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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 設(shè)計（論文）題目: 設(shè)計汽車低溫試驗室 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-11班 學(xué) 生 姓 名: 劉宇 導(dǎo) 師 姓 名: 鮑宇 開 題 時 間: 指導(dǎo)委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 開題報告撰寫要求 一、“開題報告”參考提綱 1. 課題研究目的和意義； 2. 文獻綜述（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. 進度安排； 6. 主要參考文獻。 二、“開題報告”撰寫規(guī)范 請參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書及畢業(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（論文）開題報告 學(xué)生姓名 劉宇 系部 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級 車輛工程B07-11班 指導(dǎo)教師姓名 鮑宇 職稱 高級實驗師 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 汽車低溫試驗室設(shè)計 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、車輛實驗、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。 國外汽車低溫試驗室研究現(xiàn)狀： 美國的經(jīng)濟高度發(fā)達，也是世界上最早研制汽車低溫試驗室的國家之一，國外汽車低溫試驗室的研制開發(fā)已有六十多年，技術(shù)水平、測量精度以及檢測設(shè)備水平較高。 中國汽車低溫試驗室發(fā)展現(xiàn)狀： 中科院理化所于2009年正式獲準(zhǔn)成立“中國科學(xué)院低溫工程學(xué)重點實驗室”，這是我國低溫工程學(xué)領(lǐng)域第一個院級開放實驗室，對推動我國在汽車低溫試驗方面有重要的意義。 選題目的意義： 1.結(jié)合汽車工程中心現(xiàn)有場地，進行設(shè)計，布置實驗室。完成發(fā)動機測功機的安裝設(shè)計，同時規(guī)劃布置低溫實驗倉，達到低溫環(huán)境測試要求。 2. 結(jié)合實驗室布置汽車整車性能測試裝置布局低溫試驗室屬于人工氣候試驗室, 模擬野外低溫環(huán)境, 供汽車及類似產(chǎn)品作低溫起動性能試驗及其它低溫性能試驗用, 包括駕駛室采暖空調(diào)性能液壓系統(tǒng)低溫運行性能, 零部件材料冷脆性能, 蓄電池、燃油與機油的低溫工作性能等。 對于北方冬季，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，汽車的排氣管會向外滴水，這是一個很普遍的現(xiàn)象。因此，針對東北寒冷的冬季，對乙醇汽油在寒冷地區(qū)的應(yīng)用性能進行研究，設(shè)計出低溫試驗室，進行發(fā)動機性能分析對比實驗，對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（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 對于我校汽車與交通工程學(xué)院將要組建汽車低溫試驗室，首先根據(jù)功能要求對低溫實驗室進行整體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計包括： 1.試驗室外形尺寸。 2.選擇制冷系統(tǒng)。 3.設(shè)計保溫門。 4.選擇維護結(jié)構(gòu)。 5.選擇通風(fēng)設(shè)施。 6.選擇發(fā)動機測功機，電渦流測功機。 7.設(shè)計發(fā)動機的相應(yīng)臺架并進行安裝。 8.選擇低溫試驗室檢測系統(tǒng)以及分析輸出設(shè)備。 9.選擇合適的天車。 運用低溫試驗室檢測設(shè)備檢測發(fā)動機在低溫條件下的性能運行情況，測出相應(yīng)的各項性能指標(biāo)用以改進發(fā)動機，使其在低溫條件下有更優(yōu)越的性能 對整車性能進行檢測，選擇合適的測功機與檢測設(shè)備布局圖如下：（天車與試驗車待定） 對發(fā)動機臺架進行設(shè)計繪CAD圖并完成安裝并對其進行安裝調(diào)試運行 對低溫試驗室進行溫度調(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，并計算熱量損失及熱交換值。 部分具體選用器材: 外形尺寸：長6.5米，寬3.3米，高3米. 實驗室溫度： -20 ℃。 制冷系統(tǒng)設(shè)計成分體式。制冷主機為整體式風(fēng)冷室外機組, 制冷系統(tǒng)采用格潤冷庫制冷分體機，主機采用德國比澤爾半封閉壓縮機 冷風(fēng)機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，防止人不慎困于庫內(nèi)，產(chǎn)生危險。 維護結(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)計有通風(fēng)設(shè)施。 因發(fā)動機的散熱功率較大，同時實驗室有通風(fēng)要求而會導(dǎo)致一定的冷量損失，所以每個實驗室的散熱最大功率暫定為7kw/h。 此系統(tǒng)為全自動控制。無需人工操作，設(shè)定溫度后自動運行、自動除霜；運行中出現(xiàn)異常情況，報警提示。 電控裝置中帶有過流保護、短路保護、缺相、逆相保護等保護功能。 采用意大利小精靈冷庫專用溫控器，元器件均采用進口名牌產(chǎn)品。 整個制冷系統(tǒng)加裝安全保護系統(tǒng)。具備高、低溫報警功能，保證實驗安全。 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，防止人不慎困于庫內(nèi)，產(chǎn)生危險。 庫門是冷庫的重要組成部分，冷庫庫門選型以密封性能好、堅固、耐用為基本準(zhǔn)則。其特點主要有： l 省能源 冷庫庫門應(yīng)有完美的密封性能，從而為冷庫業(yè)主節(jié)省大筆能源費用。 l 經(jīng)久耐用 冷庫庫門密封系統(tǒng)采用“浮開沉閉”式機構(gòu)，使密封膠圈能長年使用而極少磨損。 