Отопление и вентиляция. Система отопления кузовов автомобилей (за исключением автомобилей «Запорожец») — водяная, с использованием охлаждающей жидкости из системы охлаждения двигателя.

В отличие от других автомобилей «Запорожец» имеет воздушную систему отопления, которая работает независимо от двигателя. Нагрев воздуха осуществляется в теплообменнике отопите-ля за счет тепла, выделяемого при сгорании бензина, засасываемого из центральной магистрали питания двигателя.

Отопитель кузова автомобиля ГАЗ-24 «Волга» (рис. 9) собран в один агрегат, крепящийся болтами к кронштейнам верхней панели передка. В кожухе отопителя установлены радиатор, роторный вентилятор с электродвигателем и регулировочная заслонка. Наружный воздух забирается в отопитель спереди через люк. В нижней части кожуха отопителя имеются два отверстия, перекрываемые двумя заслонками. Через эти отверстия теплый воздух поступает к ногам водителя и пассажира, которые сидят на переднем сиденье. С левой стороны кожуха установлены два распределителя воздуха.

Заслонка в крайних положениях направляет воздух в один из распределителей — в распределитель (только на обогрев стекол) или в распределитель (только на обогрев кузова). В промежуточных положениях заслонка пропускает воздух в обоих направлениях. Стекла передних дверей обогреваются через патрубки. Вращающиеся облицовки патрубков позволяют регулировать направление потоков теплого воздуха.

Для открытия и закрытия заслонки люка забора воздуха (воздухопритока) служит ручка, а для заслонки отопителя — ручка. Для включения электродвигателя вентилятора слева на панели приборов имеется переключатель на три положения: выключено, включена малая скорость вентилятора и включена большая скорость. Вода в радиатор отопителя поступает через нижнюю трубку отопителя и кран.

Рис. 9. Схема отопления кузова автомобиля ГАЗ-24 «Волга»:
1 — штуцер; 2 — кран; 3 — шланги; 4 и 13 — распределители теплого воздуха; 5 — патрубки обдува стекла; 6 — радиатор; 7 — регулировочная заслонка; 8 — люк воздухо-притока; 9 — вентилятор; 10 — облицовки патрубков обдува боковых стекол; 11 — электродвигатель вентилятора; 12 — заслонка; 14 — ручка управления заслонкой подачи воздуха; 15 — патрубки подачи теплого воздуха в заднее помещение кузова; 16 — ручка управления регулировочной заслонкой; 17 — ручка управления вентиляцией кузова; 18 — патрубок; 19 — заслонки люка; 20 — люк вентиляции кузова.

Вентиляция кузовов легковых автомобилей осуществляется при открытых поворотных стеклах и опущенных стеклах дверей. Приточная вентиляция в кузове автомобиля ГАЗ-24 «Волга» осуществляется через люк, расположенный с левой стороны верхней панели передка. Люк открывается ручкой. При очень высокой температуре окружающего воздуха для усиления вентиляции можно при закрытом кране отопления открывать люк воздухоприто-ка и включать вентилятор. Вытяжная вентиляция кузова осуществляется на ходу автомобиля через отверстия в боковинах кузова и перфорированную обивку потолка.

На современных автобусах применяется подача воздуха в салон падающим потоком. При падающем потоке охлажденный воздух подается в салон из канала (или каналов) в крыше; воздух из салона отсасывается к испарителю, расположенному на задней части кузова, или непосредственно наружу, или по двум каналам над боковыми окнами.

Количество подаваемого в салон автобуса воздуха при естественной вентиляции зависит от скорости движения автобуса. В городских автобусах, у которых скорость движения невелика и которые часто останавливаются, наиболее эффективной является система вентиляции совмещенного типа (естественная и принудительная) .

Система отопления с использованием тепла системы охлаждения двигателя имеет существенные недостатки: при длительных остановках автобуса и неработающем двигателе автобус остывает; при низких температурах (ниже —25 °С) количество тепла системы охлаждения двигателя может быть недостаточно для обогрева салона. Поэтому в дополнение к основной системе отопления применяются независимые отопители. Так, у автобуса ЛАЗ-695М в крыше установлены дополнительно четыре осевых вентилятора с электроприводом, обеспечивающих приточно-вытяжную вентиляцию.

