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机械毕业设计车辆工程

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CL01-236@解放后双桥冷藏汽车改装设计,机械毕业设计车辆工程

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I 摘 要 随着改革开放的不断深入，经济建设和人民生活对 冷藏 汽车的需求越来越来迫切，使用的覆盖面越来越来广泛，需求量也越来越来大。 方便灵活的冷藏汽车在我国冷藏运输中扮演了越来越重要的角色。 冷藏保温汽车 是 冷藏运输用的专用汽车，用来运输易腐货物和对温度有特殊要求的货物。 本设计以一汽解放悍威 J5M 汽车二类底盘为基础，改装设计为大型冷藏汽车，该车冷藏箱通过焊接安装在副车架上。冷藏车厢既有隔热保温作用，又安装有制冷机组制冷，满足冷藏车的冷藏温度 -4的设计要求。运输途中压缩机通过皮带由发动机驱动 。 关键词 ： 冷藏运输 ； 冷藏保温汽车 ； 专用汽车 ； 隔热保温 ； 制冷机组 nts II ABSTRACT With the continuous deepening of reform and opening up, economic construction and peoples growing demand for refrigerated vehicles to pressing to use more and more extensive coverage, demand is also growing to large. Convenient and flexible in our refrigerated transport refrigerated vehicles play an increasingly important role. Refrigerated vehicles are used in special refrigerated transport vehicles used to transport perishable goods and have special requirements on the temperature of the goods. The design FAW Hanwei J5M two types of chassis-based vehicles, modified design for large refrigerated cars, car refrigerator mounted by welding on the subframe. The role of both thermal insulation cold storage compartment, and a refrigeration unit installed refrigeration, refrigerated trucks to meet the temperature of -4 refrigeration design requirements. Transit through the belt by the engine-driven compressor. Key words： Refrigerated Transport; Refrigerated vehicles; Special Vehicle Design; Insulation; Refrigeration unit nts 目 录 摘 要 I Abstract II 第 1 章 绪 论 1 1.1 改装冷藏汽车的目的和意义 1 1.2 国内外现状及发展前景 2 1.2.1 国内外发展现状 2 1.2.2 冷藏汽车的发展前景 3 1.3 课题主要内容 3 第 2 章 总布置方案及二类底盘参数 5 2.1 整车总布置 5 2.2 二类底盘参数 5 2.3 本章小结 7 第 3 章 车厢设计 8 3.1 车厢尺寸参数的确定 8 3.1.1 车厢外廓尺寸 8 3.1.2 车厢内尺寸 8 3.2 车厢结构与设计 8 3.2.1 车厢骨架结构设计 8 3.2.2 蒙皮的设计 11 3.2.3 隔热车厢的结构型式 11 3.2.4 