本課題研究的主要技術路線如圖.所示。圖.技術路線圖本課題研究的主要內容有結合黑龍江工程學院汽車工程中心現有場地,進行汽車低溫試驗室的布置設計,低溫試驗室屬于人工氣候試驗室,模擬野外低溫環境,供汽車及類似產品作低溫起動性能試驗,發動機檢測試驗臺性能測試及整車性能檢測試驗臺設計,同時規劃布置低溫實驗倉,達到低溫測試環境要求。用于檢測整車發動機在低溫環境中運行各參數變化情況進行數據分析比較改進升級零部件,還可以用于進行教學演示功能。第章低溫試驗室功能實現及計算.冷凍負荷計算對實驗室進行冷凍負荷計算是選擇制冷設備的前提條件,通過冷凍負荷值選用制冷設備,冷凍負荷包括庫體漏熱設備負荷通風熱量操作熱量制冷設備熱量等。庫體漏熱也即是滲入熱高溫熱源的熱量總是以對流傳導和輻射的形式不斷傳到低溫的冷庫內,這便是滲入熱。為了創造合理的冷藏條件,實驗室必須使用合適的絕熱材料和絕熱結構。實驗室尺寸確定后,影響滲入熱的決定因素便是實驗室的傳熱系數。實驗室的傳熱系數計算公式為.式中低溫試驗室的傳熱系數,經驗公式.滲入熱計算滲入熱計算公式為.式中為傳熱面積為庫內外溫差.為裕度系數。滲入熱為設備熱負荷包括貨物冷卻和發動機排熱量。貨物冷卻熱計算公式為.式中為進貨量單位為進貨焓值和最終焓值為完全冷卻時間單位。貨物冷卻熱為.試驗車排熱量計算發動機所耗燃油的熱量包括轉化為有效功的熱量傳遞給冷卻介質的熱量廢氣帶走的熱量燃料不完全燃燒熱損失和其他熱量損失,根據內燃機原理熱平衡來確定發動機排熱量。發動機所耗燃油的熱量在發動機中,熱量是由燃料燃燒而產生的,假設燃料完全燃燒,則每小時所發出的熱量為.式中是發動機所耗燃油的熱量是發動機每小時的耗油量是燃料低熱值。杰勛百公里耗油為.到.,取.,單位換算為是為,查表為.每小時所發出的熱量為廢氣帶走的熱量廢氣帶走的熱量為.式中每小時消耗的燃料量和空氣量廢氣和空氣的定壓比熱容靠近排氣門處的廢氣溫度進氣管入口處工質的溫度??杖急葹?,消耗升燃料需要.空氣,所以消耗.燃料需要.空氣約等于,空氣的定壓比熱容為,廢氣的定壓比熱容為燃料不完全燃燒熱損失計算公式為發動機排熱量發動機所耗的燃油量廢氣帶走的熱量燃料不完全燃燒熱損失發動機排熱量.發動機排熱量計算整車排熱量主要由發動機排熱量所產生,低溫試驗室所采用的發動機為五菱所產的發動機,此發動機排量為,它與試驗車相比排熱量小熱負荷也小,它的排熱量計算為發動機所耗燃油的熱量在發動機中,熱量是由燃料燃燒而產生的,假設燃料完全燃燒,則每小時所發出的熱量為.式中是發動機所耗燃油的熱量是發動機每小時的耗油量是燃料低熱值。使用型號的汽車如哈飛路寶綜合路況耗油量為.,單位換算為是為.,查表為.每小時所發出的熱量為.廢氣帶走的熱量廢氣帶走的熱量為.式中每小時消耗的燃料量和空氣量廢氣和空氣的定壓比熱容靠近排氣門處的廢氣溫度進氣管入口處工質的溫度??杖急葹?,消耗升燃料需要.空氣,所以消耗燃料需要.空氣,空氣的定壓比熱容為,廢氣的定壓比熱容為燃料不完全燃燒熱損失計算公式為發動機排熱量發動機所耗的燃油量廢氣帶走的熱量燃料不完全燃燒熱損失發動機排熱量.汽車,低溫,試驗室,設計,畢業設計,全套,圖紙汽車經過百年的發展已經走入千家萬戶,汽車不再是奢侈品而是人類現代化的個標志,人們對于汽車的各項功能要求越來越高,汽車的使用范圍越來越廣泛,在世界的各個角落都有汽車的身影,汽車在寒冷地帶的使用對發動機是個嚴峻的考驗。