车辆工程毕业设计论文-江淮冷藏车改装设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-江淮冷藏车改装设计(编辑修改稿)内容摘要：

名 湖北 广东 广西 重庆 贵州 — 企业数 1 3 3 3 1 — 表 2020～ 2020 年我国冷藏汽车产量 年份 2020 2020 2020 2020 2020 保温汽车 合计 2792 2050 1938 2430 2169 重型 170 143 261 105 86 中型 594 231 644 412 460 轻型 1699 838 652 1438 1148 微型 329 837 381 475 475 冷藏汽车 合计 1179 1087 1483 1736 1577 重型 198 163 196 85 97 中型 173 207 630 502 473 轻型 754 529 573 1110 801 微型 54 188 84 39 206 保鲜汽车 合计 — 107 579 157 169 重型 — — 19 — — 中型 — — 184 — 30 轻型 — 80 336 12 — 微型 — 27 40 145 139 我国冷藏保温汽车制冷装置的技术现状 我国现有的保 温 汽车和冷藏汽车基本上均采用机械方式 制冷， 因 CO2制冷 、 液氮充冷不如 机械制冷机组加燃油 一样 方便 ， 蓄冷板制冷 也 因装备质量较大 ， 占用较大的空间和 装 载质量，因此都难以取代机械制冷机组。 由于至今我国冷藏车和保鲜车年产量仅 2020 辆左右，而 且 品种较多 ， 因此难以达到批量 的经济性。 我国 目前主要采用 “ 热王 ” （ THERMO KING）、三菱机组和开利，产品多为进口。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 事实上 国内从上世纪 80 年代起 就 开始 试制 、 生产制冷机组 ， 襄樊汉水空调设备厂、岳阳制冷机厂（现岳阳恒立冷气设备公司）等 率先 开始试制，但均未形成一定规模。 后来，上海冷气机厂与美国开利合资组建上海开利运输冷冻设备公司 ， 生产轻型、中型、重型车用 的 独立式（制冷机组有副发动机）和非独立式（汽车主发动机带动）制冷机组。 上海新江机器厂与澳大利亚国际制冷空调公司合资的上海国际空调设备公司也生产过车用制冷机组；近几年劲达公司采用韩国技术在广东中山建厂生产客车空调机和车用制冷机组这些企业均以生产汽车空调机为主，兼生产冷藏车用制冷机组，产品技术基本上能满足使用要 求，但由于产量小，生产规模小 ， 其技术性能特别是可靠 性很难与美国 “ 热王 ” 、开利机组竞争。 所以，我国冷藏车配套的制冷装置技术较发达国家落后，是制约我国冷藏车发展的一个重要因素。 我国冷藏保温汽车隔热厢体技术发展现状 自 上世纪八十年代以来 ， 我国冷藏汽车生产企业通过对外合资合作和引进 先进 技术， 从而在 隔热厢体的 生产 技术水平 上面 有 了 很大 的 提高。 现在 的车厢生产， 隔热材料一般采用硬质聚氨脂作 ， 采取 注入发泡分片拼装工艺或三明治夹芯板，密封条 则采用多层密封截面形状和橡塑材料。 车厢 的 隔热性能一般均达到 A 级 （ K㎡ /k） ,较为先进的 可 达到 K= W㎡ /k左右。 而国际 的 先进水平 K㎡ /k，由于 厢体制造工艺、门的密封性等 方面不足，故在这方面 仍有一定差距 [3]。 国外冷藏车发展现状 冷藏车由专用汽车底盘的行走部分，与隔热保温厢体，制冷机组，车厢内温度记录仪等部件组成，对于特殊要求的车辆，如肉钩车，可加装肉钩等选装件。 目前，发达国家冷藏运输率达 50%以上，美、日、西欧等国家高达 80％～ 90％。 据有关统计，目前，美国有冷藏保温车约有 3 万辆 20多万辆，日本有 12万辆。 德、法等国也在 4万辆 左右。 冷藏保温汽车占货运汽车的比例，我国仅为 ％，美国为 1％，英国为 ％，德国为 3％。 在冷藏车发展以及应用方面相差更是巨大，所以我国在冷藏车领域发展前景广阔。 设计主要内容 本次设计的主要内容是 ，产品主要用于中 短 距离的 蔬菜水果 的运输等。 主要设计步骤如下： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 (1) 根据所需求的吨位选用合适的二类底盘； (2) 进行隔热车厢的设计； (3) 进行制冷机组的选择设计； (4) 进行整车性能计算及校核。