车辆工程毕业设计论文-hq5110xlc冷板式冷藏汽车改装设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-hq5110xlc冷板式冷藏汽车改装设计(编辑修改稿)内容摘要：

方式，通常用的固体有水冰、盐水和干冰。 固体制冷具有制冷设备简单，投资和运行费用低，故障率低，维修费用少，无噪声等优点；但固体制冷也存在着一定的缺点，水冰制冷吸热量较小，车厢内降温有限，而干冰制冷升华易引起结霜，冷却速度慢，时间长，成本较高。 （ 2）冷板制冷 冷板制冷的原理就是蓄冷剂冷冻后所蓄存的冷量进行制冷。 运输前先将厢 内冷板中的蓄冷剂进行“充冷”，使其在运输过程中利用冷板中的蓄冷剂融化吸热，使厢内温度保持在运输货物的室温范围内。 故冷板又称“蓄冷板”。 冷板制冷的优点是冷藏温稳定，制冷时无噪声，故障少，结构简单，投资费用较低等特点。 但其制冷时间有限，仅适用于中、短途公路运输。 冷藏汽车的冷冻板，往往被采用与航空等运送珍贵水果、新鲜海鲜等各类保鲜食品。 （ 3）液氮制冷 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/ （ kg178。 ℃ ） ,因此每千克液氮汽 化并升温至 20℃时，所吸收的热量约为 385kJ,液氮沸点低，且是制氧副产品，因而得到了较广泛的应用。 液氮制冷装置结构简单、工作可靠，无噪声和污染；液氮制冷量大、制冷迅速，适于速冻。 液氮汽化不会使厢内受潮，并且液氮对食品保鲜、防止干耗均有好处。 此外，液氮制冷控温精确（177。 2℃）。 但是液氮成本较高，需经常充注，因而推广受到一定限制。 同理，其他低温汽化的液态气体，亦可为制冷剂，如液态二氮化碳。 （ 4）机械制冷机 机械制冷方式有：蒸气压缩式、吸收式、蒸汽喷射等。 目前以蒸汽压缩式应用的最为广泛。 制冷方式 的对比分析 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，车黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 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。 机械制冷是目前应用最广泛的，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 [6]。 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。 但是也不是十全十美，还是有自己的缺点。 尽管如此，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。 对于此次设计决定采用冷板制 冷，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”。 冷藏保温车的总体结构与布置 冷板式冷藏汽车是利用冷板制冷。 冷板结构如图 所示。 图 蓄冷板结构图 1蓄冷板外壳 2蓄冷液 3蒸发器盘管 4制冷剂进口快速接口 5制冷剂出口快速接口 黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 图中制冷板为金属密封容器 1，其内装有供蒸发用的金属盘 管 3，盘管和冷板内壁之间充满了制冷剂 2（制冷剂为低融点共晶溶液）。 “充冷”时，制冷剂压缩盘管内的制冷剂循环制冷，使蓄冷剂冻结而蓄存一定冷量，然后在运输途中，依靠冷板中的蓄冷剂不断融化，释放“冷量”，以保持厢内温度一定。 冷板的数量和布置主要取决于车厢容积的大小。 微型冷藏汽车一般仅在厢内前壁安装一块冷板；轻型冷藏汽车需装 2～ 3 块；中型冷藏汽车需装 3～ 5 块；重型冷藏汽车则不少于 6 块。 当厢内采用 2 块以上冷板时，厢内两侧壁安装的冷板应对称布置。 冷板冷藏汽车按是否自带制冷装置，可分为独立式和非独立式两类 [7]。 独立式冷板冷藏汽车在车厢内除装有冷板外，还装有对冷板“充冷”的制冷机组。 需要时，仅需接通地面上的电源，即可自行对冷板进行充冷。 其结构形式如图 所示。 非独立式冷板冷藏汽车本身不带制冷机组，需要依赖地面制冷机组对冷板“充冷”。 因此冷板内蒸发器盘管必须将其接口布置在车厢右侧，以便与制冷机组的接口相接进行制冷。 其结构形式如图 所示。 图 独立式冷板冷藏汽车 1汽车底盘 2隔热车厢与连接装置 3制冷机组 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 图 非独立式冷板冷藏汽车 1汽车底盘 2隔热车厢与连接装置 3冷板蒸发盘管接口盒 4冷板 综上所述可知：对于距离较长、地面服务设施不 全者，宜采用独立式；反之，宜采用非独立式。 冷板冷藏汽车按其车厢内空气流动方式不同，可分为自然对流式和强制通风式两种。 自然对流式是依靠厢内空气的温差形成自然对流，促使厢内温度趋于均匀；强制通风式是冷板一端装有风机，强制厢内空气流动，加速厢内温度趋于均匀。 要求冷板提供的制冷量取决于箱体的传热系数、箱体容积、厢内所需冷藏温度、环境温度以及保温时间等。 冷板设计应考虑其搬运和装卸的方便性，每块冷板的最大质量最好在100kg 左右，厚度在 50～ 70mm。 对于竖直放置的冷板，因“充冷”时冷板下部先冻结，故设计时，冷板长度 应大于高度。 二类底盘的选择 目 前，改装专用汽车选用的底盘主要是二类或三类汽车底盘，也有为某些专用汽车设计的专用底盘 [8]。 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。 目前我国对于常规的厢式车、罐式车、自卸车等通常是采用二类汽车底盘改装设计。 这是目前专用汽车设计中选用底盘型式最多的一种。 所谓二类汽车底盘，即在基本型整车的基础上。 去掉货箱。 