ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С СИСТЕМОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Полезная модель относится к транспортным средствам, в частности к рельсовым транспортным средствам, с системой вентиляции, а также к способу управления системой вентиляции транспортного средства.
В более длинных рельсовых транспортных средствах, в частности в железнодорожных составах, образованных состыкованными друг с другом и аэродинамически соединенными вагонами, существует проблема возникновения внутри транспортного средства воздушной тяги при торможении или ускорении. Такая воздушная тяга воспринимается людьми в транспортном средстве или пассажирами как раздражение. Воздушная тяга основана физически на инерции массы воздушного столба, которая относительно транспортного средства сдвигается вперед по направлению движения при торможении транспортного средства и назад против  направления движения при ускорении транспортного средства.
В основу полезной модели положена задача создания транспортного средства, в котором проблема возникновения воздушной тяги при торможении или ускорении не существенна или, по меньшей мере, мало существенна по сравнению с известными транспортными средствами.
Согласно полезной модели эта задача решена посредством транспортного средства, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы полезной модели. Предпочтительные варианты выполнения транспортного средства по данной полезной модели раскрыты в зависимых пунктах формулы.
Соответственно согласно полезной модели предложено наличие в системе вентиляции, по меньшей мере, двух воздухопроводящих устройств, выполненных с возможностью управления, смещенных относительно друг друга вдоль транспортного средства, соединенных опосредованно или напрямую с внутренним пространством транспортного средства и с окружающей средой, соединенных с блоком управления, предназначенным для управления воздухопроводящими устройствами в зависимости от фактических условий движения.
Значительное преимущество транспортного средства по данной полезной модели состоит в том, что установленные со смещением относительно друг друга согласно полезной модели воздухопроводящие устройства обеспечивают возможность противодействовать возникновению воздушной тяги внутри транспортного средства при ускорении или торможении. Другими словами обеспечена возможность минимизировать посредством воздухопроводящих устройств описанный выше эффект инерционного движения воздушного столба внутри транспортного средства.
Особенно предпочтительно выполнение блока управления таким образом, чтобы команды управления, подаваемые на воздухопроводящие устройства, снижали возникающую при изменении скорости движения воздушную тягу внутри транспортного средства.
Для наиболее простого управления воздухопроводящими устройствами в зависимости от условий движения предпочтительно наличие в блоке управления блока памяти, в который заносят зависящие от условий движения параметры управления и/или зависящие от условий движения профили управления, определяющие команды управления воздухопроводящими устройствами вдоль транспортного средства. Предпочтительно в память блока управления заносят, по меньшей мере, один профиль управления, определяющий команды управления воздухопроводяшими устройствами при трогании с места транспортного средства. Альтернативно или дополнительно в память блока управления заносят зависящий от параметров профиль управления, учитывающий заданный параметр, определяющий соответственно ускорение или замедление транспортного средства.
В особенно предпочтительном варианте выполнения воздухопроводящие устройства являются воздухозаборными устройствами, запускающими воздух во внутренне пространство транспортного средства с возможностью регулирования блоком управления объема воздуха,  подаваемого во внутреннее пространство транспортного средства. В этом варианте осуществления полезной модели предпочтительно выполнение блока управления таким образом, чтобы при торможении транспортного средства установленные впереди по ходу движения воздухозаборное устройства пропускали во внутренне пространство транспортного средства больше воздуха, чем воздухозаборные устройства, установленные дальше за ними по ходу движения. Также предпочтительно выполнение блока управления таким образом, чтобы при ускорении транспортного средства установленные дальше сзади по ходу движения воздухозаборные устройства пропускали во внутреннее пространство транспортного средства больше воздуха, чем воздухозаборные устройства, установленные впереди них по ходу движения.