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 第 2 章 方案分析及总布置设计 各制冷方式的原理简介 冷藏汽车上应用的制冷方式主要有固体制冷、冷板制冷、液氮制冷和机械制冷。 下面分别介绍一下他们的原理。 固体制冷的工作原理就是利用固体在液化或汽化（升华）时的吸热作为制冷方式。 常用的固体制冷有水冰、盐冰和干冰。 ①水冰及盐冰制冷 在大气压力下，冰的熔点为 0℃。 冰融化时的吸热为。 在水冰中添加盐类可降低其熔点，在一定范围内，水冰中盐的成分越多，则熔点越低。 实验证明，当假如食盐的质量为水冰质量的 29%时，其混合物的熔点 可达到 ℃。 若再增加盐分，则熔点不在下降。 通常是根据冷藏货物的运输适合温度来选择不同成分的盐冰。 水冰（包括盐冰）的需要量可按式 （ ） 计算：  TKG F t )~( () 式中： G — 冰的理论需要量（ kg）； K— 车厢总传热系数 [W/（ m2•K） ]； F— 车厢传热面积（ m2）； T — 车厢内外温度差（ K）； t — 运输时间，包括装卸时间（ s） ；  — 冰的融化潜热（ J/kg）。 ②干冰制冷 在一个大气压下，干冰（固态 CO2）的升华温度低（ — ℃ ），升华吸热量大（ ），故将它作为车厢冷源，不仅可以获得较低温度（一般低于 — 20℃），而且可获得较大制冷量。 冷 冷板制冷原理就是利用蓄冷剂冷冻后所蓄存的冷量进行制冷。 冷板见图 ()所示。 运输前先将厢内冷板中的蓄冷剂进行“充冷”，使其冷却冻结，然后在运输途中利用冷板的蓄冷剂融化吸热，使厢内温度保持在运输货物的适宜温度范围内。 故将冷板又称“蓄冷板”。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 ； ； ； 图 冷板的结构示意图 冷板制冷装置的结构型式分为整体式和分体式。 整体式的动力装置、制冷机组和蓄冷板等，均置于车上；分体式在车上制冷机组和蓄冷板。 停车时，利用地面动力装置驱动制冷机组对蓄冷板“充冷”。 实际应 用中多采用后者。 液氮制冷就是利用液氮汽化吸热进行制冷。 在大气压力下，液氮的沸点为 196℃ ，汽化潜热为 200kJ/kg。 氮气的比热为 1 .05 kJ/( kg℃ )，因此每干克液氮汽化并升温至 20℃ 时，所吸收的热量约为 385kJ，液氮沸点低，且是制氧的副产品，因而得到了较广泛的应用。 机械制冷方式有：蒸气压缩式、吸收式、蒸气喷射等。 目前以蒸气压缩式应用最为广泛。 在一定的压力下，液体达到某一温度 (沸点 )就会沸腾。 液体沸腾时，吸收汽化潜热而产生相变，转变为饱和蒸气。 在同一压力下 ，不同液体的沸点和汽化潜热是不相同的，如在一个大气压力下，水的沸点为 100℃ ，汽化潜热为 ，而氟利昂12(R12)的沸点为 ℃ ，汽化潜热为 165 kJ/kg。 凡用于沸腾制冷的液体称为制冷剂或称为制冷工质。 在制冷技术中，制冷剂的沸腾称为“蒸发”，其沸点称为“蒸发温度”，沸腾制冷则称之为“蒸发制冷”。 蒸气压缩式制冷属于蒸发制冷。 制冷装置置于一个封闭系统中，液态制冷剂在蒸发器中汽化吸热制冷，在冷凝器中放热并从新冷凝成液态，在压缩机的驱动下，制冷剂不断的循环工作 [1]。 各种制 冷方式的优、缺点对比 对比四种制冷方式： 固体制冷成本高，消耗量大，厢内温度难调（干冰），单位质量的吸热量较小，黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 车厢内降温较小，而且盐冰融化后会污染环境、食品、腐蚀车厢和使车厢受潮（水冰或盐冰），故实际应用较少。 液氮制冷也是成本很高，且需要经常充注，实际用的也不是很多。 目前应用最广泛的是机械制冷，主要原因在于制冷机组既能制冷又能加热，扩大了使用范围；厢内温度可实现自控调节，调温精确、可靠，调温范围较宽，能适应各种不同冷藏货物的运输。 尽管机械制冷装置结构比较复杂、购置及费用较高，运转噪声较大等问题，但迄今 为止，机械制冷仍为一种可靠、有效的制冷方式。 冷板装置本身较重、体积较大，占据了车厢的一定体积，而且充冷一次仅可持续工作 8 15h。 因此冷板制冷适合于中、轻型冷藏的中短途运输，近几年来，随着能源的环境污染问题日益突出，冷板制冷的应用发展较快，已成为仅次于机械制冷的制冷方式。 制冷方式的综合分析 综合来看，机械制冷和冷板制冷的应用非常广泛，大约 75% 80%的冷藏保温汽车采用这两种制冷方式。 