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1、目 录摘要IAbstrracttII第1章绪绪论11.1概概述11.2课课题选题题的目的的意义11.3国国内外研研究现状状21.4设设计的主主要完成成内容21.4.11设计的的基本内内容21.4.22解决的的主要问问题3第2章低低温实验验室总体体设计42.1低低温实验验室的设设计要求求42.2汽汽车低温温实验室室系统构构成42.3实实验室的的整体布布局设计计52.4本本章小结结6第3章低低温试验验室制冷冷设备及及附件设设计73.1低低温功能能概况73.2低低温试验验室保温温门的结结构73.3保保温墙体体材料的的选择73.4低低温实验验室的冷冷冻负荷荷计算73.4.11墙壁的的漏热计计算73.4
2、.22设备负负荷83.4.33发动机机运行时时热量计计算83.4.44排气系系统的散散热计算算93.4.55通风换换热热量量及操作作热量计计算93.4.66其他设设备热量量计算103.5制制冷设备备的选用用113.6低低温实验验室的温温度控制制113.7本本章小结结12第4章整整车低温温测试装装置的设设计134.1整整车测试试台架的的概述134.1.11汽车道道路运行行工况模模拟134.1.22底盘输输出功率率的测量量144.2滚滚筒装置置的选择择144.2.11滚筒结结构概述述144.2.22滚筒直直径的确确定154.2.33滚筒中中心距164.3主主要部件件的选择择164.3.11电机的的
3、选择164.3.22联轴器器的选择择164.3.33轴承的的选择174.4功功率吸收收装置的的选择174.5滚滚筒轴的的校核184.6上上车机构构设计194.6.11液压缸缸的计算算194.6.22滚筒锁锁止机构构204.7本本章小结结21第5章发发动机低低温测试试装置的的设计225.1发发动机低低温试验验概述225.2测测试用发发动机及及测功机机的选择择及其参参数225.3低低温测试试功能实实现235.3.11发动机机台架固固定方案案及支持持设计235.3.22发动机机与测功功机连接接轴的计计算245.4测测试装置置总体尺尺寸255.5测测试装置置设计校校核255.5.11测试装装置材料料的
4、选择择255.5.22测试装装置强度度校核255.6本本章小结结27第6章实实验教学学研究功功能实现现286.1实实验室开开设的实实验及试试验项目目286.2发发动机低低温试验验功能286.3整整车低温温试验功功能296.4本本章小结结30结论311参考文献32致谢344第1章 绪 论5.1 概述 本设计的主主要内容容是围绕绕黑龙江江地区汽车车低温试试验室，结结合现有有的工程程试验中中心的场场地完成成实验室室的设计计及其试试验功能能的实现现。接下下来将分分为五个个章节来来进行分分述实验验室设计计的各个个组成部部分。既既然为汽汽车低温温实验室室，所以以，其必必须要有有能进行行汽车低低温试验验的相
5、关关设备。因因此，本本设计的的主要内内容包括括低温实实验室的的总体设设计、低低温试验验室制冷冷设备及及附件设设计、整整车低温温测试装装置的设设计、发发动机低低温测试试装置的的设计及及实验室室教学研研究功能能实现。5.2 课题选题的的目的意意义在北方冬季季环境温温度低，受受到周围围的低温温环境以以及排气气降噪能能量转换换的影响响，汽车车的排气气管会向向外滴水水，这是是个很普普遍的现现象。哈哈尔滨的的冬季，室室外平均均温度能能达到-25左右，这这种现象象极为普普遍，车车流量大大的街道道非常容容易形成成老百姓姓常说的的镜面路路，由于于路面的的附着系系数降低低，造成成制动性性能降低低，极易易引发交交通