在改装设计的总布置时，在没有货箱的汽车底盘上，加装所需的工作装置 或特种车身。 采用二类汽车底盘进行改装设计工作的重点是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，还要对改装后的整车重新作黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 出性能分析和计算。 对客车、客货两用车则通常采用三类汽车底盘改装设计。 所谓三类汽车底盘， —般是在基本型车的基础上，去掉货箱和驾驶室。 近年来，我国乘用车发展很快，对乘用车使用性能的要求也在不断提高，再用原来的三类汽车底盘改装的客车已越来越不受欢迎。 因此，各类专用客车底盘应运而生。 这些专用客车底盘的基本特点是利 用基本型总成，按客车性能要求更新进行整车布置，更新设计悬架系统。 这种底盘不仅在质心位置、整车性能特别是平顺性方面有很大的变化，而且在传动系统和动力匹配、以及制动系统等总成方面也有较大的改装设计。 目前在用普通汽车底盘作改装设计时．把更换了发动机的底盘，如将汽油发动机改换成柴油发动机．亦当作三类底盘处理。 无论选用二类或三类汽车底盘，很难完全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，一定要开发出一些具有特点的专用汽车底盘。 在专用汽车底盘或总成选型方面，一般应满足下述要求 [9]： （ 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，出现故障的几率少，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。 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：一是汽车底盘价格。 二是汽车底盘供货要有来源。 根据本设计所要求的载货量以及本次设计的任务要求，选用二类底盘为设计基础，黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 选用底盘型号为 CA1103P9K2LE。 参数如 所示： 表 底盘参数 企业名称 中国第 一汽车集团公司 规格（ mm） 长： 6632 宽： 2244 高： 2558 底盘型号 CA1103P9K2LE 底盘类型 二类 产品名称 平头柴油载货汽车底盘 产品商标 解放牌 燃油类型 柴油 转向形式 方向盘 轴数 2 轴距（ mm） 3750 弹簧片数 11/7+6 轮胎数 6 轮胎规格 轮距（ mm） 前轮： 1800 后轮： 1800 总质量（ kg） 10490 前排乘客 3 最高车速（ km/h） 99 最大爬坡地（176。 ） 28 接近离去角（176。 ） 18/24 前悬后悬 1330/1176 整备质量（ kg） 4200 依据标准 GB38472020，GB176912020 国Ⅲ 本章小结 本章主要介绍了冷藏汽车的分类以及冷藏汽车的制冷方式，对比分析各种制冷方式的优、缺点和车次设计的设计要求，对本设计中所采用的冷板式冷藏汽车进行了总体布置，并确定了本设计所使用的二类底盘的型号。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 第 3 章 制冷装置的设计 冷藏保温汽车的热工参数 （ 1）车厢总传热系数 K 系数 K 是冷藏保温汽车重要的热工参数，是用来评价车厢隔热性能的综合性指标。 计算公式为： TFQK  （ ） 式中 Q—— 单位时间内通过车厢的壁热量（ W） ； F—— 车厢内外表面积的几何平均值（㎡）； T —— 车厢内外平均温度差（ K）； K—— 车厢总传热系数〔 W/(㎡178。 K)〕。 冷藏汽车车厢内温度调控范围与 K值的关系见表。 表 冷藏汽车厢内条纹范围与总传热系数 K 冷藏汽车 种 类 厢 内调温范围 传热系数 K/(W178。 2m 178。 1K ) 等级 内温at /℃ 外温 at /℃ 强化隔热型 普通隔热型 机 械 冷 藏 汽 车 A +12～ 0 +30 ≤ ～ B 10～ +12 ≤ — C +12～ 20 ≤ — D ≤+2 ≤ ～ E ≤10 ≤ — F ≤20 ≤ — 非机械冷藏汽 车 A ≤+7 +30 ≤ ～ B ≤10 ≤ — C ≤20 ≤ — 有加热装置的冷藏汽车 A 10～ +12 +30～ 10 ≤ ～ B 20～ +12 +30～ 20 ≤ — 黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 根据总传热系数 K 的大小，车厢可分为 A、 B、 C 三类（见表 ），且规定冷藏车不准采用 C 类车厢。 为了满足一定的运输要求。 应尽可能提高车厢的隔热 性能，故一般冷藏车厢的总传热系数 K 值应按表 中的 A 级选取。 表 车厢按 K 值分类 货箱类别 A B C 传热系数 K/(W178。 2m 178。 1K ) ≤ ＞ ～ ＞ ～ L XLVVL () 式中 LV —— 1h 内车厢泄露的空气量（ 3m /h）； XV —— 车厢容积（ 3m ）。 按漏气倍数的不同，车厢也可分为 A、 B、 C三类，并且规定冷藏车不准采用 C类车厢。 各类车厢的漏气倍数见表。 表 各类车厢的漏气倍数 内外压强 / aP 传热面积 / 2m 漏气倍数 / 1h A B C 100177。 10 ＞ 40 20～ 40 ＜ 20 对于运输水果、蔬菜等需要呼吸的货物，在车厢上必须装用通风口，引入新鲜空气以保证正常换气。 水果、蔬菜正常呼吸所需要的车厢换气量与其品种、厢内温度以及厢内外温度差等有关。 若水果、蔬菜排出的二氧化碳气体越多、厢内温度越高，以及厢内外温度差大，则所需要的换气量也就越大。 一般来说，长途运输蔬菜，水果的冷藏保温汽车，如果中途不开车厢门，换气量约为 50～ 80 3m /h。 短途运。