尽管两种方式都有所欠缺，但这两种制冷方式还是被广大用户所认可。 究 竟采取哪种制冷方式关键还是和实际联系起来，综合考虑。 对于这个设计个人认为采用冷板制冷较好，主要是考虑以下几个方面： （ 1） 冷板制冷适合于中、短途运输，与本设计思路相符合。 （ 2） 冷板制冷价格上相对便宜，维修上也会更方便。 （ 3） 冷板制冷方便安装，采用非独立式制冷方案。 可以不用随车带制冷机组，需要依赖地面的制冷机组对其进行“充冷”。 因此，本次设计的冷藏保温汽车采用非独立式冷板制冷。 总布置的设计 总体结构的设计主要是对组成冷藏保温汽车几个主要部件，比如二类底盘、制冷机组、货箱、副车架等方面的设计，这 些部件的设计在以后的章节中将会做详尽的介绍。 这里主要说一下总布置的几条原则： （ 1） 质心高度应满足 GB 7258— 87 的规定，车辆在静态空载条件下，侧倾稳定角不小于 35176。 （ 2） 改装后最大总质量不应超过原车型的允许最大总质量，轴载质量不应超过原车型最大轴载质量的 3%。 （ 3） 厢体应有足够的内部高度和宽度，以便装卸作业及集装容器的运输。 为了黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 不改变原底盘性能，厢体长度应以接近原车厢长度为宜 ； 决定厢体宽度的主要因素是底盘轮距、使用要求及法规限宽 ；在满足 装载容积及装卸方便的情况下，应尽量减小厢体高度，以降 低质心，提高汽车行驶的稳定性。 还应在 尽可能的情况下， 不断降低车厢外廓的空气阻力系数 [1]。 本章小结 本章主要对主要介绍了方案的设计和总布置的设计。 方案设计中， 首先 做制冷原理的介绍、然后进行优、缺点的对比，最后进行综合分析；总布置设计主要介绍了本设计总体结构的布置原则。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 第 3 章 二类底盘选择 二类底盘选择原则 专用汽车底盘选型的好坏对专用汽车性能影响很大。 汽车底盘的选择或设计专用底盘主要根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、 专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等来决定。 目前我国对于常规厢式车、罐式车、自卸车通常采用二类底盘的改装设计。 而冷藏保温汽车正是厢式车的一种。 利用二类底盘设计的重点在于整车总体布置和工作装置设计。 在设计时若严格控制了整车总质量、轴载质量分配、质心高度位置等，则基本上能保持原车型的主要性能。 但是，无论采用何种二类底盘，都很难满足某些专用汽车的性能要求。 例如用普通汽车底盘改装厢式货车，存在质心过高，轴荷分配不合理的问题；改装消防车，首先是底盘车速就达不到要求；改装客厢式专用车，存在平顺性差 的问题。 因此，可以这样说，若要使我国的专用汽车上质量、上档次，一定要开发出一些符合专用汽车的专用性能的底盘。 二类底盘的选型方面，一般应满足下述要求： （ 1） 适用性 对货运车用的总成应适应货运要求，保证货运安全无损；对乘用车用的总成应适于乘客的需要。 达到乘座安全舒适；对各种专用改装车的总成应适于专用汽车特殊功能的要求，并以此为主要目标进行改装选型设计，例如各种取力器的输出接口等。 （ 2） 可靠性 所选用的各总成工作应可靠，出现故障的机率少，零部件要有足够的强度和寿命，且同一车型各总成零部件的寿命应趋于均衡。 （ 3） 先进性 所选用的底盘或总成应使整车在动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平。 而且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。 （ 4） 方便性 所选用的各总成要便于安装、检查、保养和维修。 处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾 [1]。 在选用专用汽车底盘时，除了上述因素外，还有以下两个很重要的方面：一是汽黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 车底盘价格，它是专用汽车购置成本中很大的部分，一定要考虑到用户可以接受。 这也涉及到专用汽车产品能否很快地占有市场、企业能否增加效益等间题。 二是汽车底盘供货要有来源，要同生产汽车底盘的主机厂有明确的协议或合同，无论。