隔热层材料选择和设计 12 3.3 车厢后门、密封条的设计 13 3.3.1 车厢后门的设计 13 3.3.2 密封条的设计 13 3.4 热平衡计算 14 3.5 本章小结 16 第 4 章 副车架的设计 17 4.1 副车架设计 17 4.2 本章小结 21 第 5 章 制冷机组的选择与布置 22 5.1 蒸汽压缩式制冷装置介绍 22 5.1.1 制冷基本原理 22 nts 5.1.2 制冷剂 23 5.2 制冷系统各装置的选择 27 5.2.1 冷凝器的选择 27 5.2.2 蒸发器的选择 27 5.3 制冷系统各装置的布置 27 5.3.1 冷凝器的布置 27 5.3.2 蒸发器的布置 28 5.4 本章小结 28 第 6 章 锁门机构 29 6.1 车厢门锁 29 6.2 车厢门铰链 29 6.3 本章小结 30 第 7 章 整车性能分析 31 7.1 汽车动力性能分析 31 7.1.1 基本参数的确定 31 7.1.2 汽车的行驶方程式 32 7.1.3 汽车动力性能计算 35 7.2 燃油经济性计算 37 7.3 整车稳定性分析 38 7.3.1 空载质心高度的计算 38 7.3.2 空载侧倾角的计算 38 7.4 本章小结 39 结 论 40 参考文献 41 致 谢 42 附 录 错误 !未定义书签。 nts 1 第 1章 绪 论 1.1 改装冷藏汽车的目的和意义 冷藏保温车主要用来运输易腐或对温度有特定要 求的货物，目前，国内外冷藏保温车辆朝着多品种、系列化、小批量生产方向发展。科学合理的设计冷藏保温车的制冷系统、隔热车厢及相关附件、可有效的保证冷藏运输质量，降低能耗，降低运输成本，提高运输效益。对于需要近距离冷藏运输的货物 ,小型冷藏保温车轻便 ,灵活的特点便能过完成 .对于需要远距离冷藏运输的货物 ,大中型的冷藏保温车边应运而生 ,它具有载重量大 ,运营成本低等优点 .因此 ,开展本课题的设计与研究有重要意义。 据联合国粮农组织估计，目前 世界 各国农牧业每年生产的各种 食品 达 30 多亿吨，其中肉、鱼、蛋、奶、水果和蔬菜等易腐食品有 10 亿多吨。这些食品中约有 20%因运输不当而腐烂变质。我国是农牧业生产大国，肉类、水产类和鸡蛋等 产品 的产销量均居世界首位，分别占世界总产量的 25.13%、 17.98%、和 42.85%。目前，我国肉类食品年产量约 5600 万吨，速冻食品 850 万吨、乳制品 800 万吨，还有每年约 4000 万吨的水产品以及大量的蔬菜都需要冷藏运输。在发达国家，上述产品的冷藏运输率都已超过 50%，其中美国、日本、西欧等国家和地区超过 80%，而我国只有 15%。相对于一些发达国家，我国易腐食品的消费水平还不高，而且冷藏运输率偏低，致使每年约有 100 万吨的水果腐烂变质或贬值处理；捕捞的鱼类每年也有 40 万吨左右烂掉。有关部门估计，我国易腐食品的损耗和浪费每年高达 10 多亿元。 随着我国 社会经济的飞速发展 人民生活水平不断提高 食品供给对时效和品质的要求越来越高 尤其对易腐货物输运更是提出所谓的 “3T 原则 ”（ Time 贮藏和流通时间 Temperature 相宜的温度 Tolerance 耐贮藏性）。冷藏保温 汽车 的经济意义在于保证货物的运输质量，避免易腐货物在运输过程中腐烂变质而受到经济损失。食品的生产、 加工 、保管、贮藏、运输及销售分配与人民生活密切相关，食品冷藏链的各个环节都与人民生活休戚相关。据联合国粮农组织估计，目前世界各国农牧业每年生产食品三十多亿吨，其中易腐食品约占三分之一，这些食品在流通过程中腐烂变质不堪食用的有 2 3 亿吨。我国人民易腐食品的消费水品并不高，但损耗和浪费也十分惊人，肉类、水产、禽蛋、水果、蔬菜等每年都有大量腐烂损失，有的是在产地变质，有的在流通过程中遭受损失。外贸方面也有食品运到口岸后因质量不符要求而被退回内销nts 2 造成大 量经济损失的情况。建立和完善食品冷藏链就能大大减少和基本避免这类损失。 冷藏保温汽车由于适用范围广、机动性强、中转环节和装卸次数少、可实行门对门运输等优越性而在冷藏运输中占有极为重要的地位，成为食品冷藏链中不可缺少的运输环节。与其它冷藏运输方式比较，公路冷藏运输的经济效益主要有 “运距效益 ”、 “时间效益 ”和 “运输质量效益 ”。 “运距效益 ”是指汽车运输其运距往往小于铁路运输或水路运输的运距；汽车运输速度比水路快，又不像铁路运输需要多次装卸转运、编组待运，其送达时间一般都比水路、铁路短，即具有较高的 “时间效益 ”；汽 车冷藏运输装卸次数和中转环节少，就减少了易腐货物因装卸和中转贮藏时碰伤及货温升高造成的损耗，具有十分明显的 “运输质量效益 ”。以前人们经常只考虑运价和运输成本，其实这是远为不够的，还必须考虑货损、送达时间、能耗、 投资 经济效益等因素，即应综合考虑运方和货方的利益，更需考虑广泛的社会效益。我国以前常用敞车和篷车类普通货车来运输易腐食品，包括运输鲜冻鱼肉，不仅造成食品大量腐烂变质，而且使食品遭到污染，影响食用者的健康，也给国家造成大量经济损失。 1982 年我国颁布了食品卫生法，明文规定易腐食品的运输条件，这是从法律上肯定了冷藏运输的重要意义。 1.2 国内外现状及发展前景 1.2.1 国内外发展现状 冷藏保温汽车 是 冷藏运输用的专用汽车，用来运输易腐货物和对温度有特殊要求的货物。冷藏保温汽车 是 重要的公路冷藏运输工具。对冷藏保温汽车的基本功能要求就是在任何外界条件下，均能保持货物在整个运输过程中不致腐败变质。 随着改革开放的不断深入，经济建设和人民生活对 冷藏 汽车的需求越来越来迫切，使用的覆盖面越来越来广泛，需求量也 越来越来大。方便灵活的冷藏汽车在我国冷藏运输中扮演了越来越重要的角色。据预测， 2006-2010 年，我国公路冷藏运输的年运量将从 1767 万吨增加到 2185 万吨，年均增长 7；公路冷藏运输的运量占冷藏货物运输总量也将从 25 增长到 30。与此同时，我国冷藏汽车的需求量也将大幅增长，中型车将有很大部分被轻、微型和重型车所取代，液氮、二氧化碳、蓄冷板等新型制冷方式的新能源冷藏车会越来越受欢迎 。 从市场需求的角度观察冷藏车行业，2002-2008 年，冷藏汽车每年 卖出 约 4000 多辆，预计最近几年年需求量保持在 4000至 5000 辆以上。冷藏汽车的需求量年均增长率约在 8%-12%之间，专家预测，随着对冷藏车用途及使用性能的要求越来越多及越来越高，冷藏车的生产朝着多品种、小批量的方向发展已成为必然趋势。中型车将有很大部分被轻、微型和重型车所取代。 欧美国家冷藏保温汽车发展较早，目前已成为专用汽车的主要种类之一。美国近nts 3 期保温车约占全国载货汽车保有量的 0.8%，还有冷藏保温挂车和半挂车，占其总数的9.7%。法国现有冷藏保温汽车挂车和半挂车占全国运输汽车总数的 1%。德国冷藏保温汽车、半挂车占全国运输汽车总数的 2%。英国冷藏保温汽 车占全国货运汽车总数的2.8%。目前日本年产冷藏保温汽车二至三万辆，保有量近九万辆。俄罗斯冷藏保温汽车约占货运汽车的 2.3%。欧美日本冷藏保温汽车结构工艺先进，并十分重视性能试验。欧洲很早便已建立了冷藏运输工具的试验基地和试验中心，比较著名的有奥地利维也纳亚森纳尔试验站、意大利的帕多瓦和罗马试验站、德国的慕尼黑试验站和法国的安东尼试验站。 1.2.2 冷藏汽车的发展前景 国内冷藏保温车的保有量约有 40000 辆，但与美国、日本等发达国家相比，明显不足。上世纪 90 年代初，美国冷藏汽车的保有量为 16 万辆，日本达 12 万辆。目 前国内大量需要冷藏运输的货物还是靠普通车辆运输，所以冷藏保温车市场发展前景广阔，特别是最近几年各大城市菜篮子工程的启动以及各大食品企业，冷饮企业的速冻、保鲜食品的发展，将促进冷藏保温车辆需求的增长。 近些年来，随着人们对环保、安全、效率和审美等方面要求的不断提高货车厢式化和厢式车专用化与多功能化的倾向已日见明显。厢式物流车有多种结构。如厢体结构有硬体的和软体的，有后对开门的和后卷帘门式的，有侧开门的和翼开门的，还有带液压升降尾板的，其用途也各有不同。由于肉类，速冻食品、冷饮、乳制品及水产品、蔬菜、鲜果类商品 的总产量和运输量的增加，每年对冷藏车、保温车的需求量将达到 40005000 辆。 冷藏运输是包括产地冷藏库、中转冷藏库、销售冷藏库（柜）以及冷藏运输设备等构成的“冷藏链”中的重要环节，冷藏保温汽车对于保证货物质量有着重大的经济意义。 1.3 课题主要内容 改装设计一种冷藏汽车。总质量 25000Kg，满足专用汽车相关设计要求。 1. 二类汽车底盘选取 2. 车厢与底盘连接结构设计 3. 车厢设计 （ 1）车厢尺寸参数确定； （ 2）车厢结构； 4. 取力及制冷设计 nts 4 5. 