Особенностью системы отопления автобуса ЛАЗ-698 является применение для отопления и вентиляции кабины водителя и для обдува ветровых стекол отопительно-вентиляционной установки ОВ-65. Установка работает независимо от работы двигателя автобуса и может быть использована как при движении, так и при стоянке. Схема отопления и вентиляции салона автобуса Икарус-250 показана на рис. 10. В летний период вентиляция внутреннего пространства автобуса и циркуляция воздуха осуществляются в основном через потолочные вентиляционные люки и раздвижные боковые окна. Интенсивность вентиляции салона автобуса зависит от положения люков и величины открытия окон. Дополнительно интенсивность вентиляции салона автобуса и кабины водителя можно увеличить, использовав устройства THERMAL и SIROKKO.

Отопитель кабины автомобиля КамАЗ предназначен для отопления кабины и обогрева ветрового стекла и стекол дверей в случае их замерзания. Радиатор отопителя помещен в нише панели и установлен с внешней стороны, а два вентилятора с электродвигателями размещены в кабине и закрыты съемным защитным кожухом.

Радиатор включен в систему охлаждения двигателя.

Наружный воздух поступает к радиатору через решетку облицовочной панели. Пройдя через радиатор, нагретый воздух с помощью двух вентиляторов подводится по шлангам к соплам обдува ветровых стекол. К ногам водителя и пассажиров воздух подается .из отверстий в нижней стенке воздухораспределителей с заслонками, с помощью которых большую часть теплового воздуха можно направить на обдув стекол.

Для обдува стекол дверей предусмотрены специальные воздухонаправляющие решетки, установленные на панели приборов с правой и левой сторон.

Вентиляция кабины в летнее время осуществляется через поворотные форточки, опущенные стекла дверей кабины и вентиляционный люк, который устанавливается в четырех фиксированных положениях. Кроме того, свежий воздух может поступать в кабину через люк в передней панели, расположенной с правой стороны от середины кабины. При сильной запыленности воздуха вентиляционный люк в передней панели следует закрывать.

Рис. 10. Общая схема отопления и вентиляции автобуса Икарус-250:
1 — обогреватель ветровых стекол; 2 — запорный кран; 3 —- радиатор; 4 — отопительное устройство; 5 — потолочные вентиляторы; 6 — воздушная заслонка; 7 — регулятор положения воздушной заслонки

Чтобы автоматически поддерживать в замкнутом объеме заданную температуру и влажность воздуха, автомобили оборудуются системой кондиционирования воздуха.

Система полного кондиционирования воздуха должна обеспечивать: охлаждение воздуха; удаление из воздуха влаги; поддержание температуры и влажности воздуха в наиболее благоприятных пределах; фильтрацию воздуха; добавление к воздуху, циркулирующему в салоне, некоторой доли свежего воздуха; ионизацию и ароматизацию воздуха.

Выполнение системой кондиционирования всех этих функций представляет собой сложную техническую задачу. Из отечественных автомобилей пока только автомобили ГАЗ-14 «Чайка» и ЗИЛ-117 оборудованы этой системой.

Основным элементом систем кондиционирования воздуха автомобилей является охладитель воздуха, температура поверхности которого ниже точки росы обрабатываемого воздуха. Из всех возможных систем кондиционирования для автомобилей и автобусов применяют только фреоновые компрессионные установки.

Рис. 11. Схема установки кондиционирования воздуха для легкового автомобиля:
1 — электромагнитная муфта; 2 — компрессор; 3 — испаритель; 4 — перепускные клапаны; 5 — устройство для отключения вентилятора; 6 — термостатический запорный клапан; 7 — вентилятор; 8 — смотровое отверстие; 9 — фильтр-дегидратор; 10 — сборник; 11 — конденсатор; 12 — выключатель перепускного клапана; 13 — выключатель электромагнитной муфты

Наиболее типичное решение систем кондиционирования воздуха для легковых автомобилей показано на рис. 11. В этих установках испаритель с вентиляционным агрегатом обычно скомпонован в виде самостоятельной панели и расположен под приборной панелью или встроен непосредственно в отопительно-вен-тиляционную систему автомобиля.