機動車輛因氣候寒冷將會造成燃油汽化性能差潤滑油粘度增大蓄電池工作能力差端電壓低等問題,使發動機啟動困難嚴重影響了車輛的正常工作,尤其是發動機,長時間在低溫環境下工作會產生如下危害縮短發動機的使用壽命發動機的功率下降油耗增加輪胎強度減弱潤滑油質量降低其它附屬器件變硬變脆,使行車條件明顯變差,由于我國在冬季大部分地區都處在較寒冷的地區,因此這些故障現象表現的尤為突出,低溫冷啟動也是發動機個重要的指標,低溫試驗室對于汽車發動機在低溫環境中運行狀態進行有效的動態模擬分析對比得出改進數據以便于汽車的改進升級,低溫試驗室對于汽車的未來發展有重要的意義。文中介紹了結合黑龍江工程學院汽車工程中心現有場地條件進行設備布置安裝調試,對整車性能檢測設備選用布局發動機測功機檢測設備選用布局冷凍負荷計算制冷設備選用試驗功能體現等進行了詳細說明,并對不同選擇方案進行了比較分析,保證了設計的合理性先進性及實用性,敘述了在選用設備時出現的問題及相關設備的工作原理。關鍵詞低溫試驗室整車低溫性能檢測發動機測功機冷凍負荷底盤測功機目錄摘要第章緒論.研究背景及意義.現有布置條件場地布置條件主要技術要求.國內外汽車發展現狀國外汽車發展現狀中國汽車發展現狀.汽車低溫試驗室發展趨勢.本文課題研究的主要內容與技術路線第章低溫試驗室功能實現及計算.冷凍負荷計算滲入熱計算試驗車排熱量計算發動機排熱量計算通風換熱量及操作熱量計算其它設備熱量計算.制冷時間計算.制冷設備的設計與選用制冷系統形式的選擇壓縮機的選擇制冷設備的選擇溫控設備選用.本章小結第章汽車低溫試驗室布局設計方案.設計方案的背景條件.試驗室布局的確定.布局設計方案的確定.其它附屬設備簡易起重機保溫門的設計保溫材料.本章小結第章發動機性能檢測設備布置.發動機性能檢測試驗臺組成.發動機的選擇發動機基本參數發動機其它參數.發動機測功機的選用發動機測功機分類各發動機測功機特點電渦流測功機的選用電渦流測功機主要用途電渦流測功機結構組成與工作原理電渦流測功機主要技術指標電渦流測功機的安裝與校正測功器的校正電渦流測功機安裝尺寸表聯軸器聯接尺寸.測功機固定螺栓的校核螺栓的切向受力分析螺栓的軸向受力分析.地腳螺栓的校核螺栓的切向受力分析螺栓的軸向受力分析.臺架鋼板連接螺栓校核螺栓的切向受力分析螺栓的軸向受力分析.發動機定位螺栓校核螺栓的切向受力分析螺栓的軸向受力分析.本章小結第章整車性能檢測試驗臺設備布置.整車性能試驗臺的組成.試驗車的選用.底盤測功機設計選用底盤測功機分類形式底盤測功機功能底盤測功機技術要求滾筒設計要求滾筒中心距滾筒表面徑向圓跳動量實驗室選用底盤測功機型號.本章小結第章試驗功能體現.發動機試驗功能體現.整車檢測試驗功能體現.檢測輸出設備型號的選擇.本章小結結論參考文獻致謝附錄附錄第章緒論.研究背景及意義低溫環境可以對機械車輛兵器電子儀器儀表等各類地面設備的性能和工作可靠性產生不良影響,隨著生產與科學技術的發展,這問題已越來越受到人們的重視。雖然低溫環境模擬投資多能耗大,但由于其對國民經濟和國防軍事工業發展的重要性,各先進國家都十分重視,不惜投人大量財力建設大中型低溫環境試驗室。制冷及低溫工程學科主要是研究獲得并保持低于環境溫度的原理與方法,實現該條件所需要的儀器和設備,以及研究低于環境溫度的條件下工程應用。根據溫度的不同,它又可劃分為制冷工程和低溫工程兩個領域,前者涉及低于的問題,后者涉及高于的問題。低溫工程與國民經濟和人民生活密切相關,隨著我國國民經濟的發展,它的地位越顯重要。