, в которых человек не испытывает перегрева или переохлаждения, резкого движения воздуха и других неприятных ощущений, можно считать в тепловом отношении комфортными. Комфортные условия в зимний период несколько отличаются от этих же условий в летний период, что связано с применением человеком разной одежды. Основными факторами, определяющими тепловое состояние человека, являются температура, влажность и скорость воздуха, температура и свойства окружающих человека поверхностей. При различных сочетаниях этих факторов можно создать одинаковые комфортные условия в летний и зимний периоды эксплуатации.

Ввиду многообразия особенностей теплообмена между организмом человека и внешней средой выбор единого критерия, характеризующего комфортные условия и являющегося функцией параметров среды, является трудной задачей. Поэтому комфортные условия обычно выражают совокупностью показателей, ограничивающих отдельные параметры: температуру, влажность, скорость воздуха, максимальный перепад температур воздуха в кузове и вне его, температуру окружающих поверхностей (пола, стен, потолка), уровень радиации человека, подачу воздуха в ограниченное помещение (кузов, кабину) на одного человека в единицу времени или кратность воздухообмена.

Комфортные значения температуры и влажности воздуха, рекомендуемые различными исследователями, несколько отличаются. Так, Институт гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР рекомендует для человека, выполняющего легкую работу, температуру воздуха в зимнее время 20...22°С, в летнее 23...25°С при относительной его влажности 40...60%. Допустимой является температура воздуха 28°С при той же влажности и незначительной его скорости (около 0,1 м/с).

По результатам французских исследователей, для легких зимних работ рекомендуется температура воздуха 18...20°С при его влажности 50...85%, а для летних 24...28 °С при влажности воздуха 35...65%.

По некоторым зарубежным данным, водители автомобилей должны работать при более низких температурах (15... 17°С в зимний период эксплуатации и 18...20°С в летний) при относительной влажности воздуха 30...60% и скорости его движения 0,1 м/с. Кроме того, перепад температур наружного воздуха и внутри кузова в летний период не должен превышать 10 °С. Разность температур внутри ограниченного объема кузова во избежание простудных заболеваний человека не должна превышать 2...3 °С. Допустимый предел относительной влажности воздуха 30...70%. Для обеспечения комфортных условий рекомендуемая скорость движения воздуха для зимних условий 0,15 м/с, для летних - 0,25 м/с, но не более 0,4 м/с. Рекомендуемая кратность обмена воздуха в небольших помещениях 20.. .30, а подача воздуха не менее 30 м /ч на одного человека.

В зависимости от условий работы для обеспечения комфортных условий температуру в зимний период можно принимать при легкой работе 21 °С, умеренной 18,5 °С, тяжелой 16 °С.

В настоящее время микроклиматические условия на автомобилях и тракторах регламентированы. Так, температура воздуха в кабине (кузове) в летний период не должна быть выше 28 °С, в зимний (при наружной температуре -20 °С) - не менее 14 °С. В летнее время при движении автомобиля со скоростью 30 км/ч перепад между внутренней и наружной температурой воздуха на уровне головы водителя не должен быть более 3°С при наружной температуре +28 °С и более 5 °С при наружной температуре +40 °С. В зимнее время в зоне расположения ног, пояса и головы водителя следует обеспечить температуру не ниже +15°С при наружной температуре -25°С и не ниже +10°С при наружной температуре -40°С.

Влажность воздуха в кабине должна быть 30.. .70 %.

Подвод свежего воздуха в кабину должен быть не менее 30 м7ч на одного человека, скорость движения воздуха в кабине и салоне автомобиля 0,5... 1,5 м/с.

Предельная концентрация пыли в кабине (салоне) не должна превышать 5 мг/м.

В кабине трактора в теплый период года температура воздуха не должна превышать для всех зон 28 °С при относительной влажности 40...60 %. При этом в теплый период года (температура наружного воздуха +10 °С и выше) для зон с расчетной средней температурой в 13 ч дня самого жаркого месяца до 25 °С температура воздуха в кабине не должна превышать 28°С. Для зон с расчетной средней температурой воздуха в 13 ч дня самого жаркого месяца 25...30 °С температура воздуха в кабине не должна превышать 31 °С, а для зон с расчетной средней температурой воздуха в 13 ч дня самого жаркого месяца свыше 30 °С температура воздуха в кабине не должна превышать 33 °С.

Перепад температур в кабине трактора не должен превышать 3 °С, а относительная влажность воздуха - 60 %. В районах с повышенной влажностью допускается увеличение относительной влажности на 10 %.

В периоды года с температурой наружного воздуха ниже 10 °С температура воздуха в кабине должна быть не ниже 14 °С.

Направление и скорость движения воздуха в кабине должны регулироваться. Скорость движения воздуха в зоне дыхания водителя (оператора) не должна превышать 1,5 м/с.

Средневзвешенная температура всех внутренних поверхностей кабины трактора (за исключением поверхностей стекол и панели, расположенной под щитком приборов) должна быть не выше 35 °С.

Устройства системы вентиляции должны создавать в закрытой кабине избыточное давление не менее 10 Па.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочих зон салона и кабины автомобиля и трактора регламентируются ГОСТ Р 51206-98 для автомобилей и ГОСТ 12.2.019-86 для тракторов, в частности: оксид углерода (СО) - 20 мг/м ; оксиды азота в пересчете на NO2 - 5 мг/м ; углеводороды суммарные (CnHm) - 300 мг/м ; акролеин (С2Н3СНО) - 0,2 мг/м3.

Паров бензина в салоне и кабине автомобиля не должно быть больше 100 мг/м3.

Температурный режим в кабине (кузове) может быть ориентировочно рассчитан по уравнению теплового баланса, согласно которого температура воздуха в кабине (кузове) остается постоянной: Еа=о,

Где Qi - поступления теплоты в кабину от различных источников. В большинстве случаев.

Таким образом, тепловой баланс кабины (салона) определяется рядом факторов, основными из которых являются: количество людей в кабине (салоне) и количество теплоты Q4, поступающей от них; количество теплоты, поступающей через прозрачные ограждения бп0 (главным образом от солнечной радиации) и непрозрачные ограждения бшо \ Количество теплоты, поступающей от двигателя Q№, трансмиссии бтр, гидрооборудования бго s электрооборудования Q30 И вместе с внешним воздухом QB3, подаваемым вентилятором. Следует отметить, что слагаемые теплового баланса, входящие в уравнение (9.1), следует учитывать алгебраически, т. е. с положительным знаком при выделении теплоты в кабину и с отрицательным при ее отводе из кабины.

Очевидно, что условие теплового баланса (9.1) выполняется в том случае, если количество теплоты, поступающее в кабину, равно количеству теплоты, отводимому из нее.

Температурные условия и подвижность воздуха в кабинах автомобилей и тракторов обеспечиваются системами отопления, вентиляции и кондиционирования.

В настоящее время существует большое число систем вентиляции и отопления кабин и салонов автомобилей и кабин тракторов, отличающихся компоновкой и конструкцией отдельных узлов. Наиболее экономичной и широко применяемой на современных автомобилях системой отопления является система, использующая теплоту водяного охлаждения двигателя. Совмещение систем отопления и общеобменной вентиляций кабины позволяет повысить экономичность всего комплекса устройств обеспечения микроклимата в кабине в течение года. Системы отопления и вентиляции отличаются в основном расположением воздухозаборника на наружной поверхности автомобиля, типом применяемого вентилятора и его расположением относительно радиатора отопителя (на входе или на выходе из радиатора), типом применяемого радиатора (трубчато-пластинчатый, трубчато-ленточный, с интенсифицированной поверхностью, матричный и др.), методом управления работой отопителя, наличием или отсутствием обводного воздушного канала, рециркуляционного канала и т.д.