Масса всего устройства составляет около 40—60 кг.

Системы кондиционирования воздуха для грузовых автомобилей по мощности и по температурным характеристикам аналогичны применяемым на легковых автомобилях, отличаясь, одна-

нако, исполнением. Типичное исполнение показано на рис. 12. ‘Привод компрессора и в этом случае осуществляется от кли-ноременной передачи непосредственно от двигателя автомобиля. Конденсатор с испарительной батареей образует единое целое и смонтирован на крыше автомобиля. Устройство этого типа, установленное на автомобиле «Татра», включает в себя холодильные агрегаты, разработанные в ЧССР.

Системы кондиционирования воздуха для автобусов более сложны энергетически и пространственно, потому что они рассчитаны на производительность 13 000—25 000 ккал/ч при общем количестве кондиционированного воздуха 2000—5000 м3/ч. Эти устройства выпускают в различных исполнениях, и отличаются они друг от друга главным образом по приводу охлаждающего компрессора: от специального карбюраторного двигателя; от двигателя автобуса посредством клиноременной или карданной передачи, гидро- или электропривода.

Рис. 12. Схема установки системы кондиционирования воздуха для кабины грузового автомобиля (стрелкой указано направление езды):
1 и 5 — вентиляторы: 2 — конденсатор: 3 — перегородка: 4 — конденсатор”

Эстетические требования

Качество автомобиля в настоящее время оценивается не только с позиции надежности и долговечности, но и с позиции технической эстетики. В современных автомобилях и автобусах много внимания уделяется рациональной планировке и отделке пассажирского помещения, цвету и микроклимату, комфортабельности и другим эстетическим- требованиям.

Поскольку чувство цвета — самая распространенная форма эстетического восприятия человека, проблема цветного решения автомобиля имеет большое значение. Цвет автомобиля должен быть привлекательным, а при окраске в два и три цвета гармония их является основным условием. Учитывая особенности формы автомобиля, цветовые гармонические сочетания лакокрасочных покрытий выбираются с учетом их наибольшего контраста по светлоте.

При разработке предложений по цветам лакокрасочных покрытий для автомобилей во Всесоюзном научно-исследовательском институте технической эстетики определены и сформулированы основные факторы, определяющие цветовое решение автомобиля.

Психофизиологические требования к цвету автомобиля предусматривают благоприятные условия для работы водителя. Часто автомобили, попадающие в поле зрения водителя, окрашивают эмалями спокойных цветов, не утомляющих зрение. Это особенно важно для автомобилей дальнего следования, обслуживание которых требует многочасовой работы водителя.

В салоне автомобиля ВАЗ установлены сиденья «ковшового» типа, улучшающие посадку водителя и пассажиров. Для вентиляции на задних стойках кузова предусмотрены вытяжные отверстия, закрытые декоративными решетками.

Обивка подушек и спинок сидений автомобиля «Москвич» выполнена в виде выпуклых полос, канавки между которыми, являющиеся каналами для воздуха, повышают общую комфортабельность сидений.

Обивка внутреннего помещения кузова автомобиля ГАЗ-24 «Волга» выполнена из искусственной кожи (винилискожа) и по-ливинилхлоридной пленки или из комбинации искусственной кожи с текстильным материалом. Цвет обивочных материалов выбирается в зависимости от цвета внешней окраски автомобиля.

Потолок обивается искусственной кожей, перфорированной для вентиляции кузова.

В качестве обивочного материала в кузове автомобиля «Москвич» применяют полихлорвиниловый кожзаменитель на трикотажной и тканевой основе и бестканевые поливинилхлоридные пленки различного цвета и рисунка тиснений. Основные преимущества этих материалов — высокая прочность и возможность легкого удаления загрязнений мыльной водой. Картонные обивочные панели используют только для передних стенок боковин, полки за спинкой заднего сиденья и боковых стенок багажника. Для удобства проведения ремонтных работ все части обивки выполнены съемными.

Обивки средних и задних стенок боковины, а также стоек ветрового окна выполнены из полужесткого формованного пенополиуретана, облицованного формованной пленкой, и прикреплены к кузову пружинными пистонами. Обивка всех дверей легкосъемная. Она представляет собой лист древесно-волокнистой плиты, покрытой с лицевой стороны поливинилхлоридной пленкой с подкладкой из искусственной ваты.