В другом особенно предпочтительном варианте осуществления полезной модели воздухопроводящие устройства являются воздуховыводящими устройствами, выводящими воздух из внутреннего пространства транспортного средства с возможностью регулирования блоком управления объема воздуха,  выводимого из внутреннего пространства транспортного средства. В этом варианте осуществления полезной модели предпочтительно выполнение блока управления таким образом, чтобы при торможении транспортного средства установленные впереди по ходу движения воздуховыводящие устройства выпускали из внутреннего пространства транспортного средства меньше воздуха, чем воздуховыводящие устройства, установленные дальше за ними по ходу движения. Также предпочтительно выполнение блока управления таким образом, чтобы при ускорении транспортного средства установленные дальше сзади по ходу движения воздуховыводящие устройства выпускали во внутреннее пространство транспортного средства меньше воздуха, чем воздуховыводящие устройства, установленные впереди них по ходу движения.
В другом варианте, когда несколько из воздухопроводящих устройств являются воздуховыводящими устройствами, а остальные являются воздухозаборными устройствами; команды управления для них формируют аналогично вышеописанному.
Воздухопроводящие устройства, в частности воздуховыводящие устройства и воздухозаборные устройства, выполнены предпочтительно в виде активных устройств, оборудованных вентиляторами или активными клапанами.
Полезная модель относится также к способу управления системой вентиляции транспортного средства.
Согласно данной полезной модели по меньшей мере два управляемых воздухопроводящих устройства установлены со смещением относительно друг друга вдоль транспортного средства, каждое из них соединено с внутренним пространством транспортного средства и с окружающей средой опосредованно или напрямую и им управляют в зависимости от фактических условий движения. Из преимуществ способа по данной полезной модели необходимо указать на вышеприведенные варианты осуществления в сочетании с транспортным средством по данной полезной модели, так как преимущества способа по данной полезной модели главным образом соответствуют преимуществам транспортного средства по данной полезной модели.
В особенно предпочтительном варианте осуществления способа управление осуществляют на основе зависящих от условий движения параметров управления и/или на основе зависящих от условий движения профилей управления, определяющих команды управления вохдухопроводящими устройствами, установленными вдоль транспортного средства, а команды управления  управляемыми воздухопроводящими устройствами обеспечивают противодействие воздушной тяге, возникающей внутри транспортного средства при изменении скорости движения вследствие инерции воздушного столба во внутреннем пространстве транспортного средства.
Полезная модель более подробно раскрыта далее на основе примеров ее выполнения, при этом на чертежах представлено следующее:
фиг. 1 - известное рельсовое транспортное средство в процессе торможения для общего понимания проблемы, положенной в основу данной полезной модели,
фиг. 2 - изменения давления внутри рельсового транспортного средства по фиг. 1 при торможении,
фиг. 3 - вариант выполнения транспортного средства по данной полезной модели в виде рельсового транспортного средства, оборудованного управляемыми воздухопроводящими устройствами в виде управляемых воздуховыводящих устройств,
фиг. 4 - вариант выполнения профиля управления, применяемого для команд управления управляемыми воздуховыводящими устройствами рельсового транспортного средства по фиг. 3 при торможении,
фиг. 5 - вариант выполнения профиля управления, применяемого для команд управления управляемыми воздуховыводящими устройствами рельсового транспортного средства по фиг. 3 при ускорении,
фиг. 6 - вариант выполнения транспортного средства по данной полезной модели в виде рельсового транспортного средства, оборудованного управляемыми воздухопроводящими устройствами в виде управляемых воздухозаборных устройств,
фиг. 7 - вариант выполнения профиля управления, применяемого для команд управления управляемыми воздухозаборными устройствами рельсового транспортного средства по фиг. 6 при торможении,
фиг. 8 - вариант выполнения профиля управления, применяемого для команд управления управляемыми воздухозаборными устройствами рельсового транспортного средства по фиг.6 при ускорении,
фиг. 9 - вариант выполнения блока управления, предназначенного для команд управления управляемыми воздухопроводящими устройствами рельсового транспортного средства по фиг. 3 и 6, показанный подробно в деталях.
На фигурах для наглядности идентичные или сравнимые компоненты всегда промаркированы одинаковыми ссылочными позициями.
На фиг. 1 показано рельсовое транспортное средство 10, являющееся железнодорожным составом, состоящим из нескольких состыкованных друг с другом отдельных вагонов. Впереди рельсового транспортного средства 10 в направлении F движения показана головная часть 11 подвижного состава, а сзади по направлению F движения показана хвостовая часть 12 подвижного состава.