Забор воздуха снаружи кабины в отопитель производится в месте минимальной запыленности воздуха и максимального динамического давления, возникающего при движении автомобиля. В грузовых автомобилях и тракторах воздухозаборник располагают на крыше кабины. В воздухозаборнике устанавливают водоотражательные перегородки, жалюзи и крышки, приводимые в действие изнутри кабины.

Для обеспечения подачи воздуха в кабину и преодолений аэродинамического сопротивления радиатора и воздуховодов используется вентилятор осевого, радиального, диаметрального, диагонального или другого типа. В настоящее время наибольшее распространение получил двухконсольный радиальный вентилятор, так как он имеет сравнительно малые размеры при большой производительности.

Для привода вентилятора применяют электродвигатели постоянного тока. Регулирование частоты вращения электродвигателя и соответственно рабочего колеса вентилятора производят с помощью двух - или трехступенчатого переменного резистора, включенного в цепь питания электродвигателя.

От конструктивного и технологического исполнения теплопередающей поверхности радиатора зависят производительность теплоты отопителя и его аэродинамическое сопротивление. Для повышения эффективности теплоотдачи от радиатора усложняют форму его каналов, по которым движется воздух, применяют различные турбулизаторы.

Решающую роль в эффективном равномерном распределении температур и скоростей воздуха в кабине играет воздухораспределитель. Насадки воздухораспределителя выполняют различной формы: прямоугольной, круглой, овальной и т.д. Их размещают перед стеклом ветрового окна, вблизи стекол дверей, в центре панели приборов, у ног водителя и в других местах, определяемых требованиями к распределению приточных воздушных потоков в кабине. В насадках устанавливают различные заслонки, поворотные жалюзи, управляющие пластины и т.д. Привод к заслонкам и поворотным жалюзи чаще всего располагают непосредственно в корпусе.

Воздуховоды к воздухораспределителю изготовляют из тонколистовой стали, резиновых шлангов, гофрированных пластмассовых труб и т.д. В некоторых автомобилях в качестве воздуховодов используют детали кабины, полость щитка приборов. Однако такое выполнение воздуховодов является не рациональным, так как не обеспечивается герметичность и увеличиваются потери.

Безопасность движения автомобиля и качество выполнения технологического процесса тракторным агрегатом в значительной степени зависят от надежной и эффективной защиты ветрового стекла от запотевания и обмерзания, что достигается равномерным его обдувом теплым воздухом и подогревом до температуры выше точки росы. Такая защита стекла конструктивно проста, не ухудшает его оптических свойств, но требует увеличения производительности системы вентиляции и высокой теплоемкости стекла. Эффективность струйной защиты стекла от запотевания определяется температурой и скоростью воздуха на выходе из насадка, расположенного перед кромкой стекла. Чем выше скорость воздуха на выходе из насадки, тем меньше температура в зоне стекла отличается от температуры на выходе из насадки.

Компоновка системы вентиляции и отопления зависит от конструкций автомобиля (трактора), кабины, отдельных узлов и их размещения.

В отличие от автомобильных систем отопления и вентиляции в тракторах большее внимание уделяется очистке, поступающего в кабину воздуха. Это связано с тем, что при выполнении тракторным агрегатом технологического процесса (обработка почвы) вокруг кабины трактора создается облако пыли. Около кабины сельскохозяйственных тракторов весной и осенью преобладает пыль минерального происхождения с частицами размером 1...5 мкм при концентрации вблизи от очага образования до 1400 мг/м при пахоте, посеве озимых и яровых культур, культивации и бороновании. При этом на транспортных работах запыленность воздуха около кабины трактора значительно ниже.

Поскольку нас интересует концентрация пыли и ее дисперсность непосредственно в месте забора обрабатываемого воздуха системой отопления и вентиляции в кабину, важной является информация о результатах замеров, характеризующих распределение ее в облаке, охватывающем кабину. Экспериментальные исследования, выполненные ФГУП НАТИ на тракторе Т-150К, показали, что запыленность воздуха на уровне нижней части кабины с ее боковых сторон достигает 185 мг/м, спереди -180 мг/м, а сзади - 280 мг/м. Запыленность воздуха на уровне крыши кабины составляет уже 48 мг/м, а на расстоянии 0,5 м от верха крыши кабины 36 мг/м. Из других данных, полученных на основе испытаний различных машин, включая гусеничные тракторы, следует, что в передней части крыши кабины (в месте размещения воздухозаборника системы отопления и вентиляции) на различных видах работ кратковременная экстремальная расчетная концентрация пыли составляет до 150 мг/м, а расчетная средняя может быть принята равной 50 мг/м3.

Таким образом, в качестве расчетной при выборе и оценке эффективности работы устройства для очистки обрабатываемого воздуха от пыли в системе отопления и вентиляции кабины можно принять начальную концентрацию пыли - минимальную 50 мг/м и максимальную 150 мг/м при ее дисперсном составе, характеризующимся размером частиц пыли 5 мкм и менее. При этом отметим, что частицы такой высокодисперсной пыли, являясь носителями остаточных в почве вредных примесей (гербицидов, пестицидов, минеральных удобрений и др.), способны проникать глубоко в легкие человека и накапливаться в них с вытекающими отсюда негативными для него последствиями.

Другие вредные примеси в обрабатываемом воздухе, например, оксид углерода, имеют место или при неудачном расположении среза выхлопной трубы двигателя относительно воздухозаборника устройства кондиционирования воздуха и утечках выхлопных газов в тракте, или при выполнении специальных технологических операций. Снижение концентрации оксида углерода в воздухе кабины, в первую очередь, обеспечивается известными конструктивными мерами, а вопросы защиты от других агрессивных веществ требуют специальных мер.

В настоящее время получили распространение устройства для искусственного охлаждения воздуха, поступающего в кабину (кузов) Это - кондиционеры. По принципу действия кондиционеры подразделяются на фреоновые или парокомпрессионные, с воздушной холодильной машиной, термоэлектрические и испарительные.

Автоматическое управление режимом работы отопителя некоторых автомобилей (тракторов) производится изменением расхода воды или воздуха через радиатор отопителя. При автоматическом регулировании за счет изменения расхода воздуха параллельно радиатору выполняют обводной воздушный канал, в котором устанавливают заслонку с приводом от электродвигателя.

Как уже отмечалось выше, важное место в системе вентиляции кабины (кузова) автомобиля и особенно трактора, из-за особенностей условий работы, занимает очистка вентиляционного воздуха от пыли.

Самым распространенным способом очистки вентиляционного воздуха в кабинах является его фильтрация в фильтрах из картона, синтетических волокнистых материалов, модифицированного пенополиуретана и др. Однако для эффективного использования таких фильтров, отличающихся небольшой пылеемкостью, с меньшим числом технических обслуживании необходимо снижать концентрацию пыли на входе в фильтр. Для этого на входе в фильтр устанавливают пылеотделители инерционного типа с непрерывным удалением уловленной пыли для предварительной очистки воздуха.

Основные принципы обеспыливания вентиляционного воздуха основаны на использовании одного или нескольких механизмов осаждения частиц пыли из воздуха: инерционный эффект отделения и эффекты зацепления и осаждения. Инерционное осаждение осуществляется при криволинейном движении запыленного воздуха под действием центробежных и кориолисовых сил. На поверхность осаждения отбрасываются такие частицы, у которых масса или скорость значительны и они не могут следовать вместе с воздухом по линии потока, огибающей препятствие. Инерционное осаждение проявляется и тогда, когда препятствиями являются элементы заполнения фильтров из волокнистых материалов, торцы плоских листов инерционных жалюзийных решеток и т.д.

При движении запыленного воздуха через пористую перегородку частицы, взвешенные в воздухе, задерживаются на ней, а воздух полностью проходит через нее. Исследования процесса фильтрации направлены на установление зависимости эффективности пылеулавливания и аэродинамического сопротивления от структурных характеристик пористых перегородок, свойств пыли и режима течения воздуха.

