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车辆工程毕业设计46HQ5110XLC冷板式冷藏汽车改装设计.doc
车辆工程毕业设计46HQ5110XLC冷板式冷藏汽车改装设计
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车辆工程毕业设计论文
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车辆工程毕业设计46HQ5110XLC冷板式冷藏汽车改装设计,车辆工程毕业设计论文
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本科学生毕业设计 HQ5100XLC 冷板式冷藏汽车改装设计 院系名称 ： 汽车与交通工程学院 专业班级 ： 车辆工程 07-4 学生姓名 ： 指导教师 ： 职 称 ： nts The Graduation Design for Bachelors Degree Refitting Design of Refrigerating Automobile on HQ5100XLC Cooling-plate Refrigeration Candidate： Zhang Yanan Specialty： Vehicle Engineering Class： 07-4 Supervisor： Associate Prof. Zhao Yuyang Heilongjiang Institute of Technology nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘 要 随着我国高速公路的迅猛发展，公路冷藏车运输越来越显示出其快速发展的趋势。因为运输的集装化及环境保 护意识的提高，货物运输不仅要求其运输的快捷安全，而且要求被运输货物的质量能保鲜。 因此对冷藏车的生产与应用有了更高的要求。 本次改装设计的冷藏汽车总质量为 10吨，制冷温度为 -5，续航时间为 4小时，是在一汽集团生产的 CA1103P9K2LE型底盘的基础上改装设计的，主要包括制冷装置、隔热车厢和副车架的设计。本次设计采用非独立式冷板制冷的制冷方式，配合地面制冷机组使用，减轻了整车质量，隔热车厢选择分片式，用车厢底板直接做副车架，制造工艺简单并且节约成本，满足了中短途运输中对经济性和实用性的双重需求。 关键 词 ：专用车设计；冷藏汽车；冷板；制冷量；隔热车厢；副车架 nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 II ABSTRACT With the rapid development of our countrys highway, the transports of highway refrigerator trucks have showed their rapid development trend. Because the requirement of containerized shipment and the conscious of environmental protection, the cargo transport requires rapidness, safety and the quality of the goods must be retained freshness. So the production and application of refrigerator trucks have higher requirements. This design based on CA1103P9K2LE chassis from FAW with the 10,000kg total mass, -5 the lowest degree and 4 hours maximum endurance. This design includes refrigerated equipments, insulation carriage and sub-frame. This design uses the independent type of cooling-plate for refrigeration with the help of the ground refrigeration unit to reduce the weight with full equipments. Using choose subdivision type as insulated body and using platform floor as sub-frame doesnt only make process sample but also save the cost. And it also can satisfy short distances transportations requirement of economy and usefulness. Keyword: Special Vehicle Design, Refrigerated Vehicles, Cooling-plate, Cooling Capacity, Insulation Carriage, Sub-frame nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 目 录 摘要 . I Abstract . II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 课题研究的目的与意义 . 1 1.2 冷藏车的概述 . 1 1.2.1 冷藏车的定义、用途及分类 . 1 1.2.2 冷藏车的发展历史 . 2 1.3 现代制冷技术的发展与应用 . 3 1.4 课题研究的主要内容与技术路线 . 3 1.4.1 课题研究的主要内容 . 3 1.4.2 课题研究路线 . 4 第 2 章 冷藏保温汽车的分类及总体布置 . 5 2.1 冷藏保温车的制冷方式分析 . 