Выбрав величины этих температурных параметров в качестве системы отсчета при оценке температурного поля, можно определить вид теплового воздействия (по способу безгаражного хранения), который в наибольшей мере удовлетворяет оптимальным требованиям.

Аналитический расчет температурных полей автомобилей при различных способах безгаражного хранения связан с большими трудностями, заключающимися в громоздких- математических расчетах коэффициентов теплопроводности, в вычислениях объемов подкапотного пространства, салона кабины автомобиля и др.

Решение системы этих уравнений могло бы для данного климатического региона определить целесообразность использования того или иного способа безгаражного хранения.

Однако, как показали исследования температурных полей автомобилей ЗИЛ-130 при использовании практически всех групповых способов безгаражного хранения, указанные выражения представляют собой системы несовместных линейных уравнений.

В связи с этими трудностями целесообразно использовать результаты эксперимента. При этом эффективность ввода автомобиля в целом в работу при безгаражном хранении зимой определяется эффективностью функционирования всех его основных элементов. Именно поэтому для проведения общей (интегральной) оценки подготовленности всего автом‘обиля целесообразно оценить эффективность подготовки каждого из его элементов (дифференциальная оценка). Такая оценка может быть основана на сравнении характеристик теплового поля, получаемых при использовании различных способов безгаражного хранения с ранее показанными граничными данными.

Нетрудно установить, что определяющими показателями подготовки к работе при низких температурах воздуха являются температуры:
– двигателя (по величине износов в период пуска-прогрева);
– масляного фильтра (по степени надежности подачи отфильтрованного масла);
– аккумуляторной батареи (по возможности пуска двигателя стартером);
– коробки передач (по величине сопротивления прокручиванию);
– салона кабины (по наилучшим условиям работы водителя и обеспечению минимального количества ДТП).

Для облегчения сравнения фактически получаемого теплового поля элементов автомобиля с граничными величинами в МАДИ экспериментальным путем получены необходимые данные и разработана система номограмм (рис. 86, 87, 88, 89, 90) для существующих групповых способов безгаражного хранения. Исследовались способы, перечисленные выше.

Рис. 86. Оценка способов безгаражного хранения по температурному состоянию двигателя

Рис. 87. Оценка способов безгаражного хранения по температуре масляного фильтра

Рис. 88. Оценка способов безгаражного хранения по температурному состоянию аккумуляторных батарей

Рис. 89. Оценка способов безгаражного хранения по температурному состоянию коробки передач

Рис. 90. Оценка способов безгаражного хранения по тепловой комфортабельности салона кабины

В номограммах по оси абсцисс нанесена шкала температур агрегатов (элемента) автомобиля, а по оси ординат — шкала температур окружающей среды. Вертикальной линией, параллельной оси ординат, обозначена граница температуры, до которой необходимо обогреть данный агрегат (элемент) .

В этой системе координат наклонные линии характеризуют полученное при эксперименте фактическое температурное состояние агрегатов (элементов). Номера прямых на номограмме соответствуют описанию результатов применения того или иного способа безгаражного хранения.

В левом верхнем квадранте каждой из номограмм нанесены графики, характеризующие потерю эффективности функционирования агрегата (элемента) в случаях его недостаточного по отношению к граничным величинам обогрева. Потери эффективности получены путем нормирования характеристик фактического функционирования элемента при реальных температурах по отношению к данным о функционировании того же элемента при граничных значениях температур.

Аналогично получены оценки потери эффективности при недостаточном обогреве других элементов (агрегатов) (см. рис. 88, 89, 90, 91). При этом, естественно, использованы другие функции, характеризующие потери эффективности (например, для масляных фильтров — надежность подачи отфильтрованного масла).

Оценки тепловой подготовки каждого из агрегатов проводятся в соответствии с ключом-графиком, имеющимся на номограммах.

Как видно из рисунков, часть номограммы, расположенная справа от линии, соответствующая граничной температуре (например, для двигателя —20 °С), относится к случаям, когда способ безгаражного хранения полностью соответствует требованиям тепловой подготовки агрегата. Часть номограммы, расположенная левее этой линии, соответствует неполной тепловой подготовке, так как в этом случае имеют место потери эффективности.

Величины этих потерь могут быть оценены по значению ф, которые определяются величинами отрезков ai…ai, соответствующих способам безгаражного хранения. Так, например, у способов, обозначенных номерами 5 и 7 (подогрев и разогрев ин~ фракрасными лучами), дри температуре воздуха —20°С при чтении номограммы в соответствии с ключом потерн оцениваются отрезками as и а7, в то время, как у способа, обозначенного через 10 (электроподогрев масла в картере двигателя), потери эффективности оцениваются отрезком ащ. Из рисунков видно, что а10>а5,7, т. е. износы двигателя при —20°С окажутся больше, чем соответствующие износы при способах 5 и 7.

Одновременно можно видеть, что при той же температуре окружающего воздуха применение способов 6, 8, 3, 4 приводит к некоторому перегреву двигателя. Перегрев оценивается величинами отрезков по оси абсцисс, обозначенными Аь А2…Аг, соответствующих применению способов безгаражного хранения.

Описанная выше дифференциальная оценка способов безгаражного хранения автомобилей дает представление о состоянии каждого отдельного агрегата или элемента автомобиля.

Для интегральной оценки теплового состояния автомобиля в целом разработан график-номограмма (рис. 91). Кривые, cooтветствующие тому или иному способу безгаражного хранения, здесь обозначены теми же номерами. При построении графика использованы и суммированы данные дифференциальной оценки обогрева агрегатов. При этом учтена степень важности (весомости) обогрева каждого из агрегатов.

Рис. 91. Оценка различных способов безгаражного хранения по интегральным показателям

Это говорит о том, что при данной температуре воздуха целесообразно использовать способы безгаражного хранения под номером (воздухоподогрев и электроподогрев двигателей), так как S2-S4. Способы же (подогрев «Малютка» и во-доподогрев двигателя) оказываются менее эффективными.

Этот вывод хорошо согласуется с практикой. Очевидно, что способ (подогрев подогревателем «Малютка») и способ (водоподогрев), хорошо обеспечивая обогрев двигателей, вовсе не обеспечивают обогрев коробки передач, аккумуляторной батареи, салона кабины. Это значит, что эффективность обогрева указанных элементов при применении способов практически очень невелика, что не могло не сказаться на общем (интегральном) показателе эффективности автомобиля в целом.

В практической деятельности рекомендуется сначала сравнивать способы по интегральному показателю. Затем, например, если на АТП проведены мероприятия, обеспечивающие нормальное функционирование каких-либо агрегатов, систем автомобиля при низких температурах (например, автомобили оборудованы средствами утепления аккумуляторных батарей и т. п.), сравнительная оценка осуществляется дифференцированно, с помощью номограмм (см. рис. 86, 87, 88, 89, 90).