Введение

Значительная часть потенциальных запасов природных ресурсов страны приходится на территорию с холодным климатом и районы Севера, отличающиеся экстремальными климатическими условиями. Вместе с тем в этих районах эксплуатируются в основном обычные серийные автомобили, недостаточно подготовленные к работе в таких условиях.

Ежегодные экономические потери от эксплуатации обычных серийных автомобилей на Севере достигают значительных величин.

Важнейшим путем снижения этих потерь является применение наиболее эффективных способов и средств хранения подвижного состава, обеспечивающих наименьшие затраты и наиболее надежное техническое состояние автомобилей.

Организация хранения подвижного состава и достижение его необходимого технического состояния осуществляется с помощью комплекса мероприятий, связанных с проведением подготовки автомобилей к работе зимой в соответствии с Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава («Сезонное обслуживание»).

Обоснованному решению по организации хранения автомобилей зимой должно помочь понимание особенностей климата и их влияния на техническое состояние автомобиля.

Достижению той же цели способствует использование современных научных данных о выборе и энергетической оценке наиболее эффективного для заданных конкретных условий способа безгаражного хранения.

1. Характеристика условий безгаражного хранения автомобилей в различных климатических зонах российской федерации

1.1. Классификация природно-климатических условий Российской Федерации

Российская федерация расположена на обширной территории Евроазиатского континента. Ее площадь составляет 22,4 млн. км2. В северных зонах территории продолжительность зимнего периода составляет 300 дней, температура воздуха опускается ниже —50° С. На юге этот период длится не более 40 дней, а температура не опускается, как правило, ниже —5° С. Для страны в целом число дней в году со среднесуточной температурой 0° С и ниже составляет в среднем 171 день, т. е. 47 % календарного времени года.

Многообразие климатических условий существенно влияет на организацию эксплуатации, хранения автомобилей и на их технико-экономические показатели, что приводит прежде всего к ухудшению показателей надежности, снижению экономичности и затрудняет проведение технического обслуживания подвижного состава. Поэтому, рассматривая вопросы организации безгаражного хранения автомобилей, следует учитывать климатические условия конкретного региона. В зависимости от этих условий территорию Российской Федерации делят на отдельные климатические зоны: северную, умеренного климата и южную. Главной характеристикой, определяющей это деление, является средняя месячная температура воздуха в январе (как наиболее холодном месяце года), которая корреляционно связана со среднегодовой температурой воздуха и средней длительностью зимнего периода.

При организации безгаражного хранения автомобилей важное значение имеет не только продолжительность действия низких температур, но и их колебания, в частности, по дням и в течение суток. На рис. 1.1 показано (в качестве примера) распределение среднесуточных температур в течение года в некоторых городах (по данным многолетних наблюдений), из которого видны не только среднесуточные значения температур, но и их варьирование в зависимости от климатической зоны.

Как показали исследования, климатические условия региона характеризуются не только температурой. Необходимо учитывать также скорость и влажность воздуха, уровень солнечной радиации, барометрическое давление и т. д.

Рис. 1.1. Распределение среднесуточных температур в году:

1 — Верхоянск; 2 — Салехард; 3 — Керчь

Совокупное действие климата, характеризуют обобщенным показателем — суровостью климата, которая оценивается в баллах. Такой обобщенный показатель наиболее полно отражает климатические условия, влияющие на эксплуатацию автомобильного транспорта.

Границы областей с одинаковой суровостью климата не полностью совпадают с расположением изотерм. Например, увеличиваясь в направлении севера и северо-востока страны, они имеют некоторые отклонения в районах, где преобладающим фактором становится скорость ветра или другие климатические параметры. Наиболее заметно влияние ветра в районах Сибири, Крайнего Севера и побережья Ледовитого океана, где скорость ветра достигает 30—40 м/с.