锁门机构设计 nts 5 第 2章 总布置方案及二类底盘参数 2.1 整车总布置 冷藏汽车系由汽车二类底盘、隔热货厢和制冷（加热）装置组成。汽车底盘的吨级一般根据装载货物的质量以及隔热车厢的容积确定。 机械制冷冷藏汽车的整车布置主要取决于选用的制冷机组结构型式及制冷机组主要部件 (动力装置、压缩机、冷凝器和蒸发器等 )的安装位置。 按是否自带动力装置，制冷机组可分为独立式 (自带动力装置 )和非独立式 (不带动力装置 )两种。独立式制冷机组的动力装置多采用内燃机或电动机。其中，有的独立式制冷机组仅有一种动力装置；有的则既装有内燃机又装有电动机，以其中的一 种为主，另一种作为备用，以提高制冷机组的工作可靠性。非独立式制冷机组本身虽无动力装置，但是可以方便地利用汽车发动机作为动力装置。取出动力方式一般有两种途径：一种是利用皮带传动，直接从发动机前端取出；另一种是利用变速器的取力窗口，从中间轴或倒挡轴上通过齿轮传动取出。 按动力装置、压缩机、冷凝器和蒸发器四大部件安装位置不同，制冷机组又可分为整体式和分体式两种。四大部件组装成一体，则称整体式；四大部件按其需要分别安装在冷藏汽车的不同部位，彼此用管道相连，则称分体式。无论是整体式还是分体式，动力装置总是与压缩机安装 在一起，并用皮带传动机构驱动压缩机工作。 对于本设计 ,底盘采用一汽解放 J5M 二类底盘 ,车厢为整体结构隔热车厢 ,采用 独立式制冷机组。 2.2二类底盘参数 解放汽车底盘型号 CA1253P7K1L11T1E 发动机型号 BF6M1013-26E3; 变速器 陕齿 8JS118; 传动轴：开式，四根，六个万向节及三套中间支承承，轴管尺寸 108 7mm； 前轴：整体式锻压成型，“工”字形断面，中间断面， 110mm，高 122mm，弹簧座处落差 100mm，主销中心距 1723mm 驱动桥：主减速器从动锥齿轮节圆直径 457mm.锻造桥壳，全浮式半轴，直齿锥齿轮减速器，主减速比 i0=4.875 nts 6 车架：纵梁最大断面尺寸（断面高翼面高板料厚）： 320 90（ 8+5） mm。车架外宽 865mm。 车轮，轮胎： 轮辋 8.00V20，轮胎 11.00-20 转向器： 循环球整体式动力转向器，缸径 110.传动比 23 制动系： 手动调整臂，前后独立双回路气制动；装有快放阀，空气处理单元，制动管路采用快插接头，四通道 ABS。 行车制动器 前后均为气动鼓式，前制动鼓内径 440，后制动鼓内径 410；蹄片宽度；前轮 135,；后轮 150. 驻车 制动器 系统中装有继动阀，活塞式制动缸，手动阀控制，作用于后桥上。 空气压缩机 单缸水冷，发动机额定转速时， 800kPa 压力下，实际排气量不小于 380L/min。 贮气筒 共有三个，两个容积 35L，分别供前桥，后桥制用气；另一个容积15L 的驻车及辅助制动供气； 辅助制动器 发动机排气制动阀及控制气缸，电磁气动操纵。 驾驶室及装备： 09 款全浮改脸驾驶室，驾驶室内宽 2.2 米，整体式仪表板及轿车化内饰，三人座，手动式液压举升翻转机构，带预警显示的驾驶室锁紧机构；多功能可调高靠背座椅，靠背 角度可调的乘客座椅，均带安全带。中间座椅，装安全带；三档电动刮水器，单臂式玻璃升降器，卡板式门锁，风窗洗涤器，地毯、冷气，大型球面后视镜，空气混合型暖风系统，多点喷出式除霜装置，选装空调。 电器、仪表： 电气系统 整车电气系统 24V，负极搭铁 蓄电池 6-QAW-120D，两只串联。 发电机 整体交流发电机，负极搭铁，电压 28V，电流 45A，功率 1kw 起动机 电磁操纵式，电压 24V，最大输出功率 6kw 仪表 组合仪表 组合开关 转向信号、变光，刮水器和洗涤器，灯光开关组成，设有转向开关自动回位装置；起动开关有自锁转向盘的防盗机构及停机装置；功能开关；预热，电气喇叭转化、排气制动、前雾灯、后雾灯、危险警报开关组成； nts 7 灯光系统 组合式前照灯：含远光灯、近光灯、前转向灯、前位灯、转向辅助照明灯；前雾灯；组合式后灯；含制动灯、转向信号灯、后位灯和反射器、倒车灯、牌照灯、危险警报灯、后示廓灯 暖风 暖风电动， 24V 永磁式，输出功率 85W 刮水器 刮水器电动机，永磁双速直流电动机 电路保护 4 路大功率熔断器及 32 路片式熔断器组成； 电路控制 保险丝盒总成，控制盒总成及电源赔点盒总成组成。 2.3 本章小结 本章对整体设计方案进行了分析对比，确定了整车结构形式。