Investigation of the thermal parameters and indoor air quality changes in an automobile cabin by experimental measurements

Günümüzde, insanların büyük bir çoğunluğu, ulaşım aracı olarak otomobilleri kullanmaktadır. Otomobil teknolojilerinin gelişmesi ile birlikte, insanlar, otomobillerde, daha konforlu bir iç ortam istemeye başlamışlardır. Otomobil kabininde iç ortam koşullarının, sürüş konforu ve güvenliğini etkilediği bilinmektedir. Otomobil klimaları, kabin iç ortam koşullarını, gerek ısıl konfor, gerekse iç hava kalitesi bakımından etkilemektedir.Otomobil klimalarındaki, farklı hız düzeyi ve menfez seçimleri, kabin iç ortamında değişik hava hız ile sıcaklık dağılımlarına neden olmaktadır. Kabin iç ortam koşulları, farklı hava hız ve sıcaklık dağılımında değişmektedir.Otomobil klimasının, iç ortam koşullarına olan etkisini, doğal iklim koşullarında deneysel anlamda inceleyen çalışmalar sınırlıdır. Bu çalışmada ise, gerçek iklim koşulları altında, farklı klima ve ısıtıcı modları için deneyler gerçekleştirilmiştir. Araştırmada, kabin katı yüzey ve insan deri sıcaklıkları termografik yöntem kullanılarak ölçülmüştür. Kızıl ötesi kamera kullanılarak yapılan ölçümlerde, ısıtma ve soğutma süreçleri için, kabin katı yüzey ve insan deri sıcaklıklarının anlık sıcaklık dağılımları belirlenmiştir.Termografik yöntem kullanımının yanı sıra, ısıtıcının, kabin içerisindeki CO2 düzeyi, iç ortam sıcaklık ve bağıl nem değerlerine olan etkileri istatistiksel olarak incelenerek, SPSS 15 paket programı yardımıyla ANOVA ve MANOVA analizleri yapılmıştır. Değişik hava hız düzeyleri ve menfez seçiminin kabin iç ortam koşullarına olan etkileri incelenmiştir.Bu çalışmadan elde edilen sonuçların, otomobillerde ısıl konfor konusunda gerçekleştirilen sayısal hesaplamalı akışkanlar dinamiği ve kişi ile çevresi arasındaki termofiziksel etkileşimleri inceleyen matematiksel modellerin geliştirilmesine yardımcı olacağı düşünülmektedir.Nowadays, most of the people use automobiles to travel. With improvements in automobile technologies, people began to expect more comfortable indoor environment in automobiles. It is known that, automobile cabin conditions affect the driving comfort and safety. Automobile air conditioners affect both thermal comfort and air quality in an automobile cabin.Different vent choices and modes cause different air velocity and temperature distribution in the cabin. Automobile cabin conditions change due to the different air velocity and temperature distributions.Studies that are investigating the effects of air conditioner on automobile cabin environment in natural climate conditions are restricted. In this study, experiments were done under different natural climate conditions with different types of air conditioner modes. In the research, solid surfaces of the cabin and human facial skin temperatures were measured by using infrared thermography. Transient temperature distributions of cabin solid surfaces and human facial skin were obtained.Besides using infrared thermography, effects of heater on CO2 emission, temperature and relative humidity in the cabin were statiscally investigated. ANOVA and MANOVA analyses were obtained by using SPSS 15 program. The effects of different air velocity levels and vent choices on cabin indoor environment were investigated.The obtained results from this study will lead further studies in automobile thermal comfort studies and with this research; CFD studies and thermal comfort models with regard to thermophysical interactions between subjects and the ambient can be validated for transient conditions.Türk Otomobil Fabrikası A.Ş. (FIAT-TOFAŞ