5 2.1.1 制冷方式的分类 . 5 2.1.2 制冷方式的对比分析 . 5 2.2 冷藏保温车的总体结构与布置 . 6 2.3 二类底盘的选择 . 8 2.4 本章小结 . 10 第 3 章 制冷装置的设计 . 11 3.1 冷藏保温汽车的热工参数 . 11 3.2 隔热车厢平均传热系数计算 . 13 3.3 冷藏汽车隔热车厢的热负荷计算 . 14 3.4 冷藏保温汽车的制冷 量计算 . 17 3.5 制冷剂的选择 . 17 3.5.1 制冷剂的分类 . 17 3.5.2 冷剂的热力学性能和使用要求 . 20 3.6 制冷机组的选择 . 21 3.7 小结 . 21 nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 第 4 章 隔热车厢的设计 . 22 4.1 隔热车厢的定义与技术要求 . 22 4.2 隔热车厢的结构与型式 . 22 4.2.1 隔热车厢的组成 . 22 4.2.2 隔热车厢的结构型式 . 22 4.3 隔热车厢的结构设计 . 25 4.4 车厢门及其他附件 . 28 4.5 本章小结 . 30 第 5 章 副车架的设计 . 31 5.1 主车架的加长设计 . 31 5.2 副车架的设计 . 31 5.3 副车架与主车架的连接 . 32 5.4 本章小结 . 33 第 6 章 整车性能分析 . 34 6.1 冷藏车主要参数 . 34 6.2 发动机的外特性 . 34 6.3 整车性能计算 . 36 6.4 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。 附录 A 外文文献原文 . 错误 !未定义书签。 附录 B 外文文献中文翻译 . 错误 !未定义书签。 nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1 章 绪 论 1.1 课题研究的目的与意义 随着社会经济的飞速发展，人民生活水平的不断提高，需要 应用制冷技术和专用设备来满足有特殊温度要求的货物运输量与日俱增。其中大部分货物属于蔬菜、水果、水产品、肉类等易腐食品，而这些生鲜食品大部分为异地运输，由于运输设备的不完善，贮存方法的不妥当，使得易腐食品的损耗量十分大。运输设备的落后给我国带来了巨大的经济损失，因此应大力开展冷藏车的生产与应用，建立良好的冷链，最大程度的降低经济损失。 针对以上分析，改装设计一辆 10 吨冷藏车用于短途运输，在经济性和实用性上都有一定的实际意义。 1.2 冷藏车的概述 1.2.1 冷藏车的定义、用途及分类 （ 1）冷藏车的定义 冷藏汽车 是指既装有隔热结构的车厢，又装备有制冷装置，用来运输易腐或对温度有特殊要求货物的箱式汽车。冷藏汽车适用于长距离、环境温度变化范围较大以及适温范围较窄的易腐货物的冷藏运输 1。 （ 2）冷藏车的用途 冷藏运输车能保证在运输过程中使易腐货物始终处于保值所需的较低温度条件，即使之处于冷藏的温度环境中，这就是冷藏运输。冷藏运输是包括产地冷藏库、中转冷藏库、销售冷藏库（柜）以及冷藏运输设备构成的冷藏链中的重要环节，冷藏车对保证货物质量有重大的经济意义。 （ 3）冷藏车的分类 1）按制冷装置的制冷方式分类 按冷藏保温汽车 制冷装置的制冷方式可分为机械冷藏汽车、液氮冷藏汽车、冷板冷藏汽车、干冰冷藏汽车和水（盐）冰冷藏汽车，而保温汽车又可视为无制冷装置的冷藏汽车。 2）按隔热车厢总传热系数 K 分类 普通隔热型车厢的冷藏汽车 0.4 K 0.7（ W/（ K） 强化隔热型车厢的冷藏汽车 K 0.4（ W/（ K） nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 1.2.2 冷藏车的发展历史 （ 1）国外冷藏车的发展状况 在西方发达国家中，专用汽车市场开发比较成熟，专用汽车占普通载货汽车的比例在 70%以上，产品涉及国民经济各个环节，产品满足用户个性化程度较高，产品特性 明显。 欧美国家较早采用冷藏法来保持易腐食品的鲜度 ,逐步建立食品冷藏链 .20 世纪初 ,就已产生了冷藏运输工具 ,第二次世界大战前铁路运输在易腐货物运输中占主导地位。 50 年代和 60 年代冷藏车和冷藏船舶发展较快。 70 年代以来 ,冷藏集装箱发展迅速。国际上通常把易腐货物运输中采用冷藏运输所占比例称为冷藏运输率 ,以此来作为衡量冷藏运输发展程度的标志 .欧美日等发达国家冷藏运输率为 80-90%；前苏联和东欧国家为 50%；发展中国家一般只有 10-20%。公路冷藏运输的运量占冷藏运输总量的比率：欧洲发达国家和日本为 60-80%，美 国近年是 40-50%；而易腐货物冷藏运输的周转量中公路运输所占比率欧、美、日均占 60%以上。可见，公路运输已取代铁路运输成为冷藏运输的主要方式。 （ 2）我国冷藏车的发展状况 相当于国外冷藏车的发展情况，我国专用汽车市场开发较为缓慢，市场细分程度不够，目前专用汽车占普通载货汽车比例在 40%左右，产品雷同性大，满足用户个性化要求差 2。产品生产工艺环节硬件方面国内外差距正在明显缩小，但在生产工艺管理、要求及执行度方面国内外企业差距较大。我国专用汽车生产开始于 60 年代初，是在军用改装汽车的基础上逐步发展起来的。 70 年代一些生产专用车辆的厂家根据国民经济的不同需求形成了自己的产品特色。 80 年代专用车辆获得迅速发展，年生产能力达到 10 万多辆。从此我国专用车辆已从形成行业阶段向逐步成熟阶段的迈进。随着我国公路建设、城市发展、能源消耗结构变化、重点工程建设加快，专用汽车的市场前景将会越来越广阔，专用汽车产品的档次和技术水平将会有一个大的提升。专家预测，到 2020 年我国专用汽车技术水平达到欧美日发达国家先进水平，成为世界专用汽车产品出口大国。 由于我果肉类的产地主要在内地，而销售地主要早沿海及大城市，牲畜的屠宰季节性又较强 ，因而我国冷藏运输的特点是季节性强和流向比较集中。我国易腐货物运输主要靠铁路，公路运输量仅占 20%左右。近年来公路冷藏运输率提高较快。