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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目: 設(shè)計(jì)汽車低溫試驗(yàn)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(shí) 間:
指導(dǎo)委員會審查意見：
簽字： 年 月 日
開題報(bào)告撰寫要求
一、“開題報(bào)告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義；
2. 文獻(xiàn)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(jìn)度安排；
6. 主要參考文獻(xiàn)。
二、“開題報(bào)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(jì)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(jì)（論文）開題報(bào)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(shí)驗(yàn)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(yàn)室設(shè)計(jì)
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(shí)驗(yàn)、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(yàn)室研究現(xiàn)狀：
美國的經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)，也是世界上最早研制汽車低溫試驗(yàn)室的國家之一，國外汽車低溫試驗(yàn)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(yàn)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，這是我國低溫工程學(xué)領(lǐng)域第一個(gè)院級開放實(shí)驗(yàn)室，對推動我國在汽車低溫試驗(yàn)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(jìn)行設(shè)計(jì)，布置實(shí)驗(yàn)室。完成發(fā)動機(jī)測功機(jī)的安裝設(shè)計(jì)，同時(shí)規(guī)劃布置低溫實(shí)驗(yàn)倉，達(dá)到低溫環(huán)境測試要求。
2. 結(jié)合實(shí)驗(yàn)室布置汽車整車性能測試裝置布局低溫試驗(yàn)室屬于人工氣候試驗(yàn)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(yàn)及其它低溫性能試驗(yàn)用, 包括駕駛室采暖空調(diào)性能液壓系統(tǒng)低溫運(yùn)行性能, 零部件材料冷脆性能, 蓄電池、燃油與機(jī)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(gè)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(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出低溫試驗(yàn)室，進(jìn)行發(fā)動機(jī)性能分析對比實(shí)驗(yàn)，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(jì)（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(yàn)室，首先根據(jù)功能要求對低溫實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)包括：
1.試驗(yàn)室外形尺寸。
2.選擇制冷系統(tǒng)。
3.設(shè)計(jì)保溫門。
4.選擇維護(hù)結(jié)構(gòu)。
5.選擇通風(fēng)設(shè)施。
6.選擇發(fā)動機(jī)測功機(jī)，電渦流測功機(jī)。
7.設(shè)計(jì)發(fā)動機(jī)的相應(yīng)臺架并進(jìn)行安裝。
8.選擇低溫試驗(yàn)室檢測系統(tǒng)以及分析輸出設(shè)備。
9.選擇合適的天車。
運(yùn)用低溫試驗(yàn)室檢測設(shè)備檢測發(fā)動機(jī)在低溫條件下的性能運(yùn)行情況，測出相應(yīng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)用以改進(jìn)發(fā)動機(jī)，使其在低溫條件下有更優(yōu)越的性能
對整車性能進(jìn)行檢測，選擇合適的測功機(jī)與檢測設(shè)備布局圖如下：（天車與試驗(yàn)車待定）
對發(fā)動機(jī)臺架進(jìn)行設(shè)計(jì)繪CAD圖并完成安裝并對其進(jìn)行安裝調(diào)試運(yùn)行
對低溫試驗(yàn)室進(jìn)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(jì)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(shí)驗(yàn)室溫度： -20 ℃。
制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)成分體式。制冷主機(jī)為整體式風(fēng)冷室外機(jī)組,
制冷系統(tǒng)采用格潤冷庫制冷分體機(jī)，主機(jī)采用德國比澤爾半封閉壓縮機(jī)
冷風(fēng)機(jī)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(jìn)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(xiǎn)。
維護(hù)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(jì)有通風(fēng)設(shè)施。
因發(fā)動機(jī)的散熱功率較大，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室有通風(fēng)要求而會導(dǎo)致一定的冷量損失，所以每個(gè)實(shí)驗(yàn)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(yùn)行、自動除霜；運(yùn)行中出現(xiàn)異常情況，報(bào)警提示。
電控裝置中帶有過流保護(hù)、短路保護(hù)、缺相、逆相保護(hù)等保護(hù)功能。
采用意大利小精靈冷庫專用溫控器，元器件均采用進(jìn)口名牌產(chǎn)品。
整個(gè)制冷系統(tǒng)加裝安全保護(hù)系統(tǒng)。具備高、低溫報(bào)警功能，保證實(shí)驗(yàn)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(xiǎn)。
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(jiān)固、耐用為基本準(zhǔn)則。其特點(diǎn)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(fèi)用。
l 經(jīng)久耐用 冷庫庫門密封系統(tǒng)采用“浮開沉閉”式機(jī)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(yùn)動機(jī)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(jī)