В кабине автомобиля КамАЗ поверх термошумоизоляции крепится мягкая обивка кабины, выполненная из перфорированной искусственной кожи со слоем пенополиуретана с внутренней стороны. Обивка кабины имеет светло-серый цвет и составляет часть интерьера кабины.

Для обеспечения комфортабельности в кузове современных автобусов предусматриваются: хорошая обзорность для пассажиров вследствие увеличения высоты и ширины окон; эффективная вентиляция благодаря большим форточкам боковых окон и люкам крыши; интенсивное освещение лампами дневного света в вечернее время; эффективное отопление, поддерживающее плюсовую температуру в салоне даже при минус 40°С окружающего воздуха; широкие двери с улучшенным уплотнением; аварийный кран открывания дверей, находящийся на перегородке отсека водителя, на видном и доступном месте.

К мероприятиям, обеспечивающим безопасность водителей и пассажиров, можно отнести следующие:
– применение обивочных огнестойких материалов, передних ветровых стекол с повышенной энергоемкостью, не создающих светопоглощающей сетки при разрушении;
– установку рулевой колонки, деформирующейся в случае лобового удара и не травмирующей грудь водителя;
– устранение багажной полки за спинкой заднего сиденья или введение ограничительного барьера, чтобы исключить при резком торможении возможность травмирования пассажиров перемещающимися по инерции предметами багажа. Это особенно важно при проектировании автомобилей с задним расположением двигателя;
– применение прочной перегородки между багажником, расположенным сзади, и пассажирским помещением.
– для предотвращения возможности попадания при торможении тяжелых предметов из багажника в салон;
– применение мягкой обивки на потолке и стенках кузова и крепления внутреннего зеркала такой конструкции, которая при ударе обеспечивала бы легкое отделение зеркала, а также утопленных внутренних и наружных ручек взамен выступающих;
– применение резиновых накладок по всей длине буферов автомобиля ВАЗ-21011 вместо клыков и установка зеркал наружного и внутреннего видов безопасного типа;
– установка с правой стороны кузова фонаря для предупреждения при движении автомобиля задним ходом, включающегося автоматически;
– применение передних и задних сидений с подголовниками, устраняющими возможность повреждения шейных позвонков при ударе сзади;
– улучшение видимости до такой степени, чтобы боковая обзорность составляла до 30° с каждой стороны и обзорность задней полусферы;
– устранение образования бликов как от внешних деталей кузова, так и от внутренних;
– создание несущих систем, которые при аварии не травмируют пассажиров и одновременно обладают ударопоглощающими свойствами.

Рис. 13. Установка ремней безопасности:
1 — длинный болт; 2 и 7 — накладки верхнего ушка; 3 и 4 — лямки с регулятором; 5 — накладка нижнего ушка; 6 — короткий болт; 8 — тяга переднего сиденья с замком; 9 — накладка тяги; 10 — тяга заднего сиденья с замком

Из средств пассивной безопасности большое значение придается установке комбинированных диагонально-поясных ремней, являющихся одним из самых эффективных средств защиты водителей и пассажиров при дорожно-транспортных происшествиях.

Конструктивно ремень безопасности состоит из тяги 8 или 10 (рис. 13) с замком, прикрепляемой к кузову болтом, и лямками 3 или 4 с регулятором длины. В середине лямки установлен запорный язык с зубом. После размещения пассажира или водителя на сиденье следует отрегулировать длину лямки так, чтобы ремень плотно охватывал человека, и вставить язык лямки в замок. Этим заканчивается операция пристегивания. Для того чтобы расстегнуть ремни, следует нажать сверху вниз на рельефную часть красной ручки замка. После расстегивания лямку следует подвесить на верхней точке крепления.

Приведенными выше мероприятиями далеко не ограничивается безопасность автомобиля. В литературе приводится ряд других дополнительных требований. Автор пытался осветить только некоторые вопросы безопасности, главным образом предусматриваемые в конструкциях кузовов.

Шумоизоляция кузова

Снижение уровня шума проводится по трем основным направлениям: обнаружение источников шума и снижение их шумности, изоляция источников шума, шумопоглощение.