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，有侧开门的和顶式开门的，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nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 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 4000 5000 辆。 总之，与其它专用车行业一样，我国冷藏保温汽车企业优胜劣汰是必然趋势，联合重组也会成为可能，只有起点高、市场反应能力强的企业，才能在激烈的国内外市场竞争中立于不败之地。 1.3 现代制冷技术的发展与应用 制冷技术是冷藏运输技术的基础，而冷藏运输设备是一特殊的制冷设备。 制冷技术是使某一空间或物体达到比周围环境物体介质更低温度。并维持这一温度在一定时间内稳定的专门技术。为了使某一空间和物体达到并维持相对的低温范围，则不断的从这一空间或物体中取出热量，并输送到环境介质中去，如此的过程就是热量转移的过程， 即制冷过程，简称“制冷”，其相应的技术为“制冷技术” 3。 制冷技术的发展与应用源远流长。早期的制冷利用天然冷源制冷，即利用天然冰和深井水。利用冰的融化吸热和低温井水的吸热升温，是环境中的介质冷下来。 随着工农业的发展和科学技术的进步，在一百多年前人们就研究发明了人工制冷的方法。它不但取代了天然冷源制冷，而且得到广泛的应用与发展。目前，冷藏运输中的冷源均为人工制冷，其制冷设备亦称人工制冷设备。 人工制冷的方法，主要有液体汽化、气体膨胀、和热电制冷三种。在冷藏运输中，主要是利用液体汽化吸热而 实现制冷。液体汽化制冷按其制冷方式，分为蒸气压缩式制冷和吸收是制冷等。由于蒸气压缩式制冷具有制冷设备体积小，调节控制方便及运行可靠，且制冷量较大的特点，因而成为冷藏运输的主要制冷方式。 机械制冷在国民经济各个部门和人民生活各个领域应用都极其广泛。人工制冷几乎应用于所有工业生产、工业加工和科学研究，是当今社会不可缺少的应用技术之一。即在冷藏运输中，就有铁路冷藏运输、汽车冷藏运输、航空冷藏运输、船舶冷藏运输等，蒸气压缩式制冷技术与设备。 冷板制冷作为一项新兴的节能技术，近几年来，在国内外都已得到了广泛的发展与应 用，但目前主要是在空调领域。而冷板冷藏车是利用冷板中的液体冷却凝固成共晶冰而蓄存冷量，它与机械式冷藏汽车相比较省去了一套制冷机组，使其整车质量和体积都大大减小，而且又不影响汽车的动力性能 4。国外早在上世纪 70 年代就开始了冷板冷藏汽车的设计制造。而我国还没有这种汽车的批量生产。尤其在机械式冷藏汽车运输量严重不足的情况下，发展冷板冷藏汽车的意义十分重大。 1.4 课题研究的主要内容与技术路线 1.4.1 课题研究的主要内容 本次课题所设计的冷藏汽车的总质量为 10t、温度为 -5、巡航时间为 4h，主要用于城市以及 城乡间的中、短途运输，主要要达到以下两个设计目标： nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 1.考虑到食品运输的分散性，短时间不能聚集很大的运输量，所以设计冷藏车主要以轻型和中型为主，这样可以节约运输成本，更好的为人类生活带来方便，同事也可以节约能源。 2.在整车的设计上要力求结构简单、使用、维修方便，并且要求相关配件容易购买，最大程度的降低整车成本。 1.4.2 课题研究路线 根据冷藏车的主要结构制定本次设计的技术路线为： 冷藏车的总体布置制冷装置的设计隔热车厢的设计副车架的设计整车性能分析。 nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 第 2 章 冷藏保温汽车的分类及总体布置 2.1 冷藏保温车的制冷方式分析 2.1.1 制冷方式的分类 5 （ 1）固体制冷 固体制冷的工作原理是利用固体在液化或汽化（升华）时吸热作为制冷方式，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/kg.氮气的比热为 1.05kJ/（ kg ） ,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（ 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。 2.1.2 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nts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 815h。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： 冷板制冷适合于中、短途运输，与本设计思路相符合。 冷板制冷价格上相对便宜，维修上也会更方便。 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”。 2.2 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 2.1 所示。 图 2.1 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 nts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。 1.独立式冷板冷藏汽车 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 2.2 所示。 2.非独立式冷板冷藏汽车 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 2.2 所示。 图 2.2 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 nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 图 2.3 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。 