6、事故故。然而而，单纯纯的室外外试验不不能保证证温度恒恒定不变变，也不不能保证证路面的的附着系系数保持持恒定，同同时也不不能满足足路面质质量保持持恒定。这这些可变变的因素素往往对对实验结结果造成成较大的的误差，影影响对比比的效果果。同时时，低气气温的情情况下，在在室外久久置的汽汽车点火火也是冬冬季时驾驾驶员的的大难题题。如果果通过实实验，研研究试验验现象得得出结论论，进而而找出最最有效的的办法解解决这个个难题，将将为北方方的汽车车企业提提高市场场竞争力力。又由由于外界界气温波波动性大大，试验验结果不不能准确确可靠，有有针对性性1。我国幅员辽辽阔，地地形复杂杂，气候候多样，特特殊的自自然地理理条件
7、对对车辆的的管理及及其性能能均能产产生显著著的影响响。因此此，要求求汽车要要有良好好的地区区适应性性。低温温试验是是正兴起起的一项项可靠性性实验项项目。国国际上，汽车的低温试验对于汽车性能方面有着很重要的影响。是汽车出厂下线后一个极为重要的测试项目。老牌汽车产业都配有设施完善的低温实验室，以方便进行低温环境下的对比试验，同时制定了国际低温试验的标准。但是如果仅依托国外测试结果，并不能完全符合中国的国情，而且成本巨大，同时不能检测国产自主品牌，影响了国产车的市场竞争力。然而，室外试验的环境受地域季节等诸多因素限制，故我国低温实验室的建设十分必要。低温实验室模拟低温环境状态，与实地寒区试验相比，能
8、节约人力、物力和财力，不受外界气候环境影响，不受季节限制，环境控制精度较高、稳定性好、重复性好。综上，针对对东北寒寒冷的冬冬季，对对乙醇汽汽油等燃燃料在寒寒冷地区区的应用用性能进进行研究究，从而而设计出出低温实实验室，进进行整车车和发动动机的性性能分析析对比试试验，对对于解决决汽车寒寒地使用用以及缓缓解交通通压力都都有十分分重要意意义。同同时，一一方面，在在学院中中创建低低温实验验室，不不仅扩大大的了教教学设备备，完善善了教学学设施，为为学生们们了解汽汽车的性性能并为为日后能能更好的的应用到到工作中中去有着着很大的的帮助和和意义。另另一方面面，有相相关的低低温实验验室设备备为相关关研究员员提供
9、了了可靠准准确的信信息数据据，为进进一步研研究改进进提供了了坚实的的基础。此此外，通通过依托托学校的的资源使使得哈尔尔滨的汽汽车企业业，如哈哈飞、东东安发动动机等厂厂家也能能更方便便的改进进或改良良本身产产品的性性能方面面的设计计。5.3 国内外研究究现状在20世纪纪初至440年代代，汽车车工业采采用了大大规模生生产技术术及流水水生产，此此时的产产品可靠靠性、寿寿命和性性能方面面的问题题凸显出出来，就就要求用用试验研研究工作作加以解解决。二二战之后后，由于于汽车生生产发展展的需要要，加上上相邻工工业、相相邻学科科的发展展和渗透透，汽车车试验技技术进入入了一个个新的发发展时期期。19924年年美
10、国通通用汽车车公司在在全球率率先建起起了规模模庞大、功功能齐全全的米尔尔费德（Milford）试车场。从此，汽车制造商竞相投建汽车试验场的大幕被拉开。20世纪80年代，美国国家仪器公司提出并制造出了世界上第一套虚拟仪器系统，此后，汽车试验仪器设备系统的构成发生了根本性变化。国际性的汽车公司为了提高其自身的竞争力，纷纷投资建设汽车实验室和汽车试验场2。伴随着汽车车试验技技术的不不断成熟熟，汽车车试验涉涉及的项项目愈加加完善，从从最初的的动力性性试验到到经济性性试验，再再到现今今包括安安全性、可可靠性、操操纵稳定定性等测测试项目目的普及及，使得得汽车的的设计制制造水平平上升到到一个新新的高度度。低