Процесс фильтрации в волокнистых фильтрах происходит в две стадии. На первой стадии частицы осаждаются в чистом фильтре без структурных изменений пористой перегородки. При этом изменения пылевого слоя по толщине и составу малы и ими можно пренебречь. На второй стадии происходят непрерывные структурные изменения пылевого слоя и дальнейшее осаждение частиц в значительном количестве. При этом изменяется эффективность пылеулавливания фильтра и его аэродинамическое сопротивление, что осложняет расчет процесса фильтрации. Вторая стадия - самая сложная и мало изученная, но в условиях эксплуатации определяет эффективность работы фильтра, так как первая стадия очень кратковременная.

Из всего многообразия фильтрующих материалов, применяемых в фильтрах системы обеспыливания вентиляционного воздуха кабин можно выделить три группы: тканевые из природных, синтетических и минеральных волокон; нетканые - войлок, бумага, картон, иглопробивные материалы и др.; ячеистые - пенополиуретан, губчатая резина и др.

Существенным недостатком фильтров из любого фильтрующего материала является необходимость их замены или технического обслуживания с целью регенерации (восстановления) фильтрующего материала. Частичная регенерация фильтра может быть проведена непосредственно в системе вентиляции обратной продувкой фильтрующего материала очищенным воздухом из кабины автомобиля или струйной локальной продувкой воздухом от компрессора с предварительной очисткой сжатого воздуха от паров воды и масла.

Для изготовления фильтров используются материалы естественного и искусственного происхождения. К материалам естественного происхождения относится хлопок, шерсть. Они имеют низкую термостойкость, высокую влагоемкость. Общим недостатком всех фильтрующих материалов естественного происхождения является их подверженность гнилостным процессам и отрицательному действию влаги.

К синтетическим и минеральным материалам относятся: нитрон, имеющий высокую стойкость к воздействию температур, кислот и щелочей; хлоран, имеющий низкую термостойкость, но высокую химическую стойкость; капрон, характеризующийся высокой устойчивостью к истиранию; оксалон, имеющий высокую термостойкость; стекловолокно и асбест, отличающиеся высокой термостойкостью и др.

Высокие показатели пылеулавливающих, прочностных и регенерационных параметров имеет фильтрующий материал из лавсана. Широкое применение в фильтрах с импульсной продувкой воздуха при регенерации. Фильтра получили нетканые иглопробивные лавсановые фильтрующие материалы. Эти материалы получают уплотнением волокон с последующей прошивкой или иглопрокалыванием. Недостатком таких фильтрующих материалов является прохождение более мелких частиц пыли через отверстия, образованные иглами.

Из всего многообразия фильтрующих материалов, применяемых в фильтрах системы обеспыливания вентиляционного воздуха кабин можно выделить три группы: тканевые из природных, синтетических и минеральных волокон; нетканые - войлок, бумага, картон, иглопробивные материалы и др.; ячеистые - пенополиуретан, губчатая резина и др.

Существенным недостатком фильтров из любого фильтрующего материала является необходимость их замены или технического обслуживания с целью регенерации (восстановления) фильтрующего материала. Частичная регенерация фильтра может быть проведена непосредственно в системе вентиляции обратной продувкой фильтрующего материала очищенным воздухом из кабины автомобиля или струйной локальной продувкой воздухом от компрессора с предварительной очисткой сжатого воздуха от паров воды и масла.

Конструкция фильтров из тканых или нетканых фильтрующих материалов для систем вентиляции кабин должна иметь максимальную поверхность фильтрации при минимальных размерах и аэродинамическом сопротивлении. Установка фильтра в кабине и его смена должна быть удобной и обеспечивать надежную герметичность по периметру фильтра.

Список использованной литературы

1. Конструкция автомобиля. Кузова и кабины.

2. Современный легковой автомобиль. Экология. Экономичность. Электроника. Эргономика.

Размещено на Allbest.ru