KÖZÚTI VILLAMOS JÁRMŰ LÉGJAVÍTÁS MINŐSÉGÉNEK HŐTECHNIKAI JELLEMZŐI ÉS

VIZSGÁLATA

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEMGYŐR

Közúti és Vasúti Járművek TanszékDr. Bozóky László – Dr. Nagy Vince – Vág Péter –

– Nagy Gergely – Orbán Tamás

Budapest, 2008. szeptember 5.

1. A VIZSGÁLAT PROGRAMJA

• A légjavítás céljából átalakított villamosok megoldási változatainak rögzítése

• Az eredeti jármű hőtechnikai jellemzése• A nyitható ablakfelület növelés hatékonyságának

meghatározása • A jármű hőtechnikai jellemzése egy

klímaberendezés felszerelése esetén• A légjavítás hatékonyságának értékelése a

három átalakított teszt jármű figyelembevételével

• A hőérzet szubjektív értékelése• A légjavítás hatékonyságának értékelése 3

klímaberendezés és növelt nyitható ablakfelület esetén

Utólag beépített elhúzható ablak

A vezetőfülke hűtött levegőjének bevezetése az utastérbe

A járműre felszerelt klímaberendezés

A villamos utastér levegő elszívó ventillátora

2. VIZSGÁLT PARAMÉTEREK

Hőmérsékletek• az utastér levegőjének hőmérséklet eloszlása• külső levegőhőmérséklet mérése árnyékban • hőmérséklet a vezetőállásban• a levegőhőmérséklet változása a magasság

függvényében (170 cm, 120 cm, 20 cm) az utastérben

• a befúvási levegőhőmérsékletek–külső levegő befúvása–hűtött levegő befúvása

Légáramlási sebességek légáramlási sebesség nyitott ablakoknál légáramlás ajtónyitásnál a levegő befúvás áramlási sebessége

Levegő relatív páratartalom relatív páratartalom az utastérben utasok

nélkül külső levegő relatív páratartalom

Minősítési keresztmetszetek és pontok

1. számú hőmérsékletérzékelő 2006 psz. villamoson

2. számú hőmérsékletérzékelő a 2006 psz. villamoson

UPH-N3 mérési adatgyűjtő

Inverter a 230 V, 50 Hz tápfeszültség biztosítására

Testo 435-4 műszer és érzékelői a klímatechnikai paraméterek mérésére

3. MÉRÉSI PROGRAM

• Jármű terhelése: üres jármű, utasok nélkül• Forgalmi menet: megállókban a jármű megállt,

közben az egyik oldali ajtók minimum 1/2 percig, illetve a forgalmi helyzetnek megfelelően nyitva voltak

• Mérések a teszt villamosokon

4. MÉRÉSI EREDMÉNYEK Az utastér levegőhőmérséklet változása a megállók között„eredeti járművön” nyitott ablakok esetén

1a menet

25

26

27

28

29

30

31

32

33

30 32 34 36 38 40 42 44 46 48

perc

o C

Külső hőm

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Utastér levegőhőmérsékletek változása növelt nyitható ablakfelület esetén különböző mérési pontokban

2-b menet

25

26

27

28

29

30

31

32

33

23 28 33 38 43

perc

oC

Külső hőm

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Utastér levegőhőmérséklet változása az összes kijelölt mérési pontban

egy klíma berendezés elhelyezése (3. kocsirész) esetén Középső kocsirészben légkondícionálás (4a mérőmenet)

27,0

28,0

29,0

30,0

31,0

32,0

33,0

34,0

35,0

56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76

perc

oC

Külső hőm

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A mérési jegyzőkönyvekből, diagramokból a

következők állapíthatók meg: • Az utastér levegő paraméterei- különösen induláskor,

fékezéskor, ajtónyitáskor – jelentősen változnak, különösen igaz ez a klímatizált és nem klímatizált kocsirészek határára

• Utastéri jellemző paraméterek változása egy mérőmenet alatt: - levegőhőmérséklet: 4,05 C (min: 25,58; max: 29,63) - levegő áramlási sebesség: 3,0 m/s (min: 0,02 ; max: 3,02) - levegő relatív páratartalma: 14,04 % (min: 42,78; max: 56,82)

