Библиографическое описание:

Анисимов Е. Е. Режим полного (критического) остывания автомобиля, оснащенного электроподогревателем и теплоизоляционным утеплителем-тентом // Молодой ученый. — 2014. — №21. — С. 99-101.

Общая методика, объект и предмет исследования

Проведение исследований осуществляется в соответствии с общей методикой исследования. Она включает в себя постановку цели, анализ состояния вопроса и определение задач исследования для достижения поставленной цели, проведение аналитических и экспериментальных исследований, разработка путей практического применения результатов исследований и определение их экономической эффективности.

Первым этапом исследования является анализ состояния вопроса. На этом этапе работы исследований проводится анализ особенностей эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в условиях низких температур и опыта эксплуатации автомобилей. Выявляются проблемы решениям, которых не уделялось достойного внимания или они были оставлены без рассмотрения.

Существенное негативное влияние низкие температуры воздуха оказывают на нарушение температурного режима работы двигателей автомобилей. Это связано с конструктивной особенностью материалов изготовления блока двигателя. Увеличение уровня климатической адаптации современных двигателей в условиях Крайнего Севера обеспечивается путем создания оптимальных температурных режимов двигателя и автомобиля в целом. Поэтому объектом исследования является процесс охлаждения автомобиля после выключения двигателя, оснащенного подогревом и теплоизоляционным утеплителем-тентом. Предметом исследования является процесс охлаждения автомобилей семейства тойота (Тойота-Кариб, Тойота-Белта, Субару-Форестер), оснащенных теплоизоляционным трехслойным утеплителем-тентом и установленным электроподогревателем СТАРТ –М.

Разработка закономерности режима полного (критического) остывания автомобиля, оснащенного электроподогревателем и теплоизоляционным утеплителем-тентом

Закономерность разрабатывается согласно закону Ньютона — Рихмана в дифференциальной форме. (Уравнение баланса теплообмена со средой) [8].

                                                                                                        (1.1)

где c-удельная теплоемкость,  — плотность, -коэффициент теплоотдачи, -температура среды.

Заменяем  и получаем:

                                                                                                          (1.2)

Чтобы найти  решаем однородное дифференциальное уравнение, считая, что коэффициент теплопередачи постоянен

Интегрируя правую и левую части уравнения, получаем общее решение

,

где a -постоянная интегрирования, определяется при подстановке начальных условий в общий интеграл.

Далее выражаем  через основные параметры среды:

 и

Из этого уравнения несложно выяснить, что температура тела в такой ситуации будет приближаться по экспоненте к температуре окружающей среды :

Пусть  — начальная температура, тогда

                                                                            (1.3)

где

Для тестовых расчетов имеем начальные условия:

Пусть , тогда

 — среднее арифметическое значение коэффициента .

Найдем

                                               (1.4)

Аналогично для  и :

                                                    (1.5)

                                                     (1.6)

.

Далее представляется экспериментально определенный процесс охлаждения двигателя датчика температуры Термохрон (рис.2.4.) для определения значения .

Рис.1. Экспериментально определенный процесс охлаждения двигателя

 

Для определения (формулы 1,4; 1,5; 1,6) используем 3 экспериментально найденных значений (76,1; 66,9; 51,7)

= 2,5

Далее определяем среднее арифметическое значение коэффициента  по формуле: .

.

Таким образом, для оценки времени охлаждения двигателя в зависимости, например, от температуры окружающей среды, возможно, воспользоваться выражением, приняв при этом константу, равной нулю.

Также возможно определение коэффициента теплопередачи, который зависит от теплоемкости и плотности окружающего двигатель пространства, используя при этом экспериментально отснятые зависимости температуры как функции времени.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle