汽車低溫試驗(yàn)室設(shè)計(jì)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目: 設(shè)計(jì)汽車低溫試驗(yàn)室 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí): 車輛工程07-11班 學(xué) 生 姓 名: 劉宇 導(dǎo) 師 姓 名: 鮑宇 開 題 時(shí) 間: 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見： 簽字： 年 月 日 開題報(bào)告撰寫要求 一、“開題報(bào)告”參考提綱 1. 課題研究目的和意義； 2. 文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）； 3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題； 4. 技術(shù)路線或研究方法； 5. 進(jìn)度安排； 6. 主要參考文獻(xiàn)。 二、“開題報(bào)告”撰寫規(guī)范 請(qǐng)參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué)生姓名 劉宇 系部 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 車輛工程B07-11班 指導(dǎo)教師姓名 鮑宇 職稱 高級(jí)實(shí)驗(yàn)師 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 汽車低溫試驗(yàn)室設(shè)計(jì) 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 低溫工程學(xué)是航空航天、車輛實(shí)驗(yàn)、氣體工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)支撐。 國(guó)外汽車低溫試驗(yàn)室研究現(xiàn)狀： 美國(guó)的經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)，也是世界上最早研制汽車低溫試驗(yàn)室的國(guó)家之一，國(guó)外汽車低溫試驗(yàn)室的研制開發(fā)已有六十多年，技術(shù)水平、測(cè)量精度以及檢測(cè)設(shè)備水平較高。 中國(guó)汽車低溫試驗(yàn)室發(fā)展現(xiàn)狀： 中科院理化所于2009年正式獲準(zhǔn)成立“中國(guó)科學(xué)院低溫工程學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，這是我國(guó)低溫工程學(xué)領(lǐng)域第一個(gè)院級(jí)開放實(shí)驗(yàn)室，對(duì)推動(dòng)我國(guó)在汽車低溫試驗(yàn)方面有重要的意義。 選題目的意義： 1.結(jié)合汽車工程中心現(xiàn)有場(chǎng)地，進(jìn)行設(shè)計(jì)，布置實(shí)驗(yàn)室。完成發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)功機(jī)的安裝設(shè)計(jì)，同時(shí)規(guī)劃布置低溫實(shí)驗(yàn)倉(cāng)，達(dá)到低溫環(huán)境測(cè)試要求。 2. 結(jié)合實(shí)驗(yàn)室布置汽車整車性能測(cè)試裝置布局低溫試驗(yàn)室屬于人工氣候試驗(yàn)室, 模擬野外低溫環(huán)境, 供汽車及類似產(chǎn)品作低溫起動(dòng)性能試驗(yàn)及其它低溫性能試驗(yàn)用, 包括駕駛室采暖空調(diào)性能液壓系統(tǒng)低溫運(yùn)行性能, 零部件材料冷脆性能, 蓄電池、燃油與機(jī)油的低溫工作性能等。 對(duì)于北方冬季，環(huán)境溫度較低，受周圍的環(huán)境溫度以及排氣降噪能量轉(zhuǎn)換的影響，汽車的排氣管會(huì)向外滴水，這是一個(gè)很普遍的現(xiàn)象。因此，針對(duì)東北寒冷的冬季，對(duì)乙醇汽油在寒冷地區(qū)的應(yīng)用性能進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出低溫試驗(yàn)室，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)性能分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)于解決汽車寒地使用以及緩解交通壓力都有十分重要意義。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 對(duì)于我校汽車與交通工程學(xué)院將要組建汽車低溫試驗(yàn)室，首先根據(jù)功能要求對(duì)低溫實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)包括： 1.試驗(yàn)室外形尺寸。 2.選擇制冷系統(tǒng)。 3.設(shè)計(jì)保溫門。 4.選擇維護(hù)結(jié)構(gòu)。 5.選擇通風(fēng)設(shè)施。 6.選擇發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)功機(jī)，電渦流測(cè)功機(jī)。 7.設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)臺(tái)架并進(jìn)行安裝。 8.選擇低溫試驗(yàn)室檢測(cè)系統(tǒng)以及分析輸出設(shè)備。 9.選擇合適的天車。 運(yùn)用低溫試驗(yàn)室檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫條件下的性能運(yùn)行情況，測(cè)出相應(yīng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)用以改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其在低溫條件下有更優(yōu)越的性能 對(duì)整車性能進(jìn)行檢測(cè)，選擇合適的測(cè)功機(jī)與檢測(cè)設(shè)備布局圖如下：（天車與試驗(yàn)車待定） 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架進(jìn)行設(shè)計(jì)繪CAD圖并完成安裝并對(duì)其進(jìn)行安裝調(diào)試運(yùn)行 對(duì)低溫試驗(yàn)室進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速降溫并能保持溫度在一定范圍內(nèi)不變，并計(jì)算熱量損失及熱交換值。 部分具體選用器材: 外形尺寸：長(zhǎng)6.5米，寬3.3米，高3米. 實(shí)驗(yàn)室溫度： -20 ℃。 制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)成分體式。制冷主機(jī)為整體式風(fēng)冷室外機(jī)組, 制冷系統(tǒng)采用格潤(rùn)冷庫(kù)制冷分體機(jī)，主機(jī)采用德國(guó)比澤爾半封閉壓縮機(jī) 冷風(fēng)機(jī)采用上海北峰新型高效蒸發(fā)器 電磁閥、膨脹閥、吸氣過濾器、干燥過濾器等零部件均采用進(jìn)口名牌產(chǎn)品。 保溫門：雙開門，厚度100毫米；門洞尺寸為2.2m*2.2m。門上帶安全逃生裝置，防止人不慎困于庫(kù)內(nèi)，產(chǎn)生危險(xiǎn)。 維護(hù)結(jié)構(gòu)：采用聚氨酯雙面彩鋼復(fù)合板；厚150毫米，容重為40公斤。地面鋪設(shè)5毫米厚鋼板。 室內(nèi)與室外設(shè)計(jì)有通風(fēng)設(shè)施。 因發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱功率較大，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室有通風(fēng)要求而會(huì)導(dǎo)致一定的冷量損失，所以每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的散熱最大功率暫定為7kw/h。 此系統(tǒng)為全自動(dòng)控制。無需人工操作，設(shè)定溫度后自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)除霜；運(yùn)行中出現(xiàn)異常情況，報(bào)警提示。 電控裝置中帶有過流保護(hù)、短路保護(hù)、缺相、逆相保護(hù)等保護(hù)功能。 采用意大利小精靈冷庫(kù)專用溫控器，元器件均采用進(jìn)口名牌產(chǎn)品。 整個(gè)制冷系統(tǒng)加裝安全保護(hù)系統(tǒng)。具備高、低溫報(bào)警功能，保證實(shí)驗(yàn)安全。 擬采用雙平開門尺寸為：2.2m*2.2m，厚100mm，門上帶安全逃生裝置，防止人不慎困于庫(kù)內(nèi)，產(chǎn)生危險(xiǎn)。 庫(kù)門是冷庫(kù)的重要組成部分，冷庫(kù)庫(kù)門選型以密封性能好、堅(jiān)固、耐用為基本準(zhǔn)則。其特點(diǎn)主要有： l 省能源 冷庫(kù)庫(kù)門應(yīng)有完美的密封性能，從而為冷庫(kù)業(yè)主節(jié)省大筆能源費(fèi)用。 l 經(jīng)久耐用 冷庫(kù)庫(kù)門密封系統(tǒng)采用“浮開沉閉”式機(jī)構(gòu)，使密封膠圈能長(zhǎng)年使用而極少磨損。 l 操作輕便 冷庫(kù)庫(kù)門由于采用了“浮開沉閉”式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所以，操作起來非常靈活輕便。 l 安全可靠 不需借助工具就可開啟的緊急逃生裝置；庫(kù)內(nèi)設(shè)置熒光手柄,只需推動(dòng)手柄,即可開啟。 