Levegőből kicsapódott vízcseppek a 3. kocsirészben

Utastér levegőhőmérséklet eloszlása a járműhossz függvényében

Hőnérséklet eloszlások

27,0

28,0

29,0

30,0

31,0

32,0

33,0

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

Járműhossz mm-ben

C

Klímás

+ablakok

Eredeti

Utasvélemények internetes szavazás alapján

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 6 11 16 21 26 31 36

szavazatok száma x 1000

szav

azat

ok

%-o

s m

ego

szlá

sa

2006 (+ablak)

2007 (klíma)

2008 (elszívás)

Változatlan

5. A VIZSGÁLATOK ALAPJÁN TEHETŐ FŐBB MEGÁLLAPÍTÁSOK ÉS JAVASLATOK

• A jelen vizsgálat alá vont tesztjárművek mindegyike csak részleges eredményt ad a közúti villamos, utastér légjavítása szempontjából. A tesztjárművek közül legjobb megoldást légjavítás szempontjából az 1 klímaberendezéssel ellátott jármű biztosít.

• Az utasvélemények 2 irányban igényelnek járműmódosítást - nagyobb természetes légcsere több nyitható ablakkal és - légjavítás klímaberendezéssel • Légjavítás szempontból a legjobb és egyben elfogadható

megoldást az egy járműre szerelt 3 db klímaberendezés és a nyitható ablakfelületek növelése biztosítja.

• A klímaberendezések üzemeltetését és az ablakok kinyitását nem célszerű egyszerre alkalmazni

6. A LÉGJAVÍTÁS HATÉKONYSÁGÁNAK

ÉRTÉKELÉSE 3 KLÍMABERENDEZÉS ÉS NÖVELT NYITHATÓ ABLAKFELÜLET

ESETÉN

• Klíma üzemen kívül, csukott ablakok (1a)

• Klíma üzemen kívül, nyitott ablakok (1b)

• Klíma üzemel, ablakok csukva (2b)

• Klíma üzemel, ablakok nyitva (3b)

Utastér levegőhőmérséklet eloszlása a járműhossz függvényében

Hőmérsékleteloszlás

25,0

26,0

27,0

28,0

29,0

30,0

31,0

32,0

33,0

34,0

35,0

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

jármű hossz (mm)

uta

stér

hő

mér

sé

kle

t

1a

1b

2b

3b

FŐBB MEGÁLLAPÍTÁSOK A KLÍMABERENDEZÉSEK

ÜZEMELTETÉSÉVEL KAPCSOLATBAN

• Klíma működtetés nélkül, zárt ablakoknálKörnyezeti hőmérsékletnél is magasabb utastéri hőmérsékletek

minimális levegőmozgásmegnövekedett relatív páratartalom

• Klíma működtetés nélkül, nyitott ablakoknálKismértékű hőmérséklet csökkenés az utastérben

komfortérzet növekedés a levegőmozgás miattkedvezőbb relatív nedvesség tartalom

• Klíma működtetésével zárt ablakok mellettA jármű teljes hosszában egyenletes hűtés

Az ajtónyitások csak kis mértékben okoznak hőfokingadozást az utastérben

• Klíma működtetésével, nyitott ablakoknálKlimatizált járműnél a nyitott ablakok kb. 3 C -szal

növelik az utastér hőmérsékletét 32-33 C külső levegőhőmérséklet esetén

Erős a levegőáramlás

UTASTÉR LEVEGŐ PARAMÉTEREINEK VÁLTOZÁSA AZ IDŐ FÜGGVÉNYÉBEN (mérés 20 másodpercenként, mérési hely: 4)

2007.08.22.12:30:00

2007.08.22.12:35:00

2007.08.22.12:40:00

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

m/s

20

25

30

°C

45

50

55

%rF

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

-0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

hPa

04 Log 1 C:1 m/s

04 Log 1 C:2 °C

04 Log 1 C:3 %rF

04 Log 1 C:4 [°C] Psych

04 Log 1 C:5 hPa

04 Log 1 C:6 m/s