通過(guò)對目前能便攜式洗車(chē)機的實(shí)驗數據分析,發(fā)現目前洗車(chē)機的用水量不超過(guò) 5L,而電機泵又選取了汽車(chē)上洗前風(fēng)擋玻璃的電機泵,故可對此節能便攜式洗車(chē)機進(jìn)行簡(jiǎn)單改型,即可成為一種車(chē)輛自身配備的自助洗車(chē)器。
1、實(shí)驗樣機的組成
1.1 電機泵的選取
電機泵的選取是設計洗車(chē)機的關(guān)鍵一步。選取的電機泵應滿(mǎn)足以下要求:
(1)采用的液壓泵是流量可調的壓力補償泵。該泵的流量控制與給定尺寸的噴嘴產(chǎn)生所要求排出壓力的流量指標相匹配,因此沒(méi)有多余的流量產(chǎn)生。
(2)如果噴嘴被堵塞,液壓泵立即處于零流量狀態(tài),從而保護系統不會(huì )超壓。
(3)電機泵的功率比較小,與 12V 電源相匹配。因為電源從汽車(chē)上選取12V 電源,而電機泵又在汽車(chē)的清洗系統中有應用,故可選擇洗前擋風(fēng)玻璃用的電機泵。該電機泵的外觀(guān)尺寸為90×61×30(長(cháng)×寬×高,單位㎜),泵的入口口徑為9mm,出口口徑為5mm;功率是36W,電阻為4.3Ω。
1.2 噴嘴
噴嘴是水射流設備的重要元件。其作用是通過(guò)噴嘴內孔橫截面的收縮,將高壓水的壓力能聚集起來(lái),并轉化為動(dòng)能,最后以高速水射流的形式向外噴出,用以進(jìn)行清洗。從有效射流作業(yè)和節能降耗的角度來(lái)看,較為理想的噴嘴應符合以下要求。
(1)噴嘴噴射的水束應能將壓力有效地轉化為對射流表面的噴射力。
(2)噴嘴具有較小的流動(dòng)阻力,噴出的水束受卷吸作用小,并能保持射流的穩定,以利于對射流表面的作用。
(3)噴嘴不易發(fā)生堵塞。
(4)在保證一定射流效果的前提下,盡可能的降低水耗。
1.3 軟管
噴嘴的出口壓力等于高壓泵出口壓力減去壓力水在軟管中的壓力損失。管路壓力損失是影響清洗效率的主要因素,管路壓力損失和膠管的直徑、長(cháng)度、管道內表面粗糙度及接頭狀況有關(guān),是系統壓力損失的主要部分。壓力水在軟管內流動(dòng)的壓力損失可以使用以下兩種形式的公式,計算
△p=59.7q2/ D15 Re0.25 ;△p=8λLq2/ gD15式中:△p——高壓水在軟管中的壓力損失,Mpa;
D1——軟管內徑,mm;Re—水的雷諾數,取 11165q/D;
λ——沿程阻力系數;L—高壓軟管的長(cháng)度,mm。
2、 車(chē)輛自助洗車(chē)器的可行性方案
2.1 車(chē)輛自助洗車(chē)器的設計構思
目前,汽車(chē)上的隨車(chē)清洗裝置主要有前風(fēng)擋玻璃清洗、后擋風(fēng)玻璃的清洗,在一些車(chē)上,有前照燈的清洗裝置。如圖2 所示。圖2 噴頭伸縮式車(chē)燈清洗器實(shí)物圖這種車(chē)燈清洗器直接安裝于汽車(chē)上,它的特點(diǎn)是不單獨使用儲液器,而是將前風(fēng)擋玻璃的儲液器設計的稍大一些,與洗前風(fēng)擋玻璃共用一個(gè)儲液器,就很好的解決了在汽車(chē)有限的空間實(shí)現兩處清洗的目的。在這個(gè)思路的啟發(fā)下,是否可在汽車(chē)上直接安裝一洗車(chē)器,這樣既彌補了汽車(chē)為自己洗身的空白,同時(shí)又能體現汽車(chē)的人性化設計。
2.2 車(chē)輛自助洗車(chē)器實(shí)現的前提條件
,以前由于洗車(chē)所需的用水量比較大,在汽車(chē)有限的空間放置一個(gè)大體積的儲液容器是比較困難的,也是不現實(shí)的?,F在隨著(zhù)節能便攜式洗車(chē)機的研制成功,大大節約了洗車(chē)的用水量,用水量還不到5L,這個(gè)容積與文獻[28]中汽車(chē)洗滌裝置的容積是5~7L 的觀(guān)點(diǎn)相吻合,所以可以考慮車(chē)輛自助洗車(chē)器的研制。經(jīng)過(guò)節能便攜式洗車(chē)機的研制,
為車(chē)輛自助洗車(chē)器開(kāi)發(fā)明確了如下幾個(gè)有利前提條件。
(1)電機泵可與洗前擋風(fēng)玻璃用的電機泵共用一個(gè)。
(2)因用水量大大降低,儲液器也可與洗前擋風(fēng)玻璃的儲液器共用一個(gè)。有了這兩個(gè)有利條件,節能便攜式洗車(chē)機稍做改型,就
可成為直接安裝在車(chē)輛上的洗車(chē)器了。
3 、車(chē)輛自助洗車(chē)器設計特點(diǎn)
車(chē)輛自助洗車(chē)器有效的利用車(chē)上現有資源,較好地解決了在有限的空間放置洗車(chē)裝置的難題。它有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
(1)電源也是蓄電池供電,通常不需啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機。
(2)使用小功率電機泵,能夠節省水資源。
(3)使用車(chē)上的儲液器,設備無(wú)需搬來(lái)搬去。
4 、結語(yǔ)
本文分析了車(chē)輛自助洗車(chē)器方案的可能性,并介紹了它的基本設計。這種洗車(chē)器的研制是對完善汽車(chē)洗車(chē)功能的一次有益嘗試。