是航空航天車輛實驗氣體工業生物醫學工程等領域的重要基礎支撐,低溫工程在機械冶金以及航天技術等諸多領域中有著廣泛的應用。制冷低溫設備與系統,凍結和凍干過程機理,低溫生物醫學技術,冷量儲存及輸送技術,制冷及低溫系統的自動控制及計算機模擬,制冷及低溫工程的測量技術和測試設備,制冷空調與低溫技術在有關領域中的應用以及節能,汽車方向的低溫試驗研究對于汽車的發展有著更為深遠的意義,它能推動汽車擁有更為廣闊的應用空間。.現有布置條件場地布置條件根據中華人民共和國國家標準,機動車輛低溫性能試驗規范,結合現有試驗室場地進行合理布置,現有試驗室場地位于汽車工程中心樓,現有試驗室面積.平方米,長.米,寬.米,高米,在現有場地中進行整車性能檢測設備布置發動機測功機檢測設備選用布置制冷設備布置。主要技術要求試驗環境溫度按以下進行,為保證試驗的準確性,被考核的零部件均應達到設計要求,性能參數調至規定范圍按汽車的使用說明書或有關技術資料的規定,選用相應牌號的燃油機油和冷卻液,并記錄應使用制造商規定的蓄電池起動電纜和搭鐵電纜,各線路連接可靠,蓄電池工作良好,試驗車輛準備按中規定執行,裝載質量按中規定執行,前排雙人人,座椅調整至最后位置,車輛加裝所有選裝配置,輪胎氣壓按中規定執行,在每項試驗前后,需對車輛進行主觀評價設計計算公式式中螺栓預緊力,許用應力。.滿足要求校核計算公式滿足設計要求螺栓的軸向受力分析受軸向載荷緊固螺栓連接的基本公式許用應力計算公式.式中螺栓屈服強度,安全系數。殘余預緊力計算公式.式中殘余預緊力系數軸向載荷.總載荷計算公式.式中軸向載荷殘余預緊力,。.預緊力計算公式.式中殘余預緊力,相對剛度軸向載荷。.強度校核計算公式.式中螺栓所受軸向總載荷,螺紋小徑。.設計計算公式.式中螺栓所受軸向總載荷,許用應力。.滿足設計要求.本章小結本章介紹了發動機測功機設備的各部分組成以及工作原理,經過對比分析選擇了發動機的型號和測功機的型號,進行了地腳螺栓的校荷計算,發動機固定螺栓的校核計算,測功機固定螺栓的校核計算。第章整車性能檢測試驗臺設備布置.整車性能試驗臺的組成整車性能試驗臺由試驗車底盤測功機檢測輸出系統等組成。.試驗車的選用選用長安杰勛汽車長安杰勛汽車具體參數長寬高軸距前輪距后輪距整備質量發動機.馬力發動機型號排量.汽缸數個氣缸排列形式直列。.底盤測功機設計選用底盤測功機分類形式底盤測功機分類形式如表.所示表.底盤測功機分類形式額定承載質量滾筒組合形式雙軸式雙軸式雙軸式或三軸式盤測功機型號表示方法底盤測功機型號表示方法如圖.所示圖.測功機型號底盤測功機功能基本功能汽車驅動輪輸出功率外特性和部分特性輸出扭力轉矩的檢測,車速表里程表誤差的檢測。擴展功能汽車加速性能滑行性能的檢測,汽車傳動系阻滯力的檢測,汽車油耗檢測的加載及控制,汽車排氣污染物檢測的加載及控制。底盤測功機技術要求基本要求在下列工作條件下,底盤測功機應能正常工作環境溫度相對濕度不大于。電源,三相單相,。磁場工業現場的電磁干擾應對測試結果無影響。臺體底盤測功機臺體應具有標稱額定承載質量的承載能力。底盤測功機臺體應有用于安裝的起吊掛鉤裝置。滾筒設計要求底盤測功機滾筒直徑應介于之間推薦推薦。滾筒表面徑向圓跳動量應不大于.,前后滾筒軸線的平行度誤差應不大于。滾筒中心距雙軸式滾筒中心距用
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