Наибольшей суровостью климата отличается северная климатическая зона Российской федерации. К ней относятся все районы, ограниченные с юга изотермой января, равной —20° С, т. е. районы, в которых средняя температура этого месяца не выше —20° С. К этой зоне относится более 67% территории страны, где народное хозяйство обслуживается в основном автомобильным транспортом.

Для определения дифференцированных требований к применяемым эксплуатационным материалам, средствам и способам хранения подвижного состава в северной зоне выделяют четыре подзоны:

Первая подзона — арктическая, с наивысшей суровостью климата. Средняя годовая суровость в ней составляет от 3,5 до 4,6 балла, а максимальная суровость в зимний период — от 5,3 до 4,6 балла. Продолжительность зимнего периода здесь достигает 300—320 суток, а минимальная температура —60° С. В этой подзоне помимо продолжительных периодов низких отрицательных температур часто возникают сильные ветры скоростью 25 м/с и выше.

В арктической подзоне к автомобилям, а также к способам и средствам их межсменного хранения предъявляются особенно высокие требования.

Вторая подзона — субарктическая, с высокой суровостью климата. Здесь среднегодовая суровость находится в пределах 2,5—3,5 балла, ее максимальная величина составляет 3,5—5,0 баллов, а минимальная температура воздуха достигает —71°С (Оймякон). Продолжительность зимнего периода в этой подзоне — около 250 суток. К эксплуатируемым автомобилям и средствам их хранения здесь предъявляются высокие требования.

Третья подзона характеризуется средней годовой суровостью 2,2—2,5 балла. Наибольшая суровость достигает 3,1— 4,7 балла. Зима длится 240 суток, а температура воздуха опускается до —55° С. Характерными для региона являются частые и внезапные метели, сильные ветры, а также возможность резкого понижения температуры воздуха (на 10—15° ниже среднесуточных) в течение нескольких суток.

Четвертая подзона — умеренно суровая. Средняя годовая суровость здесь не ниже 1,6—2,2 балла (для Москвы 1,9). Снежный покров и сезонно-мерзлые грунты в ней сохраняются 5—6 месяцев, а температура снижается иногда до —40° С. В этой подзоне может успешно работать подвижной состав в стандартном исполнении при безгаражном хранении на площадках, оборудованных средствами подогрева или разогрева.

Зона умеренного климата располагается южнее изотермы января —20° С.

Первая подзона умеренного климата характеризуется среднегодовой суровостью 1,7—2,6 балла, средней температурой воздуха в январе от —10 до —20° С. Продолжительность зимнего периода здесь достигает 5—6 месяцев в году.

Вторая подзона характеризуется среднегодовой суровостью климата 1,4—1,7 балла, средней температурой наиболее холодного месяца в пределах —5...—10° С. Зима в этом климатическом регионе длится 3—4 мес.

Средняя температура воздуха в январе в административных центрах Российской федерации, °С:

• от —5 до —10 — Санкт-Петербург, Псков, Смоленск, Орел, Курск, Ростов-на-Дону;

• от —10 до —20 — Мурманск, Петрозаводск, Архангельск, Вологда, Ярославль, Киров, Иваново, Владимир, Москва, Пенза, Рязань, Саратов, Волгоград, Оренбург, Пермь, Уфа, Челябинск, Томск, Тюмень, Кемерово, Барнаул, Омск, Екатеринбург;

• ниже —20 — Новосибирск, Красноярск, Хабаровск, Иркутск, Тында, Анадырь, Улан-Удэ, Чита, Норильск.

Наибольшая средняя скорость ветра в январе в городах и регионах страны, м/с:

• от 2,5 до 4,5 — Санкт-Петербург, Алтай, южная часть Тюменской обл., Иркутск, Якутск;

• от 4,5 до 6,0 — Москва, Архангельск, Горький, Новосибирск, Вологда, Хабаровск, Воронеж, Омск, Екатеринбург, Комсомольск;

• свыше 6,0 — Мурманск, Волгоград, Сургут, Норильск, Салехард, Ставрополь, Петропавловск-Камчатский.