选定了专用车的二类底盘，并详细介绍了二类底盘及动力总成的参数，为下一步车厢设计奠定了基础。 nts 8 第 3章 车厢设计 3.1 车厢尺寸参数的确定 3.1.1 车厢外廓尺寸 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。 车厢长宽高： 9300 2280 2400（ mm） 3.1.2 车厢内尺寸 车厢组装完成后 车厢内尺寸为 长宽高： 9100 2080 2200（ mm） 3.2 车厢结构与设计 车厢底板由 13根方木作为骨架 ;车厢前壁 ,左右侧壁中主骨架通过螺钉与方木联结 ;顶板主骨架分别与前壁 ,左右侧壁焊接在一起 ;前壁 ,左右侧壁相互焊接 .材质为玻璃钢的副主骨架铆接在主骨架上 . 从而组成车厢的骨架结构。 车厢的内外蒙皮分别通过铆接安装在辅助 ,主骨架上 .内外蒙皮之间充满聚氨酯泡沫隔热材料 .最后将铝型材包边件铆接在车厢内外的边角上 .最后将车门通过铰链安装在后门框内。 3.2.1车厢骨架结构设计 （ 1）骨架结构 车厢骨架总成由底板的方木以及前壁 ,左右侧壁中的主副骨架连接而成 ,矩形木方截面尺寸为 :2080 60 100,钢制主骨架截面尺寸 :h c1 c2 b:40 40 64 4 ,其结构见图 3.1。辅助骨架截面尺寸 :h c b:60 44 4,其结构见图 3.2。各个主骨架之间通过方形钢管焊接 ,方形钢管截面尺寸为 : 32 32,厚度为 4。 nts 9 图 3.1 主骨架 图 3.2 辅助骨架 （ 2）前壁 骨架 前壁骨架由主骨架 ,辅助骨架 ,方形钢管结构组成，长度为 2280mm,高度为 2400mm,骨架下端与底板方木通过螺钉连接 ,上端与顶板骨架焊接在一起 ,方形钢管与左右侧壁焊接 .辅助骨架比主骨架短 40mm,便于主骨架与顶板方形钢管的焊接 .且辅助骨架上打有螺钉孔。 nts 10 图 3.3 前壁骨架结构 （ 3）左右侧壁骨架 左右侧壁骨架是由主骨架 ,辅助骨架 ,方形钢管结构组成 , 长度为 9300mm,高度为2400mm, 骨架下端与底板方木通过螺钉连接 , 上端与顶板骨架 焊接在一起 ,方形钢管与左右侧壁焊接 ,辅助骨架比主骨架短 100mm,便于主骨架与顶板主骨架的焊接 ,且辅助骨架上打有螺钉孔。 图 3.4 侧壁骨架结构 （ 4）底板骨架 底板骨架为方木 ,与副车架横梁相对应。 nts 11 图 3.5 底板骨架 3.2.2 蒙皮的设计 蒙皮 分别与主骨架和辅助骨架相连、其间形成了填装隔热材料的空间 。 车厢的外蒙皮 通常采用 0.8-1.5mm 厚的薄钢板，本车选用 1.2mm 的钢板。内蒙皮通 常为非金属材料 ,本车选用 3mm 的木板 . 蒙皮与骨架的连接方式通常采用拉铆连接 (抽芯铆钉连接 )。 3.2.3 隔热车厢的结构型式 整体隔热层式车厢 这种结构型式是先以整体骨架型式或以分片拼装型式制成车厢，预留隔热层空间，然后整体注入硬聚氨脂泡沫。这种车厢的最大特点是它具有完整的隔热层，车厢的隔热、密封性能好。 若是采用现场喷涂发泡工艺，则需先喷涂发泡材料，形成隔热层，取平后装车厢内蒙皮。 整体隔热层式车厢的工艺流程大致如下： 车厢外部整体成形车厢淋雨试验安装车厢内蒙皮注入发泡材料安装厢内附件安装车厢后门。 注入发泡有两种方法：一为液态发泡，又称“一次发泡法”。即将液态聚氨能各组分机械搅拌，高压喷雾成形。另一种为泡状发泡，又称“二次发泡法”，即将聚氨酯各组分在注入前先进行一定程度的发泡，然后再注入隔热层空腔内发泡定型。由于发泡工艺分两步进行，因此，第二次发泡时，聚氯酯的膨胀力已降到厢壁蒙皮可以承受的程度，因而不需大型的夹具。当然，二次发泡工艺较复杂且难掌握，发泡品质也稍逊色。 nts 12 3.2.4 隔热层材料选择和设计 (1)对隔热层材料的要求 发泡均匀、密度小； 导热系数尽可能小，一般要求在 0.045w (m K)以下； 对温度变化的稳定性要好，在 -4070的使用温度范围内，使用性能要满足规定的要求 具有一定的机械强度，能承受汽车在恶劣道路条件下的振动、冲击而不受损或变形。 吸水性和吸湿性低，耐腐蚀抗冻性能好， 无毒无味，透气性小，隔热材料使用和燃烧时，不得分解出有毒和有害气体； 价格低、易成形，可采用充填、浇注、喷涂等工艺形成车厢隔热层。 (2)隔热材料的种类 目前，普遍应用的隔热材料主要有聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫两种。 聚苯乙烯泡沫是以含低佛点液体发泡剂的可发性聚苯乙烯颗粒，经加热预发袍后，在模具中加热成 型而得微孔型蜂窝结构的泡沫材料。其物理机械性能见下表。 项 目 单 位 指 标 密度 3/cmg 0.03 吸水性 3/cmkg 0.08 压缩强度 (压缩 50 ) Mpa 2 000 弯曲强度 Mpa 2200 尺寸稳定性 (-4070 ) % 0.5 导热系数 W (m K) 0.44 自熄性 s 0。如 R11,R21,R113,R114等，用于工作环境温度较高的场合。 2中压中温制冷剂 kp (1.52.0) aMP， -500t 0，如 R12,R22,R142 等，得到广泛应用。 3. 高压低温制冷剂 这种制冷剂的冷凝压力kp 2.0aMP，蒸发器温度0t-50 ,如 R13,R14,R23等，一般用于复迭式制冷装置的低温制冷部分。 nts 24 (二 )常用制冷剂 常用制冷剂有氨，氟利昂，碳氢化合物，共沸混合物等。 1. 氨 氦属于无机化合物类。氨的单位容积制冷量 (即压缩机每吸入 l 3m 制冷剂蒸气所产生的冷量 )较大，冷凝压力和蒸气压力适中，导热系数大，流动阻力小，不腐蚀钢铁，能溶于水，对润滑油的溶解度很小，价格低廉，容易取得。但是，氨有强烈的刺激性臭味，有毒，有燃烧和爆炸的危险性，故在小型制冷装置中很少采用，主要用于大、中型的制冷 装置中，如冷库，空调 (车间、商场等用 )及工业生产用制冷装置等。 无机化合物的代号规定为字母 R 后面第一个数字为 7，后面的数字为该物质的分子量值 (取整数 )。如氨 (NH3 )为 R717，水为 R718。 R 为 Refrigerant（制冷剂）的第一个字母大写。 2 氟利昂 氟利昂是饱和碳氢化台物的氟、氯、溴衍生物的总称。因此，它的种类繁多，性质各异。氟利昂的代号规定为字母 R 后的第一个数字为碳原子数减去 1，如碳原子数是 1，可不写；第二个数字为氢原子数加 l；第三个数字为氟原子数。 若还有溴原子，则在第三个数之后写上 B。后面再写溴原子数。 下面介绍几种常用的氟利昂制冷剂。 (1)RI 2(即 22ClCF ) R12 是二氟二氯甲烷，即为甲烷的衍生物。它无色、无味、无臭、无毒、不燃烧、不爆炸。但是，若在空气中 R12 的浓度超过 30后，也会使人窒息；若 R12 的温度达到 400以上只与明火接触时，会分解出有毒光气 ( 2COCl )。 R12 在无水情况下，不腐蚀金属，但含镁量大于 2的除外。 R12 难溶于水，并 且随着温度的降低，溶解度也变小。若在 Rl2 中溶有水时，会产生冰塞现象，水结冰，堵塞膨胀阀和管道，因此，规定 R12 的含水量不得超过0.0025 % (以质量计 )。含水的 R12 会腐蚀金属。 R12 易容于矿物油，能与润滑油以任何比例互相溶解，会在蒸发器的内壁上形成油膜，影响传热，并使润滑油变稀。还能溶解多种有机物质，能使一般橡胶制的密封件膨胀，引起泄漏，而要采用丁腈类橡胶制的特殊橡胶制品。 R12 又极易从微细小缝渗透，引起泄漏，不易发现。 Rl2 是我国目前广泛应用的制冷刑，主要用于中小型制冷装置，如 冰箱，冷藏箱，冷柜，空调器，小型冷库等。 nts 25 (2)R22(CHF2 Cl) R22 即二氟一氯甲烷。它无色、无味、不燃烧、不爆炸，毒性比 R12 稍大。 R22 中水的溶解度比 R12 大，能部分溶解于润滑油且随温度的降低而减小。对有机物质的腐蚀比 R12 更强，渗透泄漏更容易。它的单位容积制冷量比 Rl2 大 4060。在双级 压缩制冷系统中可达 -50-80的低温。 (3)R13(CF3Cl) R13 是三氟 氯甲烷。它无毒，比 R12 更为安全，且在低温下的蒸气密度很小。在一个大气压下的蒸发温度为 -81 5，凝固点为 -180 。 Rl3 不易溶解水，与 R12 具有相似的性质。与润滑油互不溶解，所以在管壁易产生油膜，影响传热效果。故在制冷系统中应设置油分离器。对金属不腐蚀。 据研究释放到大气中的卤代烃中的氯原子和溴原子会消耗同温层的臭氧。同温层中臭氧的减少会使辐射到地球表面的紫外线增加。氟利昂是国际制冷业界对卤代烷这一类物质的统称，它包括氯氟烃、氢氯氟烃和氢氟烃，这三者对大气臭氧层的破坏程度有不同， 氯氟烃能循环消耗臭氧，寿命又长，故国际制冷业界正在用氢氟烃取代氯氟烃。 