Рельсовое транспортное средство 10 оборудовано климатическими установками 100, обеспечивающими кондиционирование внутреннего пространства рельсового транспортного средства и подачу воздушного потока Q внутрь транспортного средства.
Воздухопроводящие переходы между отдельными вагонами рельсового транспортного средства 10 обеспечивают возможность воздухообмена во всем рельсовом транспортном средстве 10, за счет чего при торможении рельсового транспортного средства 10 возникает воздушная тяга L вдоль направления F движения, направленная в данном случае против обозначенного на фиг.1 стрелкой Х продольного направления рельсового транспортного средства 10. При трогании с места или ускорении рельсового транспортного средства 10 воздушная тяга направлена соответственно в противоположном направлении.
Воздушная тяга L физически основана на инерции  массы воздушного столба внутри рельсового транспортного средства 10 и на негерметичности рельсового транспортного средства 10, при которой воздух поступает в рельсовое транспортное средство 10 или выходит из него, как это показано на фиг.1 стрелками А и Е.
Во время торможения рельсового транспортного средства 10 при  движении в направлении F воздушный столб внутри транспортного средства смещается влево по фиг.1 и возникает воздушная тяга, обозначенная как L. Эта воздушная тяга L возникает, так как в зоне головной части 12 подвижного состава воздух заходит в рельсовое транспортное средство 10 в направлении стрелки Е и выходит в зоне хвостовой части 11 подвижного состава в направлении стрелки А.
Воздушная тяга L обуславливает в зависимости от герметичности рельсового транспортного средства 10 пюру Р(х) давления  вдоль продольного направления Х рельсового транспортного средства 10, как это показано, например, на фиг. 2.  Здесь видно, что  в зоне головной части 11 подвижного состава возникает повышенное давление, т.е. давление, превосходящее давление в центральной части рельсового транспортного средства. В зоне хвостовой части 12 подвижного состава рельсового транспортного средства 10 возникает соответственно пониженное давление, т.е. давление, уступающее давлению в центральной части рельсового транспортного средства 10. На фиг. 2 давление, возникающее в центральной части рельсового транспортного средства 10, обозначено как Pm.
Так как воздушная тяга L внутри рельсового транспортного средства является раздражающим фактором, ее необходимо минимизировать или, по возможности, компенсировать.
На фиг. 3 показан вариант выполнения четырехсоставного рельсового транспортного средства 10, включающего кроме головной части 11 и хвостовой части 12 два центральных вагона 13. Для снижения воздушной тяги L (фиг.1) при торможении или ускорении рельсовое транспортное средство 10 оборудовано управляемыми воздухопроводящими устройствами в виде управляемых воздуховыводящих устройств 21-28, а также блоком 30 управления управляемыми воздуховыводящими устройствами.
Соединение блока 30 управления и воздуховыводящих устройств 21-28 для наглядности отдельно не показано на фиг. 3. Команды управления блока 30 управления поступают предпочтительно электрически по не показанным на фиг. 3 электрическим линиям управления. Альтернативно, используют и другие виды команд управления (например, пневматические или оптические).
Объем воздушного потока, выводимый воздуховыводящими устройствами 21-28 по отдельным для них командам блока 30 управления, показан на фиг. 3 стрелками L1-L8.
При торможении во время движения рельсового транспортного средства 10 по фиг.3 в направлении F возникает движение воздушного столба внутри транспортного средства, как это указано выше для примера по фиг. 1. Для предотвращения или, по меньшей мере, минимизирования возникновения воздушной тяги L (фиг.1) блок 30 управления выдает команды управления управляемым воздуховыводящим устройствам по отдельности в зависимости от фактического их нахождения  в рельсовом транспортном средстве 10, чтобы посредством распределенных по месту воздушных выходов противодействовать воздушной тяге по фиг. 1.
