社區(qū)自助洗車機方案設(shè)計

通過對目前能便攜式洗車機的實驗數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)目前洗車機的用水量不超過 5L，而電機泵又選取了汽車上洗前風(fēng)擋玻璃的電機泵，故可對此節(jié)能便攜式洗車機進行簡單改型，即可成為一種車輛自身配備的自助洗車器。

一、實驗樣機的組成

1.1 電機泵的選取

電機泵的選取是設(shè)計洗車機的關(guān)鍵一步。選取的電機泵應(yīng)滿足以下要求：

（1）采用的液壓泵是流量可調(diào)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(tǒng)不會超壓。

（3）電機泵的功率比較小，與 12V 電源相匹配。因為電源從汽車上選取12V 電源，而電機泵又在汽車的清洗系統(tǒng)中有應(yīng)用，故可選擇洗前擋風(fēng)玻璃用的電機泵。該電機泵的外觀尺寸為90×61×30（長×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(shè)備的重要元件。其作用是通過噴嘴內(nèi)孔橫截面的收縮，將高壓水的壓力能聚集起來，并轉(zhuǎn)化為動能，最后以高速水射流的形式向外噴出，用以進行清洗。從有效射流作業(yè)和節(jié)能降耗的角度來看，較為理想的噴嘴應(yīng)符合以下要求。

（1）噴嘴噴射的水束應(yīng)能將壓力有效地轉(zhuǎn)化為對射流表面的噴射力。

（2）噴嘴具有較小的流動阻力，噴出的水束受卷吸作用小，并能保持射流的穩(wěn)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。

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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、長度、管道內(nèi)表面粗糙度及接頭狀況有關(guān)，是系統(tǒng)壓力損失的主要部分。壓力水在軟管內(nèi)流動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(nèi)徑，mm；Re—水的雷諾數(shù)，取 11165q/D；

λ——沿程阻力系數(shù)；L—高壓軟管的長度，mm。

二、車輛自助洗車器的可行性方案

2.1 車輛自助洗車器的設(shè)計構(gòu)思

目前，汽車上的隨車清洗裝置主要有前風(fēng)擋玻璃清洗、后擋風(fēng)玻璃的清洗，在一些車上，有前照燈的清洗裝置。如圖2 所示。圖2 噴頭伸縮式車燈清洗器實物圖這種車燈清洗器直接安裝于汽車上，它的特點是不單獨使用儲液器，而是將前風(fēng)擋玻璃的儲液器設(shè)計的稍大一些，與洗前風(fēng)擋玻璃共用一個儲液器，就很好的解決了在汽車有限的空間實現(xiàn)兩處清洗的目的。在這個思路的啟發(fā)下，是否可在汽車上直接安裝一洗車器，這樣既彌補了汽車為自己洗身的空白，同時又能體現(xiàn)汽車的人性化設(shè)計。

2.2 車輛自助洗車器實現(xiàn)的前提條件

眾所周知，以前由于洗車所需的用水量比較大，在汽車有限的空間放置一個大體積的儲液容器是比較困難的，也是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)在隨著節(jié)能便攜式洗車機的研制成功，大大節(jié)約了洗車的用水量，用水量還不到5L，這個容積與文獻[28]中汽車洗滌裝置的容積是5～7L 的觀點相吻合，所以可以考慮車輛自助洗車器的研制。經(jīng)過節(jié)能便攜式洗車機的研制，為車輛自助洗車器開發(fā)明確了如下幾個有利前提條件。

（1）電機泵可與洗前擋風(fēng)玻璃用的電機泵共用一個。

（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。有了這兩個有利條件，節(jié)能便攜式洗車機稍做改型，就可成為直接安裝在車輛上的洗車器了。