С точки зрения внутреннего шума автомобиля, конечным звеном всей цепи распространения шума и вибрации является кузов. Главной причиной неблагоприятных акустических свойств кузова является стремление к снижению массы автомобиля. В результате облегчения конструкции происходит снижение жесткости деталей, не являющихся несущими. И если жесткость облегченной конструкции может быть высокой с точки зрения прочности, то с точки зрения акустической она может быть низкой. Поэтому при проектировании и изготовлении кузовов предусматриваются меры к повышению их акустической жесткости и другие мероприятия, способствующие снижению шума.

В настоящее время предъявляются определенные требования к максимально допустимым уровням шума исходя из требований комфортабельности. По требованиям СЭВ, например, рекомендуется, чтобы предельно допустимый уровень шума в пассажирском помещении автобуса и в кабине водителя на высоте 1 м от пола во время движения автобуса не превышал: 70 дБА при частоте более 800 Гц; 80 дБА при частоте 250—800 Гц; 90 дБА при частоте менее 250 Гц; в соответствии с ГОСТ 19358—74 уровень звука в кабине грузового автомобиля не дблжен превышать 85 дБА при частоте 1000 Гц, а в кузове легкового автомобиля при этой же частоте — 80 дБА.

Для теплошумоизоляции кузова и устранения вибрации его металлических панелей применяются различные мастики, теплоизоляционные материалы и коврики, покрывающие пол кузова и пол багажника, а также обивка и звукопоглощающие материалы внутри кузова (постановка резиновых уплотнителей, прокладок и др.). Уменьшение колебаний, а следовательно, и шума достигается также чередованием деталей из материалов с различной мерой жесткости (металлические с резиновыми или пластмассовыми) .

При выборе звукопоглощающих материалов следует иметь в виду, что некоторые из них обладают, гигроскопичностью, агрессивностью, запахом, недостаточной огнестойкостью и другими отрицательными свойствами.

Для создания термошумоизоляции нижняя часть кузова автомобиля ГАЗ-24 «Волга», например, включая пол, внутренние поверхности крыльев, наклонную часть переднего щита, брызговика колес, покрыты ровным слоем специальной мастики № 579 или № 213. Также покрыта, мастикой внутренняя часть дверей и брызговиков передних и задних крыльев. Все основание внутри кузова покрыто листовой вибродеформирующей мастикой. Тер-мошумоизоляционные качества кузова улучшены’ оклейкой изнутри наружных панелей дверей и переднего щита вафельным картоном, а крыши — поролоном.

Основным средством для устранения вибрации металлических панелей кузова автомобилей «Москвич» являются мастика № 213, которая представляет собой композицию из битума и измельченного асбеста, и мастика № 580, аналогичная мастике №213. Обе мастики смешивают и в разжиженном состоянии распылителем наносят на кузов ровным слоем толщиной 1,5—2,0 мм. При высыхании мастика окончательно не затвердевает и сохраняет известную эластичность.

Благодаря этой эластичности и хорошей сцепляемости с поверхностью, на которую мастика наносится, она предотвращает вибрацию металлических панелей, создает теплошумоизоляцию и предохраняет металл от коррозии.

Смесью мастик № 213 и 580 покрыта вся поверхность кузова, обращенная к дороге, т. е. пол, брызговики и крылья. Внутри кузова поверхность пола, крыши, крышки багажника и все вертикальные поверхности, включая наружные панели дверей, покрыты листовой мастикой, накладываемой после грунтовки кузова. Вследствие липкой поверхности листовая мастика хорошо держится на вертикальных участках кузова, а после прохождения кузова через сушильные камеры размягчается и плотно облегает поверхности панелей, на которые она была наложена. При общей окраске кузова мастика окрашивается.

Непосредственно к металлу крыши приклеена листовая шумо-изоляционная мастика, покрытая по всей поверхности крыши мягкой губчатой прокладкой. При этом между обивкой потолка и мягкой прокладкой остается зазор 10—15 мм, в результате чего создается воздушная прослойка, необходимая для тепло- и шумоизоляции кузова. Кроме того, при таком креплении потолка обивка натягивается без морщин.