3. 混合共沸制冷剂 混合共沸制冷剂是由两种或两种以上不同物质按一定比例组成，也称共沸溶液。其代号规定为在 R 后的第一个数字用 5，后面再接上标志不同种类的二位数字，如表5 1。 表 5 1 混合共沸制冷剂 代 号 R500 R501 R502 R503 R504 组成工质 R12 R152a R22 R12 R22 R115 R23 R13 R32 R115 质量比/% 7.38/26.2 75/25 48.8/51.2 40.1/59.9 48.2/51.8 正常蒸发温度 / -38.3 -45.6 -88.7 凝固温度 / -158.8 nts 26 临界温度 / 105.0 90.2 19.5 临界压力 / 2cmN 454.3 445.3 混合共沸制冷剂的性质与原单一物质不同，可以获得更有利的热力性质。它们在一定的压力下蒸发时能保持恒定的蒸发温度，并且气相与液相的组成成分相同，保持不变。如用 R500 代替 R12，可使制冷量增大 17 18；用 R502 代替 R22，制冷量增大 5 30，并且排气温度约比 R22 低 1025。 4碳氢化合物 碳氢化台物制冷剂有烷烃类的甲烷、乙烷、丙烷和丁烷；链烯烃类的有乙烯、丙烯、丁烯等。由于其燃烧性和爆炸性都较强，又是石油化工厂和天然气液化工厂的原料或半成品，故只用于这些工厂的制冷装置中。 烷烃类的代号规定与氟利昂相同，如甲烷为 R50，乙烷 R170，丙烷 R290，但丁烷不按上法，而规定为 R600，异丁烷为 R601；烯烃类的代号规定在 R 后写 1，接着再写的数字与氟利昂的方法相同，如乙烯为 R1150，丙烯为 R1270. 5. 制冷 剂选用原则 在蒸发温度和冷凝温度设定情况下，蒸发压力不要过低，以免外界空气渗入系统；冷凝压力不要太高，一般不超过 16MPa。 单位容积制冷量要大，可以提高制冷效果。 应无味、无毒、不燃烧、不爆炸。 化学稳定性强，在正常工作条件下不起化学变化，不与水或润滑油起化学作用，不腐蚀金属。 价格低，容易获得。 本车选用的制冷剂为氟里昂 R134a, 其物理性质如下 : 分子量 102.03 沸点 -26.1 冰点 -103.0 临界温度 ， 101.1 临界压力， Mpa 4.07 饱和液体密度 30 ， g/ cm3 1.207 液体比热 30 ， KJ/(kg. ) 1.51 溶解度（水中， 25 ） 0.15 nts 27 全球变暖系数值 (GWP) 0.29 临界密度， g/ cm3 0.512 沸点下蒸发潜能， KJ/kg 215.0 5.2 制冷系统各装置的选择 5.2.1冷凝器的选择 制冷装置中，冷凝器的功用是将压缩机排出的高温、高压和过热的气态制冷剂，凝结成为液态，以便供系统循环使用。根据冷却方式的不同，冷凝器有壳式、套管式、风冷式、喷淋式和蒸发式 等多种。船用的冷凝器几乎都采用卧式壳管式冷凝器，这是由于这种冷凝器制造简便、结构紧凑、造价低廉、清洗方便，且能受较高的压力。车用冷凝器均为风冷式本次设计采用空气冷却式冷凝器 .空气冷却式冷凝器 此冷凝器又称风冷式冷凝器。它是制冷剂在管内、空气在管外，通过管壁进行换热，使制冷剂冷凝。由于空气对管壁的传热系数远小于水对管壁的传热系数，所以风冷式冷凝器换热效率较低，而且换热面积大，体积亦大。风冷式冷凝器按其气流流动方式，又分为自然对流式和强迫对流两种。自然对流式冷凝器是靠温差而引起的空气自然流动起冷却作用的。其冷凝 管可布置在钢板上或焊在钢丝网上。这种冷凝器适用于小型制冷机，如电冰箱等。制冷剂蒸汽在管内冷凝，空气在管外横向流过。为使结构紧凑，这种冷凝器一般制成长方体型。 本车选用的冷凝器为 CARRIER 公司的 SUPRA 950 型冷凝器 ,其制冷量为 6.1KW。SUPRA 多温系列是专为城市冷藏配送卡车而设计的独立式制冷机组，机组本身配备专用的发动机，无需汽车发动机驱动。 5.2.2 蒸发器的选择 蒸发器的功用在与将北冷却介质的热量传递给制冷剂。在蒸发器中，液态制冷剂在低压、低温下蒸发吸热，而北冷却物质或载冷剂（空气或水）则放出热量 ，温度降低。 蒸发器按其结构特点分为壳管式、盘管式和表面式等。此外，根据冷却介质的不同，还可分为空气冷却和水冷却等。在冷藏运输制冷系统均为表面式空气冷却蒸发器。 本车选用的蒸发器为 CARRIER 公司的 MTS1450 型蒸发器 ,风量为 4000。 