14
15
т.поиски, иэеи, разработкиКомфортабельности автомобилей придается все большее значение. Улучшение условий труда водителей и повышение удобств для пассажиров — над этим систематически работают ученые и инженеры. В № 9 нашего журнала за 1962 год уже рассказывалось об установках кондиционированного воздуха для автомобилей. Сегодня мы возвращаемся к этой проблеме. Во Всесоюзном научно-исследовательском институте холодильных машин и Центральном научно-исследовательском автомобильном и автомоторном институте идет подготовка к испытаниям автомобилей, оборудованных устройствами микроклимата.Микроклимат в автомобилеондиционированный воздух — это не просто удобство. Компрессионные установки, помещенные в автомобиле, — это прежде всего улучшение условий работы .водителя, повышение .производительности труда, хорошее самочувствие пассажиров, если речь идет об автобусе. Ведь в южных районах при температуре воздуха 50—60 градусов кабина накаляется до 80. Пыль, шары бензина и масла, хоть в каких-то .количествах проникающие в салон автобуса, кабину водителя, да еще зачастую большое скопление людей делают путешествие не особенно приятным, а работу шофера утомительной. больше того, пыль, например, раня слизистые оболочки, открывает пути инфекциям. А когда в автобусе слишком много .пассажиров, то содержание кислорода в воздухе может понизиться до 12 процентов. Это значительно меньше допустимой нормы. VI IBOT тут на помощь должны придти установки кондиционирования воздуха, В нашей стране ведутся работы, связанные с использованием фреоновых компрессионных установок, которые охлаждают, осушают или увлажняют воздух и подают его в автомобиль. Чтобы охладить воздух в автомобиле, надо отнять от него тепло и передать 'наружному воздуху, говоря языком техники, — осуществить холодильный цикл. Холодильная машина фреонового типа (см. схему) состоит из 'компрессора 1, испарителя 11, конденсатора 2и терморегулирующего вентиля 8, соединенных между собой трубопроводами 5в замкнутую герметичную систему. В ней циркулирует фреон. Сердце (холодильной машины — компрессор 1, обеспечивающий циркуляцию фреона в системе и создающий в одной ее части низкое, а > другой — высокое в давление. Кроме этого, он выполняет роль теплового насоса, повышая температуру фреона при его сжатии. Компрессор приводится от двигателя 13 автомобиля клиновидной ременной передачей 14 через электромагнитную муфту 15. Она как бы выполняет роль выключателя. Через впускные клапаны компрессор засасывает пары фреона 'из испарителя, создавая в нем давление порядка 1,21,5 кг/см 2 , и сжимает их до давления 12—15 «г/см2. При сжатии ларов в компрессоре температура .их поднимается до 100—110 градусов. Через выпускные клапаны компрессора по трубопроводу под большим давлением пары фреона поступают ш змеевик конденсатора 2. Конденсатор, как и испаритель, служиттеплообменником, конструкция которого во многом аналогична конструкции теплообменника отолителя автомобиля. В змеевике лары фреона охлаждаются до 50—55 градусов наружным воздухом, который гонит мимо трубок и ребер конденсатора специальный осевой вентилятор 3. Охлаждаясь, пары фреона превращаются в жидкость, .которая по трубопроводу 5 идет к ресиверу 6. В трубопроводе имеется смотровое окно 4 для наблюдения за фреоном. Ресивер накапливает жидкий фреон. Благодаря его сравнительно большому объему {ло сравнению с порцией, выталкиваемой компрессором) жидкостная линия работает без пульсации. После (ресивера фреон проходит через фильтросушитель 7, который задерживает влагу и механические частицы, лопавшие в систему. Далее, все так же под давлением, жидкий фреон поступает ia терморегулирующий вентиль 8, который дозирует количество (фреона, поступающего в испаритель. 8 вентиле сделано маленькое отверстие, прикрываемое конусной запорной иглой, которая, поднимаясь иСпор не оконченмотоциклиста можно Если глазас разведкой, то переднее сравнить колесо машины —• это боевой авангард. Все самое неожиданное, самое неприятное, короче, — первый удар принимает на себя переднее колесо с вилкой. И устойчивость мотоцикла, плавность хода во многом зависят от вилки. Сейчас в мотоциклостроении определилось два главных конструкторских направления в развитии этого важного узла. Первое — совершенствование старой и так хорошо знакомой конструкции рычажной вилки. Второе — улучшение сравнительно недавно появившейся, но произведшей фурор телескопической. Сразу же после «выхода ее на арену» многие конструкторы предрекали близкую «кончину» рычажной вилке. И было время, когда казалось, что дни ее сочтены. Но споры шли, а вилка осталась. Однако давайте познакомимся поближе с обеими конструкциями, постараемся разобраться во всех их плюсах и минусах. Рычажные вилки очень разнообразны. Различаются длиннорычажные, среднерычажные и короткорычажные. И те, и другие, и третьи подразделяются на вилки тянущего типа (рис. 1) с осью качания рычага впереди оси колеса и на вилки толкающего типа (рис. 2), у которых она позади оси колеса. Телескопические вилки тоже имеют разновидности, но кинематическая схема у всех одна. возьмем, к примеру, хорошо знакомые нам отечественные мотоциклы К-750 и М1М. На них устанавливались короткорычажные вилки толкающего типа. Однако вскоре они были сняты с производства. Нельзя сказать, что у них были одни недостатки. Нет. Они имеют даже ряд преимуществ перед телескопическими. В частности, вилки К-750 и М1М, если сравнить их соответственно с вилками М-61 и М-103, мягче и обеспечивают хорошую плавность хода.Однако они более металлоемки и вместе с тем менее прочны и надежны. И хотя перья вилки имели коническую форму и были усилены в зоне нижнего мостика, они значительно уступали по долговечности перьям телескопической вилки. «Другой недостаток рычажных вилок в том, что они довольно быстро вызывали вихляние колеса, так как от высокого удельного давления сминались оси рычагов. Третьим, серьезным и опасным для вождения недостатком рычажной вилки Рис. 1. Рычажная вилка тянущего типа. S — плечо устойчивости. Рис. 2. Рычажная вилка толкающего типа. Я — плечо устойчивости.•14- опускаясь, уменьшает или увеличивает проходное сечение. Проосодя через это отверстие из области высокого давления (,от компрессора) в испаритель 11, давление в котором мало, фреон расширяется и очень сильно охлаждается, к и ­ пит и превращается .в пар. При этом испаритель охлаждается, так как много тепла уходит на скрытую теплоту парообразования фреона. Бели же температура .испарителя недостаточно низка, в работу включается теплочувствительный патрон 9; этот своеобразный датчик температуры управляет запорной иглой терморегулирующего вентиля. Устройство его довольно несложно — это трубка, заполненная фреоном, крепящаяся на выходе змеевика испарителя. От тепла испарителя нагревается патрон. За счет образования паров фреона давление внутри него повышается. Они давят через мембрану в терморегулирующем вентиле на запорную иглу, которая, опускаясь, увеличивает проходное сечение клапана в вентиле. В испаритель начинает поступать дополнительный фреон. В нем образуется больше паров. Температура испарителя понижается. В свою очередь и нагнетаемый центробежным вентилятором 10 проходящий через испаритель наружный воздух становится более холодным. А образующиеся в испарителе пары фреона снова засасываются компрессором. Затем цикл повторяется. Но охлаждением воздуха «миссия» испарителя >не ограничивается. Здесь же воздух осушается и очищается: при низк ой температуре содержащиеся в нем лары 'влаги, 'бензина .и масел превращаются в конденсат; он стекает вко * рытце 12 под испарителем и удаляется по дренажной трубке наружу. С конденсатом выводится 'частично и пыль, а частично она задерживается фильтрующими сетками. Само собой разумеется, что при всем принципиальном сходстве установки микроклимата различны и ло весу, и попотребляемой мощности, и по производительности. Это зависит от назначения кондиционера. Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильных машин предлагает пять типоз установок. Вес охлаждающих устройств для легковых автомобилей не превышает 100 кг, а мощность, отбираемая у двигателя, равна 4 л. с. Значительно крупнее кондиционеры для автобусов. Для них нужно 15 л. с. Цифра немалая. Именно поэтому конструкторы продолжают поиск. Они стараются свести к .минимуму потери холода в машине, уменьшить вес установок и их габариты. Один » з предложенных пока способов — вместо общего охлаждения автомобиля применять так называемое местное. Смысл его в том, что при помощи поворотных индивидуальных насадок охлажденный воздух подается к каждому пассажиру в отдельности на уровне лица и груди. При местном охлаждении. на одного человека требуется в 10 раз меньше холода, чем при общем. Кроме того, для снижения производительности кондиционера охлаждается 75 процентов воздуха из кузова автомобиля и только 25 процентов наружного. Воздух в кузове 'имеет более низкую температуру, чем наружный. Поэтому установке надо потратить меньше «усилий», чтобы