Для теплошумоизоляции больших поверхностей кузова, где возможны значительная теплопередача и проникновение шума, применяются прокладки из искусственного антисептированного войлока.

Эти прокладки дополнительно покрываются облицовочным картоном на передних стенках боковины и перегородке, отделяющей кузов от двигателя, и резиновыми ковриками на полу.

Резиновые коврики в кузове и багажнике имеют с изнанки по всей поверхности глубокие квадратные ячейки, вследствие чего между полом и ковриком образуется воздушная прослойка, служащая для теплошумоизоляции. Все коврики можно легко вынуть из кузова. Боковые коврики в передней части кузова имеют легкосъемное крепление. Коврики между передним и задним сиденьем и в багажнике не имеют крепления.

В дополнение к герметизирующим деталям, предусмотренным в дверях и крышке багажника автомобиля «Москвич-412» для исключения проникания в кузов воды и пыли, а также попадания воды и грязи из-под крыльев на лицевую поверхность, кузов на заводе специально обрабатывают. Для этого применяют два типа защитных битумных мастик. Неплотности между фланцами свариваемых деталей и различные щели снаружи кузова промазывают вручную длинноволокнистой мастикой № 579. Вследствие значительной толщины слоя мастики она со временем не затвердевает полностью, в ней не образуются трещины, и уплотнение не нарушается. Для уплотнения сварных швов внутри кузова применяют незатвердевающую коротковолокнистую мастику № 466, наносимую в полужидком состоянии в виде тонкого шнура, выдавливаемого из специального пистолета. В труднодоступных местах используют ручную промазку мастикой № 213. Небольшие отверстия, в особенности в переднем щите кузова, промазывают вручную незатвердевающей мастикой У20А (зеленого цвета).

Шумоизоляция кузова автомобилей ВАЗ обеспечивается за счет нанесения на наружную и внутреннюю поверхности пола кузова противошумной мастики БПМ-3 и битумных листов, обладающих высокими демпфирующими свойствами, а также за счет установки на пол и щит передка текстильно-битумных прокладок с высокими звукопоглощающими свойствами. Для термошумоизо-ляции крыши к ней приклеены прокладки из супертонкого стекловолокна. Переднюю и заднюю части пола покрывают резиновыми ковриками, а пол багажного отделения — ковриком из пластмассы.

Внутренняя облицовка автобуса ЛиАЗ-677 изготовлена из слоистого пластика, наклеенного на каркасный картон. Пол этого автобуса выполнен из бакелизированной фанеры толщиной 12 мм. Его крепят болтами к угольникам лонжеронов, поперечин и ферм. Сверху пол покрыт резиновыми ковриками. Для уплотнения дверного проема по его вертикальным сторонам имеются специальные резиновые профили. По верху и низу дверного проема установлены щеточные уплотнители. Зазор между обеими половинками дверей также закрыт резиновым уплотнителем.

На боковины каркаса автобуса ЛАЗ перед установкой панелей облицовки клеем № 4010 наклеивают хлопчатобумажную ленту. Панели боковин с внутренней стороны покрыты шумоизо-ляционнон мастикой № 579. Для термошумоизоляции на металлические ианели и колесные кожухи нанесен слой мастики № 580 п нриклеен релин толщиной 2,5 мм.

Для поглощения вибрации и шума от работающего двигателя к внутренней стороне панелей кабины автомобиля КамАЗ приклеивается листовая виброизолирующая мастика, а для изоляции кабины от высоких температур работающего двигателя к полу крепится термоизоляция из стекловолокна с блестящей теп-лоотражающей поверхностью, которая прижимается к полу с помощью проволочного каркаса. Кроме того, кабина имеет слой термошумоизоляции по всей внутренней поверхности.

Термошумоизоляция пола представляет собой слоистую битумную плиту, к которой сверху приклеивается коврик из искусственной кожи с основанием из искусственного войлока. Под ноги водителя и пассажиров на пол укладываются специальные резиновые коврики, которые прижимаются к полу металлическими планками.

Термошумоизоляция передней части кабины состоит из многослойного гофрированного картона со слоем водонепроницаемого картона, который прикрепляется к передку с помощью металлических кнопок.