5.3 制冷系统各装置的布置 5.3.1冷凝器的布置 冷凝器采用前置式 ,用螺钉固定在车厢前壁的顶端 ,螺钉为 M12。 nts 28 5.3.2 蒸发器的布置 蒸发器一般布置在隔热车厢内前壁中上方 ,通过螺钉固定在前壁上 ,螺钉为 M12。 5.4 本章小结 本章是对制冷机组的设计主要是对压缩机、蒸发器和冷凝器的选配 ,以及对 制冷剂的选择。 nts 29 第 6章 锁门机构 6.1 车厢门锁 车厢后门锁选用的是盈佳金属制品厂的门锁 B-1,重量为 2.4kg,材料为钢 ,有质量轻 ,强度高 ,锁止方便等优点。门锁通过螺钉将各个部件安装在车门和门框上 .其其结构如图6.1 所示。 图 6.1 门锁结构 6.2 车厢门铰链 车厢们铰链采用盈佳金属制品厂的铰链 A-11,重量为 0.75kg,材料为钢 ,表面镀锌处理 .本车采用 8 个铰链 ,每扇门 4 个 ,以保证 车门安装的牢固性 .其结构尺寸如图 6.2 所示。 nts 30 图 6.2 铰链结构 6.3 本章小结 本章介绍了车厢门锁和铰链的选型与安装。 nts 31 第 7章 整车性能分析 7.1 汽车动力性能分析 7.1.1 基本参数的确定 发动机的输出转矩和输出功率随着发动机的转速变化的二条重要特性曲线，为非线形曲线。工程实践表明，可用而次三相式来描述汽车发动机的的外特性，即 cbnanT eee 2 （ 7.1） 式中 : eT 发动机输出转矩 (Nm)； en 发动机输出转速 (r/min)； a、 b、 c待定系数，有具体的外特性曲线决定 。 根据外特性数值建立外特性方程式 。 如果已知发动机的外特性，则可利用拉格朗日三点插值法求出公式中的三个待定系数的 a、 b、 c。在外特性曲线上取三点，即 1eT 、1en 、 2eT 、 2en 及 3eT 、 3n ，依拉氏插值三项式有 )()()()()()(231321312321323121321eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee nnnn nnnnTnnnn nnnnTnnnn nnnnTT 将上式展开，按幂次高低合并，即可得三个三个待定系数为 )()()( 2313 33212 23121 1 eeee eeeee eeeee e nnnnTnnnnTnnnnTa )()()( )()( )(231332132122313121132eeeeeeeeeeeeeeeeeeeee nnnn Tnnnnnn Tnnnnnn Tnnb )()()( 2313 3213212 2313121 132 eeee eeeeeee eeeeeee eee nnnnTnnnnnnTnnnnnnTnnc 在发动机 外特性曲线图 未知的情况下 ， 可 按经验公式拟合外特性方程式。如 缺少所 需 发动机的外特性，但从发动机铭牌上 可以得到 该发动机的最大输出功率 emP 及相应转速和该发动机的最大转矩及相应转速时，可用下列经验公式来描述发动机的外特性 。 nts 32 22 )()( etptpememe nnnnTTTT （ 7.2） 式中 : emT 发动机最大输出转矩（ Nm）； tn 发 动机最大输出转矩时的转速（ r/min）； pn 发动机最大输出功率时的转速（ r/min）； pT 发动机最大输出功率 本科学生毕业设计 解放后双桥冷藏 汽车 改装 设计 院系 名称 ： 汽车与交通工程学院 专业班级 ： 车辆工程 B07-1 班 学生姓名 ： 段磊 指导教师 ： 齐晓杰 职 称 ： 教授 黑 龙 江 工 程 学 院 二一一 年六月 nts The Graduation Design for Bachelors Degree Design Of The Faw After The Double-bridge Refrigerated Vehicle Candidate： Duanlei Specialty： Veheicle Engineering Class： B07-1 Supervisor： Professor Qi Xiaojie Heilongjiang Institute of Technology 2011-06Harbinnts黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 nts汽车