На фиг. 4 показан вариант выполнения профиля управления SP(x), предназначенного для подачи блоком 30 управления команд управления воздуховыводящими устройствами 21-28 в случае торможения. Показана норма выведения воздуха расположенными со смещением или на расстоянии друг от друга по продольному направлению Х рельсового транспортного средства 10 управляемыми воздуховыводящими устройствами 21-28. Для компенсирования воздушной тяги L (фиг.1) при торможении рельсового транспортного средства 10 блок 30 управления воздуховыводящими устройствами 21-28 выдает команды таким образом, чтобы норма выведения воздуха воздуховыводящими устройствами в хвостовой части 12 или в задней зоне рельсового транспортного средства 10 была больше, чем у воздуховыводящих устройств в головной части 11 или в передней зоне рельсового транспортного средства 10.
При торможении рельсового транспортного средства 10 норма выведения воздуха двух передних воздуховыводящих устройств 21 и 22 составляет, например, величину W=0. Норма выведения воздуха предпочтительно возрастает в продольном направлении Х рельсового транспортного средства 10 и достигает в хвостовой части 12 параметра, например, W7. Нормы выведения воздуха центральных воздуховыводящих устройств 23-27 показаны на фиг.4 обозначениями W2 –W6.
Профиль управления SP (x) по фиг. 4 отражает, например, один из множества возможных вариантов торможения рельсового транспортного средства 10; для различных вариантов торможения (например, медленный въезд в вокзал, снижение скорости из-за превышения допустимой максимальной скорости, экстренное торможение) в память блока 10 управления предпочтительно занесены различные профили управления SP(x) и в зависимости от исполняемого или подлежащего исполнению маневра торможения выбирают соответствующий или максимально подходящий профиль управления SP(x).
При ускорении или при трогании с места рельсового транспортного средства 10 вследствие инерции воздушного столба и негерметичности рельсового транспортного средства 10 соответствующим образом возникает воздушная тяга в противоположном направлении. Для предотвращения значительной воздушной тяги и при ускорении воздуховыводящие устройства 21-28 рельсового транспортного средства 10 по фиг. 3 получают соответственно обратные команды управления, как это показано на примере профиля управления SP(x) по фиг.5. Видно, что для компенсирования воздушной тяги при ускорении воздуховыводящие устройства, установленные впереди по направлению F движения, работают в режиме более высокой нормы выведения воздуха, чем установленные за ними воздуховыводящие устройства.
Профиль управления SP(x) по фиг. 5 отражает, например, один из множества возможных вариантов ускорения рельсового транспортного средства 10; для различных вариантов ускорения (например, медленное трогание с места при выезде из вокзала, плавный выезд из вокзала, повышение скорости из-за повышения допустимой максимальной скорости) в память блока 30 управления предпочтительно занесены различные профили управления SP(x) и в зависимости от исполняемого или подлежащего исполнению маневра ускорения выбирают соответствующий или максимально подходящий профиль управления SP(x).
На фиг. 6 показан вариант выполнения рельсового транспортного средства 10, в котором для компенсирования воздушной тяги при ускорении или торможении установлены управляемые блоком 30 управления воздухозаборные устройства 41-48, получающие команды управления в зависимости от условий движения. Объем воздуха, подаваемого управляемыми командами блока 30 управления воздухозаборными устройствами, обозначен на фиг.6 как L1-L8. В зависимости от фактических условий движения, т.е. от фактического ускорения,  блок 30 управления выдает воздухозаборным устройствам 41-48 команды управления каждому по отдельности в зависимости от места их расположения вдоль рельсового транспортного средства 10, чтобы предотвратить возникающую внутри транспортного средства воздушную тягу или противодействовать ей. Для команд управления воздухозаборным устройствам в блоке 30 управления используют профили управления, заложенные в память блока 30 управления или в память наружного блока памяти.
На фиг. 7 показан вариант выполнения профиля управления SP (x), отражающего команды управления управляемым воздухозаборным устройствам 41-48 рельсового транспортного средства 10 по фиг.6 при торможении. Видно, что при торможении рельсового транспортного средства 10  установленные впереди по направлению F движения воздухозаборные устройства пропускают более большой объем воздуха, чем установленные за ними по  направлению F движения воздухозаборные устройства. Подача воздуха в переднюю зону рельсового транспортного средства 10 обеспечивает возможность противодействования показанному на фиг.1 движению воздуха вперед из задней зоны рельсового транспортного средства 10, чтобы компенсировать возникающую из-за инерции воздушную тягу или остановить ее локальным повышением давления.