2.3 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nts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，nts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 2.4 所示： 表 2.4 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 8.25R20 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（） 28 接近离去角（） 18/24 前悬后悬 1330/1176 整备质量（ kg） 4200 依据标准 GB3847-2005，GB17691-2005 国 2.4 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。 nts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 3.1 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 （ 3.1） 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/( K)。 冷藏汽车车厢内温度调控范围与 K值的关系见表 3.1。 表 3.1 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/(W 2m 1K ) 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 0.4 0.1 0.7 B -10 +12 0.4 C +12 -20 0.4 D +2 0.4 0.4 0.7 E -10 0.4 F -20 0.4 非机械冷藏汽 车 A +7 +30 0.4 0.4 0.7 B -10 0.4 C -20 0.4 有加热装置的冷藏汽车 A -10 +12 +30 -10 0.4 0.4 0.7 B -20 +12 +30 -20 0.4 nts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 4.2），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 3.2 中的 A 级选取。 表 3.2 车厢按 K 值分类 货箱类别 A B C 传热系数 K/(W 2m 1K ) 0.4 0.4 0.6 0.6 0.9 2.车厢漏气倍数 L XLVVL (3.2) 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 3.3。 表 3.3 各类车厢的漏气倍数 内外压强 /aP传热面积 / 2m 漏气倍数 / 1h A B C 10010 40 1.2 3.0 4.8 20 40 1.5 3.8 6.0 20 2.1 5.3 8.4 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。短途运输，则需换气量约为 10 20 3m /h10。 漏气和换气均反映单位时间内车厢外空气对流的程度。区别是：漏气倍数反映车厢设计制造所能达到的气密性能；换气量则是运输水果、蔬菜之类需要呼吸的货物，为了保鲜所必须引入厢内的空气量。 根据车厢的传热面积： wn FFF （ 3.3） =50.610 40m2 nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 所以由表 3.3 可知：车厢的漏气倍数 L=1.2。 3.厢内调温范围和调温精度 厢内调温范围是指冷藏保温汽车的制冷（加热）装置工作时，在一定的温度环境条件下，可由控制系统自动调定的厢内温度范围。 箱内的调温精度也是冷藏汽车重要的热动参数之一。其精度一般规定为 2。调温精度越高，则厢内温度能更好地满足运输货物的室温要求。 3.2 隔热车厢平均传热系数计算 隔热车厢的各隔热厢壁 (前、侧、顶、底和后门 )除骨架部分外，均由内外蒙皮和隔热层组成，可以看作是材质均匀的多层壁， 作为只有一个热量方向的单元热流体计算其传热系数。而骨架区域部分的传热系数可采用因热流法和有限差分法求得，但这种方法计算较繁杂。在实际工程应用中，可采用简化的方法计算车厢的平均传热系数，即把隔热车厢的各隔热厢壁看作是没有骨架的由内外蒙皮及隔热层组成的多层结构来计算其传热系数，再根据车厢骨架的多少，乘以车壁传热结构系数而求得。 （ 1）隔热厢壁传热系数 (不考虑骨架的影响 )按下式计算 RRRRK wgnniii11111 （ 3.4） 式中 K 隔热厢壁不考虑骨架影响传热系数， W/m2 K； w 车厢外表面放热系数。 当空气流速 V 2.56m/s 时w=29 W/m2 K ，当空气流速 V 2.56m/s 时，w=5.76+17.5 V ， W/m2 K n 车厢内表面的放 热系数。 当车厢内空气为自然对流时，n=79 W/m2 K，当车厢内空气为强制循环时，n=1724W/m2 K i 各层材料厚度， m i 各层材料的热导率， W/m2 K 设空气流速 V=3.2m/s, w =5.67+17.5 2.3 =37.665W/m2K；车厢内空气为强制循环，取 n =20 W/m2K； i =80mm； i =0.15。 niiwiK 111 305.015.008.062013611 nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 （ 2） 修正计算： iK= K （ 3.5） iK=1.2 0.305=0.366 式中 iK 修正后车壁传热系数， W/m2 K 车厢传热结构系数，与车厢骨架结构和骨架密度有关。一般整体骨架式车厢 =1.31.5；分片 组装和整体隔热层的车厢 =1.11.3，取 =1.2。 （ 3）计算车
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