l 操作輕便 冷庫庫門由于采用了“浮開沉閉”式運動機構(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；庫內(nèi)設(shè)置熒光手柄,只需推動手柄,即可開啟。 一、 制冷設(shè)備——壓縮機 本采用德國比澤爾半封閉壓縮機,主要特點如下： 通用性 R134a、R404A、R507A、R407C或R22 同一種壓縮機，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 最小的死點間隙 高效率大體積電機 耐磨驅(qū)動部件 耐用輕質(zhì)合金驅(qū)動部件 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 耐沖擊彈簧鋼閥片 振動小噪音低 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)（選購件） IP54等級接線盒 可選訂IP66等級 電機電子保護裝置 采用PTC傳感器對電機溫度進行監(jiān)控 排氣溫度保護（選購件） 曲軸箱加熱器（選購件） 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 主要特點如下： 換熱效率高，結(jié)霜均勻，如采用進口外平衡膨脹閥，制冷效率可提高25％，節(jié)省用電量，降低成本。 ◆ 高效風(fēng)機，風(fēng)量大，射程遠，耗電量小，噪聲低， ◆ 使用壽命長。 ◆ 盤管：厚度0.45mm的光亮性銅管，液壓機械漲管后與翅片緊密貼合。 ◆ 彎關(guān)焊接：銀焊。 ◆ 氣壓試驗：2.6Mpa氣壓在水中進行氣壓和氣密性實驗合格。 ◆ 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，連接件均采用高強度鋁釘和Nicr件。 三、 制冷設(shè)備——室外機 該產(chǎn)品是在中國科學(xué)院低溫中心制冷專家的指導(dǎo)下專門為中、小型冷庫開發(fā)的一種模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化的制冷設(shè)備，與傳統(tǒng)的裸露機組相比，它具有高性能，低噪音，安裝方便，省時省力，節(jié)能省電等優(yōu)點。 它先進的設(shè)計、美觀的造型、精湛的工藝、優(yōu)化的配置，代表著冷庫制冷設(shè)備發(fā)展的一個趨勢與潮流。 特點： 1. 省電、節(jié)能壓縮機，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. 機組內(nèi)已事先充好制冷劑，無需在安裝現(xiàn)場充注。 六、控制——XLR170 采用意大利小精靈儲藏庫專用溫控器，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，可以通過庫內(nèi)溫度控制壓縮機的啟停，通過定時控制室內(nèi)機進行融霜，還可通過各種保護和報警裝置確保機組安全使用。 新一代原裝進口微電腦制冷專用控制器具有以下優(yōu)點： 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)備運行狀況實時監(jiān)控并同步顯示； 3. 大按鍵設(shè)計方便用戶操作； 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 電控箱采用進口微電腦控制器和電器元件，具有功能齊全、抗干擾性強、可靠性高的特點，可實現(xiàn) 自動控溫，通過感溫探頭探測庫內(nèi)溫度，當(dāng)庫溫達到設(shè)定溫度上限時，壓縮機啟動制冷；當(dāng)溫度達到設(shè)定溫度下限時，壓縮機自動停止；當(dāng)庫溫探頭失效時，還可通過設(shè)置參數(shù)暫時用時間周期控制壓縮機啟停； A) 自動化霜：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)值實現(xiàn)此功能； B) 異常報警：當(dāng)庫內(nèi)溫度過高或過低都會自動報警，并顯示報警代碼，如果庫溫探頭或蒸發(fā)器探頭失靈也會自動報警，并顯示報警代碼； C) 機組啟動延時：為防止機組頻繁啟動，在微電腦溫度控制器中可設(shè)置機組啟動延時； D) 過電流保護：電控箱中有過電流保護器，在電流過大時，自動斷開確保設(shè)備安全。 主要技術(shù)指標(biāo) 汽 車 試 驗 室 溫度(℃) -20 占地面積(m2) 22 容積(m3) 50.2 裝機額定功率(kw) 10.56 室外機型號 OF-12*1 室內(nèi)機型號 DD-45*2 電源 3相 380V±5% 化霜電加熱功率(kw) 5.4 機組冷卻方式 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 確定低溫實驗室整體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計方案 確定發(fā)動機試驗臺及臺架整體布置 確定低溫試驗室溫度控制設(shè)計布置 進行冷凍負荷計算 對房架結(jié)構(gòu)進行ansys受力分析 運用CAD完成設(shè)計圖紙，寫說明書 四、進度安排 1、調(diào)研、資料收集，完成開題報告 第1、2周 2、實驗室調(diào)研，完成實驗室整體布局，考慮到功能因素（性能檢測、數(shù)據(jù)分析）第3周 3、設(shè)計發(fā)動機臺架及定位：第4周 4、實現(xiàn)實驗室溫度控制功能，完成熱交換計算，繪制設(shè)計圖紙第5、6周 5、完成整車性能試驗設(shè)計，撰寫說明書 第7周 6、完善確定設(shè)計方案，進行計算設(shè)計，繪制圖紙 第8周 7、完成設(shè)計圖紙 第9周 8、撰寫設(shè)計說明書、實現(xiàn)設(shè)計功能，進行校核分析。第10周 9、完成設(shè)計說明書的撰寫 第11周 10、設(shè)計審核、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)計答辯 第17周 五、參考文獻 1、 期刊類：道路與公路類，筑路機械或工程機械類，交通工程類，有關(guān)大學(xué)學(xué)報等（五年內(nèi)） 2、 科技圖書和教材：機械設(shè)計類、制圖類、及相關(guān)專業(yè)書； 3、 設(shè)計手冊：機械設(shè)計手冊等； 4、 網(wǎng)絡(luò)資源：檢索關(guān)鍵詞；汽車低溫試驗室； 5、發(fā)動機試驗理論與實踐 其它：相關(guān)產(chǎn)品廣告，參觀有關(guān)產(chǎn)品展覽會。 六、備注 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日