一、 制冷設(shè)備——壓縮機(jī) 本采用德國(guó)比澤爾半封閉壓縮機(jī),主要特點(diǎn)如下： 通用性 R134a、R404A、R507A、R407C或R22 同一種壓縮機(jī)，可使用任何制冷劑 ——空調(diào)工況 ——中、低溫工況 高效率 高效率工作閥片 最小的死點(diǎn)間隙 高效率大體積電機(jī) 耐磨驅(qū)動(dòng)部件 耐用輕質(zhì)合金驅(qū)動(dòng)部件 低摩擦主軸瓦和鋁活塞 表面鍍硬鉻的活塞環(huán) 可靠閥板設(shè)計(jì) 耐沖擊彈簧鋼閥片 振動(dòng)小噪音低 最佳化的質(zhì)量平衡 內(nèi)置消音器（比澤爾專利技術(shù)） 高效率能量控制 50%能量調(diào)節(jié)（選購(gòu)件） IP54等級(jí)接線盒 可選訂IP66等級(jí) 電機(jī)電子保護(hù)裝置 采用PTC傳感器對(duì)電機(jī)溫度進(jìn)行監(jiān)控 排氣溫度保護(hù)（選購(gòu)件） 曲軸箱加熱器（選購(gòu)件） 自適應(yīng)帶套管插入式 R22低溫用CIC電子噴液裝置（比澤爾專利技術(shù)） 電子模塊控制，保證噴液100%霧化 二、 制冷設(shè)備——室內(nèi)機(jī) 主要特點(diǎn)如下： 換熱效率高，結(jié)霜均勻，如采用進(jìn)口外平衡膨脹閥，制冷效率可提高25％，節(jié)省用電量，降低成本。 ◆ 高效風(fēng)機(jī)，風(fēng)量大，射程遠(yuǎn)，耗電量小，噪聲低， ◆ 使用壽命長(zhǎng)。 ◆ 盤管：厚度0.45mm的光亮性銅管，液壓機(jī)械漲管后與翅片緊密貼合。 ◆ 彎關(guān)焊接：銀焊。 ◆ 氣壓試驗(yàn)：2.6Mpa氣壓在水中進(jìn)行氣壓和氣密性實(shí)驗(yàn)合格。 ◆ 液體分液器：BF-DL系列采用文丘里分液頭：BF-DD 系列采用新型分液頭。 ◆ 雙層接水盤，內(nèi)置帶電熱管斜接水盤。 ◆ 外殼：有噴涂淡灰色的軋花鋁板外殼。接水盤和 兩側(cè)板方便拆缺卸，連接件均采用高強(qiáng)度鋁釘和Nicr件。 三、 制冷設(shè)備——室外機(jī) 該產(chǎn)品是在中國(guó)科學(xué)院低溫中心制冷專家的指導(dǎo)下專門為中、小型冷庫(kù)開發(fā)的一種模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化的制冷設(shè)備，與傳統(tǒng)的裸露機(jī)組相比，它具有高性能，低噪音，安裝方便，省時(shí)省力，節(jié)能省電等優(yōu)點(diǎn)。 它先進(jìn)的設(shè)計(jì)、美觀的造型、精湛的工藝、優(yōu)化的配置，代表著冷庫(kù)制冷設(shè)備發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)與潮流。 特點(diǎn)： 1. 省電、節(jié)能壓縮機(jī)，能效比大，制冷效率高。 2. 采用L型冷凝器，增大散熱面積；優(yōu)化組合結(jié)構(gòu)，體積小，重量輕。 3. 采用流線型風(fēng)扇葉片，效率高，噪音小。 4. 噴塑外殼，美觀大方，防雨防曬，特適于戶外使用。 5. 機(jī)組內(nèi)已事先充好制冷劑，無需在安裝現(xiàn)場(chǎng)充注。 六、控制——XLR170 采用意大利小精靈儲(chǔ)藏庫(kù)專用溫控器，主要介紹如下： 制冷系統(tǒng)電控部分主要集中在電控箱中，電控箱是由微電腦溫度控制器、交流接觸繼電器、空氣開關(guān)、過電流保護(hù)繼電器等電器元件組成的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)具有完善的控制功能，可以通過庫(kù)內(nèi)溫度控制壓縮機(jī)的啟停，通過定時(shí)控制室內(nèi)機(jī)進(jìn)行融霜，還可通過各種保護(hù)和報(bào)警裝置確保機(jī)組安全使用。 新一代原裝進(jìn)口微電腦制冷專用控制器具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1. 亞光阻燃ABS工程塑料外殼，外形美觀大方，防雨防潮； 2. 大屏幕（LED）直觀顯示，冷室溫度、設(shè)備運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控并同步顯示； 3. 大按鍵設(shè)計(jì)方便用戶操作； 功能完善，可有溫度控制、溫濕一體控制可供選型。 （一）、電控箱使用參數(shù) a． 電源：三相380V±5%。 b． 環(huán)境：溫度0℃～45℃ 濕度<90% 無水、無爆炸性氣體和粉塵。 c． 控溫范圍：±60℃。 d． 精確值差范圍:±2℃。 e． 輸入NTC溫度傳感器2只。 （二）、電控部分特點(diǎn) 電控箱采用進(jìn)口微電腦控制器和電器元件，具有功能齊全、抗干擾性強(qiáng)、可靠性高的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)控溫，通過感溫探頭探測(cè)庫(kù)內(nèi)溫度，當(dāng)庫(kù)溫達(dá)到設(shè)定溫度上限時(shí)，壓縮機(jī)啟動(dòng)制冷；當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度下限時(shí)，壓縮機(jī)自動(dòng)停止；當(dāng)庫(kù)溫探頭失效時(shí)，還可通過設(shè)置參數(shù)暫時(shí)用時(shí)間周期控制壓縮機(jī)啟停； A) 自動(dòng)化霜：融霜可采用電加熱器或熱氣任何一種融霜方式，通過設(shè)置參數(shù)值實(shí)現(xiàn)此功能； B) 異常報(bào)警：當(dāng)庫(kù)內(nèi)溫度過高或過低都會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并顯示報(bào)警代碼，如果庫(kù)溫探頭或蒸發(fā)器探頭失靈也會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并顯示報(bào)警代碼； C) 機(jī)組啟動(dòng)延時(shí)：為防止機(jī)組頻繁啟動(dòng)，在微電腦溫度控制器中可設(shè)置機(jī)組啟動(dòng)延時(shí)； D) 過電流保護(hù)：電控箱中有過電流保護(hù)器，在電流過大時(shí)，自動(dòng)斷開確保設(shè)備安全。 主要技術(shù)指標(biāo) 汽 車 試 驗(yàn) 室 溫度(℃) -20 占地面積(m2) 22 容積(m3) 50.2 裝機(jī)額定功率(kw) 10.56 室外機(jī)型號(hào) OF-12*1 室內(nèi)機(jī)型號(hào) DD-45*2 電源 3相 380V±5% 化霜電加熱功率(kw) 5.4 機(jī)組冷卻方式 風(fēng)冷 制冷量(kw) 12.57 三、技術(shù)路線（研究方法）調(diào)研和查閱資料 確定低溫實(shí)驗(yàn)室整體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)方案 確定發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)及臺(tái)架整體布置 確定低溫試驗(yàn)室溫度控制設(shè)計(jì)布置 進(jìn)行冷凍負(fù)荷計(jì)算 對(duì)房架結(jié)構(gòu)進(jìn)行ansys受力分析 運(yùn)用CAD完成設(shè)計(jì)圖紙，寫說明書 四、進(jìn)度安排 1、調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 第1、2周 2、實(shí)驗(yàn)室調(diào)研，完成實(shí)驗(yàn)室整體布局，考慮到功能因素（性能檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析）第3周 3、設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架及定位：第4周 4、實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室溫度控制功能，完成熱交換計(jì)算，繪制設(shè)計(jì)圖紙第5、6周 5、完成整車性能試驗(yàn)設(shè)計(jì)，撰寫說明書 第7周 6、完善確定設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，繪制圖紙 第8周 7、完成設(shè)計(jì)圖紙 第9周 8、撰寫設(shè)計(jì)說明書、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能，進(jìn)行校核分析。第10周 9、完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫 第11周 10、設(shè)計(jì)審核、預(yù)答辯、修改 第12周、第13、14周、第15周、第16周 11、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第17周 五、參考文獻(xiàn) 1、 期刊類：道路與公路類，筑路機(jī)械或工程機(jī)械類，交通工程類，有關(guān)大學(xué)學(xué)報(bào)等（五年內(nèi)） 2、 科技圖書和教材：機(jī)械設(shè)計(jì)類、制圖類、及相關(guān)專業(yè)書； 3、 設(shè)計(jì)手冊(cè)：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等； 4、 網(wǎng)絡(luò)資源：檢索關(guān)鍵詞；汽車低溫試驗(yàn)室； 5、發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)理論與實(shí)踐 其它：相關(guān)產(chǎn)品廣告，參觀有關(guān)產(chǎn)品展覽會(huì)。 六、備注 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日