При ускорении рельсового транспортного средства 10 блок 30 управления задействует обратный профиль управления для предотвращения возникновения воздушной тяги. На фиг. 8  показан пример профиля управления, задействованного блоком 30 управления рельсового транспортного средства 10 по фиг.6 при ускорении рельсового транспортного средства 10. Видно, что установленные сзади по направлению F движения воздухозаборные устройства пропускают более большой объем воздуха, чем установленные впереди них по направлению F движения воздухозаборные устройства. Подача или пропуск воздуха в заднюю зону рельсового транспортного средства 10 обеспечивает возможность противодействования инерционному движению воздушного столба из передней зоны рельсового транспортного средства 10 в его заднюю зону.
На фиг. 9 показан вариант выполнения рельсового транспортного средства 10, оборудованного несколькими m (на фиг.9 m=9) управляемыми воздухопроводящими устройствами 200. Воздухопроводящие устройства 200 установлены по продольному направлению Х рельсового транспортного средства 10 на расстоянии или со смещением друг от друга. Установленные впереди по направлению F движения воздухопроводящие устройства 200 расположены в месте XI, а установленные максимально сзади управляемые воздухопроводящие устройства 200 расположены в месте Xm.
Управляемыми воздухопроводящими устройствами 200 управляет блок 30 управления, включающий вычислительный блок 31 и блок-накопитель 32. В блок-накопитель 32 занесено большое количество n профилей управления SP1 (x), SP2(x)… SPn-1(x), SPn(x).
Вычислительный блок 31 соединен с блоком-накопителем 32 и на него через вход  31а управления поступает отражающий фактические условия движения рельсового транспортного средства 10, синхронизированный параметр движения, отражающий, например, соответствующую точку S(t) отрезка пути, фактическую скорость v (t) или фактическое ускорение a(t). На основе соответствующего синхронизированного параметра движения вычислительный блок 31 определяет наличие ускорения или торможения рельсового транспортного средства 10 (например, посредством дифференсации в зависимости от типа параметра движения) и выбирает в зависимости от степени ускорения соответствующий данному условию профиль управления SP1(x)-SPn(x). В зависимости от выбранного  или взятого из блока-накопителя 32 профиля управления вычислительный блок 31 выдает соответствующие команды управления воздухопроводящим устройствам 200, установленным по продольному направлению Х рельсового транспортного средства 10, как это раскрыто выше на примере фиг. 1-8, что предотвращает инерционное возникновение воздушной тяги L внутри рельсового транспортного средства 10 при ускорении или торможении или, по меньшей мере, снижает ее эффект.
Вместо или дополнительно к показанным на фиг.9 профилям управления SP1(x)-SPn(x) в память  блока-накопителя 32 можно занести функцию управления конкретно для каждого отдельного воздухопроводящего устройства 200, на основе которой для каждого отдельного воздухопроводящего устройства рассчитывают соответствующую норму воздушного потока L(xi) в зависимости от синхронизированного параметра движения, например одного из вышеназванных параметров (например параметра a(t) ускорения), и местоположения Xi соответствующего воздухопроводящего устройства 200. Расчет нормы воздушного потока для каждого отдельного воздухопроводящего устройства 200 осуществляют, например, по формуле
L(xi) = f(xi, a(t)) (i = l,...,m),
где L(xi) - норма воздушного потока каждого отдельного воздухопроводящего устройства, а f(xi, a(t) - функция, зависящая от синхронизированного параметра ускорения a(t) и местоположения Xi соответствующего воздухопроводящего устройства.
Настоящая полезная модель детально раскрыта и описана на основе предпочтительных вариантов ее осуществления, однако она не ограничена раскрытыми примерами, и специалист сможет сделать выводы о ее вариациях, не нарушая объема правовой защиты.