11、温温试验是是适应性性试验中中的一部部分。主主要针对对低温环环境对发发动机及及整车的的影响，改改进或改改良汽车车的结构构布置等等项目，达达到地区区适应性性提高的的目的。正正是由于于经济的的逐步繁繁荣，使使得汽车车的市场场逐渐由由南向北北发展3。近近几年来来，各个个大中型型汽车制制造厂开开始设计计制造汽汽车低温温实验室室。目的的在于使使自己的的产品推推广面更更加广泛泛，提高高自身的的产品竞竞争力。高高校建立立汽车低低温实验验室一方方面是为为了拓展展学生们们的知识识广度，同同时，给给研究人人员准确确的试验验数据，方方便进行行有针对对的研究究；另一一方面也也为学生生将来进进入该领领域打下下基础，此此外
12、，也也可以校校企结合合，达到到双赢的的目的。5.4 设计的主要要完成内内容5.4.1 设计的基本本内容实验室的设设计总共共分为四四个部分分，第一一项为实实验室总总体设计计，第二二项为发发动机台台架及附附件的设设计 ，第第三项为为整车台台架的设设计与校校核，第第四项为为实验室室附件的的设计及及布置。1、实验室室的总体体设计（1）实验验室的结结构系统统组成（2）实验验室的整整体布局局2、低温试试验室低低温功能能的实现现（1）、低低温保温温门的选选择（2）、墙墙体保温温材料的的选择（3）、冷冷冻负荷荷的计算算（4）、制制冷设备备的选择择（5）、试试验室温温度控制制3、整车测测试功能能实现及及设备布布
13、置（1）、总总体结构构的选定定（2）、滚滚筒尺寸寸的选定定（3）、中中心距的的确定（4）、举举升液压压缸的选选择（5）、配配套的其其余设备备选择4、发动机机完成测测试功能能设备布布置（1）、测测试用发发动机及及测功机机参数选选择（2）、发发动机四四脚支撑撑台架的的选择（3）、发发动机与与测功机机连接轴轴的计算算（4）、发发动机台台架材料料的选择择（5）、发发动机测测试台尺尺寸的选选定（6）、连连接件的的强度校校核5、典型低低温试验验简介（1）、发发动机低低温冷启启动试验验（2）、整整车空调调系统检检测试验验5.4.2 解决的主要要问题1、根据散散热强度度选择或或设计制制冷设备备，使实实验室能能
14、迅速制制冷并保保持恒温温2、完成实实验室仪仪器设备备的布置置3、能完成成相关汽汽车及部部件总成成所有的的低温试试验内容容第2章 低温实验验室总体体设计本次设计，根根据低温温环境条条件下对对汽车及及发动机机进行性性能测试试及分析析，结合合总体设设计场地地要求，进进行低温温试验室室总体设设计，并并对其实实现功能能进行描描述。2.1 低温实验室室的设计计要求通用的低温温实验室室的构成成大都有有低温实实验间、制制冷机房房和制冷冷系统、换换气系统统、冷却却液系统统、测控控及观察察间、实实验数据据采集与与处理系系统及通通用系统统及配电电动力系系统。低低温实验验间要求求密封、保保温、防防腐，有有足够的的面积
15、和和高度，以以及足够够的地面面承载能能力，内内设防潮潮、照明明、冷风风机和蒸蒸发器及及温度、压压力、转转速、CCO报警警器等各各类传感感器，并并配有测测试传感感器、电电源等需需要的各各类插座座、排烟烟接口、拍拍摄支架架等。低低温试验验间大门门要能保保证试验验车辆通通过，并并要有良良好的保保温性能能。制冷冷机房和和制冷系系统要提提供冷源源，包括括制冷压压缩机、冷冷却器、中中冷器、蒸蒸发器、管管线、阀阀门、电电源和配配电柜、测测量参数数显示装装置和有有关报警警装置，同同时要设设置机组组操作人人员值班班室。换换气系统统则要排排出室内内有害废废气，更更换和补补充低温温试验间间的新鲜鲜的低温温冷空气气，排除除人员及及试验样样品散发发的热量量，维持持试验规规定的低低温状态态。冷却却液系统统是制冷冷系统必必需的辅辅助设施施，用以以