его охладить. Комфортные условия, как выражаются специалисты, при этом не ухудшаются, так как практически в течение часа 10>—12 раз воздух полностью заменяется свежим. Есть и еще ряд факторов, которые оказывают «помощь» установкам кондиционированного воздуха. Установлено, что если автомобиль, его панели, обивка, органы управления окрашены в светлые тона, то при стоянке на солнце он нагревается на 8—10 градусов меньше, чем машина, окрашенная в черный цвет и имеющая панели, обивку и т. д. темных тонов '(при движении, однако, эта разница уменьшается до 1,5—2 градусов). Слегка затемненные стекла зэдержива-Холодильная машина фреонового типа: 1 — компрессор; 2 — конденсатор; 3 — осевой вентилятор; 4 — смотровое окно; 5 — трубопроводы; 6 — ресивер; 7 — фильтр-осушитель; 8 — терморегулирующий вентиль; О — теплочувствительный патрон; 10 — центробежный вентилятор; 11 — испаритель; 12 — корытце с дренажной трубкой; 13 — двигатель автомобиля; 14 — клиноременная передача; 15 — электромагнитная муфта. ют 40—60 процентов тепла лучей, проходящих через прозрачное светлое стекло. С появлением у нас установок микроклимата наверняка возникнет вопрос: как их монтировать на уже выпущенных автомобилях? Эти агрегаты имеют довольно значительные габариты, и тут уж придется пожертвовать другими удобствами и потесниться. Очевидно и другое: настало время закладывать в конструкцию автомобиля резерв, рассчитанный на установку кондиционера. В. КОРОЛЕВ, инженербыла неудачная кинематика. В результате этого вылет вилки уменьшался до нуля, а это приводило к уменьшению до нуля плеча устойчивости S, и при поворотах нарушалась устойчивость мо ­ тоцикла. У рычажной вилки К-750 был и четвертый недостаток: расположение гидравлического амортизатора на нижних концах перьев приводило к быстрому загрязнению масла, засорению клапанов и выходу из строя системы гашения колебаний. Как видим, недостатков немало. И несмотря на это, вполне закономерен кажущийся парадоксальным вопрос: вернемся ли мы к рычажным вилкам? Возможно. Ибо они обладают достоинствами, которых лишены телескопические. Главное и самое ценное преимущество заключается а том, что тольк о такая конструкция может обеспечить наилучшую плавность хода мотоцикла при частотах собственных колебаний подрессоренной массы порядка 60 в минуту. С этой точки зрения именно они и перспективны. А объясняется это тем, что жесткость обеих конструкций зависит от угла наклона мотоцикла. Изменение жесткости рычажной вилки соответствует изменению распределения веса мотоцикла по колесам при спусках и подъемах. Телескопическая яилка в силу несоответствия изменения жесткости изменению веса мотоцикла, приходящегося на ось колеса, на спусках полностью сжимается, а на подъемах растягивается и стучит об ограничитель хода. Это сужает выбор жесткости пружин вилки и не позволяет снизить частоты собственных колебаний подрессоренной массы до 60 в минуту! Можно ли применением рычажной вилки о'беопечить хорошую устойчивость мотоцикла? Над этим работали многие конструкторы. Исследования показали, что на длиннорычажных вилках трудно применить такую кинематику, которая не изменяла бы плеча устойчивости при работе вилки. Среднерычажные и короткорычажные доступны для кинематики, обеспечивающей неизменность плеча устойчивости. Трение в вилке ухудшает 'плавность хода мотоцикла. Главным источником трения является кинематическая схема вилки. В телескопической вилке трение незначительно только когда внешняясила направлена вдоль перьев. Но такие случаи редки. Чаще всего внешняя сила, проявляющаяся на неровностях дороги, направлена под углом к перьям, поэтому она вызывает сильное трение в направляющих втулках вилки. И чем больше этот угол, тем больше силы трения. Рычажная вилка обладает особенностью рычага: чем длиннее плечо, тем меньше сила трения, причем .она всегда постоянна, так как не зависит от внешних воздействий. Обычно плечо, на ко ­ тором амортизатор крепится к рычагу, меньше, чем ось колеса, поэтому воз-' пикающие в амортизаторах силы трения в меньшей степени передаются на ось колеса, чем в том случае, если бы подвеска была жесткой,. и внешней силе легче преодолеть силы прения. Подвеска с амортизатором свободнее и мягче • работает. Как видим, и та и другая конструкции имеют свои достоинства и недостатки. И, пожалуй, не столько важно, юго победит в споре, сколько то, чтобы удалось быстрее ликвидировать недостатки. Н. ПОЛЯКОВ, начальник лаборатории агрегатов г. Серпухов ВНИИМотопромышленности•15-