本采用德國比澤爾半封閉壓縮機(jī),主要特點(diǎn)如下：
通用性
R134a、R404A、R507A、R407C或R22
同一種壓縮機(jī)，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(diǎn)間隙
高效率大體積電機(jī)
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(jì)
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(jī)電子保護(hù)裝置
采用PTC傳感器對電機(jī)溫度進(jìn)行監(jiān)控
排氣溫度保護(hù)（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(jī)
主要特點(diǎn)如下：
換熱效率高，結(jié)霜均勻，如采用進(jìn)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(jī)，風(fēng)量大，射程遠(yuǎn)，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(jī)械漲管后與翅片緊密貼合。
◆ 彎關(guān)焊接：銀焊。
◆ 氣壓試驗(yàn)：2.6Mpa氣壓在水中進(jìn)行氣壓和氣密性實(shí)驗(yàn)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(qiáng)度鋁釘和Nicr件。
三、 制冷設(shè)備——室外機(jī)
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(jī)組相比，它具有高性能，低噪音，安裝方便，省時(shí)省力，節(jié)能省電等優(yōu)點(diǎn)。 它先進(jìn)的設(shè)計(jì)、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(gè)趨勢與潮流。
特點(diǎn)：
1. 省電、節(jié)能壓縮機(jī)，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(jī)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(hù)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(jī)的啟停，通過定時(shí)控制室內(nèi)機(jī)進(jìn)行融霜，還可通過各種保護(hù)和報(bào)警裝置確保機(jī)組安全使用。
新一代原裝進(jìn)口微電腦制冷專用控制器具有以下優(yōu)點(diǎn)：
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(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控并同步顯示；
3. 大按鍵設(shè)計(jì)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(diǎn)
電控箱采用進(jìn)口微電腦控制器和電器元件，具有功能齊全、抗干擾性強(qiáng)、可靠性高的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)
自動控溫，通過感溫探頭探測庫內(nèi)溫度，當(dāng)庫溫達(dá)到設(shè)定溫度上限時(shí)，壓縮機(jī)啟動制冷；當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度下限時(shí)，壓縮機(jī)自動停止；當(dāng)庫溫探頭失效時(shí)，還可通過設(shè)置參數(shù)暫時(shí)用時(shí)間周期控制壓縮機(jī)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(shí)現(xiàn)此功能；
B) 異常報(bào)警：當(dāng)庫內(nèi)溫度過高或過低都會自動報(bào)警，并顯示報(bào)警代碼，如果庫溫探頭或蒸發(fā)器探頭失靈也會自動報(bào)警，并顯示報(bào)警代碼；
C) 機(jī)組啟動延時(shí)：為防止機(jī)組頻繁啟動，在微電腦溫度控制器中可設(shè)置機(jī)組啟動延時(shí)；
D) 過電流保護(hù)：電控箱中有過電流保護(hù)器，在電流過大時(shí)，自動斷開確保設(shè)備安全。
主要技術(shù)指標(biāo)
汽
車
試
驗(yàn)
室
溫度(℃)
-20
占地面積(m2)
22
容積(m3)
50.2
裝機(jī)額定功率(kw)
10.56
室外機(jī)型號
OF-12*1
室內(nèi)機(jī)型號
DD-45*2
電源
3相 380V±5%
化霜電加熱功率(kw)
5.4
機(jī)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(shí)驗(yàn)室整體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)方案
確定發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺及臺架整體布置
確定低溫試驗(yàn)室溫度控制設(shè)計(jì)布置
進(jìn)行冷凍負(fù)荷計(jì)算
對房架結(jié)構(gòu)進(jìn)行ansys受力分析
運(yùn)用CAD完成設(shè)計(jì)圖紙，寫說明書
四、進(jìn)度安排
1、調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 第1、2周
2、實(shí)驗(yàn)室調(diào)研，完成實(shí)驗(yàn)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(jì)發(fā)動機(jī)臺架及定位：第4周
4、實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室溫度控制功能，完成熱交換計(jì)算，繪制設(shè)計(jì)圖紙第5、6周
5、完成整車性能試驗(yàn)設(shè)計(jì)，撰寫說明書 第7周
6、完善確定設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，繪制圖紙 第8周
7、完成設(shè)計(jì)圖紙 第9周
8、撰寫設(shè)計(jì)說明書、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能，進(jìn)行校核分析。第10周
9、完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫 第11周
10、設(shè)計(jì)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(jì)答辯 第17周
五、參考文獻(xiàn)
1、 期刊類：道路與公路類，筑路機(jī)械或工程機(jī)械類，交通工程類，有關(guān)大學(xué)學(xué)報(bào)等（五年內(nèi)）
2、 科技圖書和教材：機(jī)械設(shè)計(jì)類、制圖類、及相關(guān)專業(yè)書；
3、 設(shè)計(jì)手冊：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊等；
4、 網(wǎng)絡(luò)資源：檢索關(guān)鍵詞；汽車低溫試驗(yàn)室；
5、發(fā)動機(jī)試驗(yàn)理論與實(shí)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