车用发动机试验室布局建设方案SICOLAB

车用发动机试验室布局建设方案SICOLAB车用发动机台架试验室设计的要点是满足发动机试验室专业用途上的需要，同时兼顾建筑上的要求。设计时应综合考虑各种试验设备的布置及安装条件；各管路、线路设计的工艺条件。设计时事先应主要考虑以下要求:良好的工作空间和试验人员的安全性；能满足预计试验顺利进行的各种需要；试验台架的设计功率和试验的性质；不同燃料的储藏和供应；水源供应及循环用水系统；室内通风及排气系统；降噪降振及隔噪隔振；供电系统能提供试验设备及仪器所需的多种电压；试验设备及试件的便捷移动和存放空间；管路系统合理布置，便于维修；完善的消防措施；人流与物流分开；试验台架的自动化程度、通用性和灵活性等。1车用发动机试验室整体规划和布局 功能齐全的车用发动机试验室除了台架试验室之外通常应包括办公室、设计室、会议室、计算中心、材料室、燃料库、机加工车间、中心供电室、中心供气室、空调设备及卫生间、盥洗室、浴室、休息室等辅助设施。试验室建筑布局应考虑内燃机试验设计规模、试验室类型、台架数目、试验台架使用率、可提供的建筑场地、周围道路和房屋等。发动机运行过程中的噪声大，排气污染严重，在选址时应远离教学、办公和生活区，同时要考虑水、电、燃料的供应及良好的通风和道路条件。发动机试验室通常有3种不同的结构方式，见图1。 1)每个台架一个观察室。每个试验台架相互没有干扰但试验设备不能通用，建筑面积大，建筑成本高，适合用于冷启动试验室、噪声试验室等专项试验室。 2)集控式观察室。多个试验台架共用一个集中式观察室。可提高测试仪器和设备的利用率，利于对多个试验件进行计算机集中控制，适合台架使用率高，各台架试件类型较为固定的场合。 3)两个台架共用一个观察室。兼有前两种方案的特点。在台架使用率不高的情况下，可在一个试验室内布置测试范围不同的两个台架，共用一个台架地基，按试验件测试需要使用不同的台架，可提高设备的利用率，降低建筑成本。本试验室综合应用上述三种结构形式。 各试验室应有大门直接连通道路，便于试验设备和试件的进出。发动机试验室采用三层立面结构，如图2。底层为地下室，台架基础由弹簧减振器支承，便于维护；有利于进出水管、测量管线、通风风管、尾气管道及辅助设备的安装、布置和维修；便于安装消防管道及辅助装置，如空气压缩机、冷启动试验空调压缩机、循环水池、油水分离器等。台架试验室的面积要适中，宽度一般在6m以内，进深一般在8m以内，高度不要过低，一般为6 m左右，要考虑其它设备的安装和使用便利，如电动葫芦、图2内燃机试验室的立面结构热交换器、通风机等。观察室的面积不宜过小，高度可为一般建筑高度。其上层可以安置通风、冷却塔、水箱等设备。观察室地面高度可高于台架室地面，利于观察台架室内情况，观察窗在满足良好视觉效果的前提下缩小观察窗面积。台架布置时，联接发动机和测功机的弹性联轴器不要正对观察窗，其轴线应垂直于观察窗，以防台架出现故障时，高速运动的物体击碎观察窗而伤及试验人员。测功机的位置关系到管道的布置和内燃机的固定。为紧凑利用空间，可考虑将测功器居中置于试验台架上，其两侧可放置内燃机，要试验的发动机与测功器相联，暂不试验的与测功器脱开，可减少发动机上下台架的工作量。为适应不同的试验机型，发动机支架应有一定的通用性。2供电及照明配备一个中心配电室，可集中控制所有用电器电源。并配备不间断电源，以防止突然停电对设备造成损害，便于计算机保存数据。可配有应急使用的发电机，应付停电时个别试验及设备的需要。考虑到试验室地下室在梅雨季节地面及墙面均有水渗出，配电室由原来设计在地下室改为设在二楼。各处布置的插座有220V和380V两种电压，同时每个试验室和观察室分别设有电源开关。条件允许的话，应配备整流器，在各试验室和观察室设输出端，提供多种交、直流电压，如110V交流电、12V、24V、36V直流电等，满足一些设备的供电需求并可用于启动内燃机及为内燃机电控系统供电。电力测功机因对电源要求高，专门设计安装了一路动力线供电。台架室的光强要大于观察室的光强，最好在台架室靠近观察窗侧用较强的光源照射整个台架室。台架室还应尽可能的采用自然光，可在外墙的中上部开窗，应采用双层玻璃以满足降噪的条件。各试验室、观察室及通道都应设置应急光源，在突然停电和火警时使用。试验室地线是非常重要的，因计算机、测功器、数据采集系统、电控发动机等均需可靠接地以减少干扰，该地线不能用电源地线，需另外专门设置。用铜网埋在地下并用粗铜线引出地线，接地电阻应小于1欧母。由于需做汽油机及燃气发动机试验，专门设计了两个试验间全部采用防爆电器。3通风及发动机进、排气系统 通风系统的目的是将内燃机辐射出来的热量和泄漏的废气排出室外，保持观察室内的空气温度，降低室内废气的浓度。观察室内的温度和通风可通过空调系统来控制。台架试验室内的通风则采用直流风通风系统，且为降低使用能耗，便于维修保养，各个台架试验室应有独立的通风系统。由于内燃机工况的变化和季节温度的变化，采取双风机系统，两台不同送风量的风机可分别或同时开启，由此可获得三个不同的通风量，满足在不同工况时的需要。可采用上送下排的送排风方式，优点是室内的空气可较快的排出室外，且对室内人员的安全有利。应在风管中设置隔噪材料及特殊的消声管路，可防止通风系统中空气噪声带入试验室，也可隔断室内噪声外传。通风管出口处安装消声器降低通风噪音。内燃机的进气一般直接采用台架试验室内的空气。内燃机排气经冷却后通过风机强制抽风，为减小排气阻力，排气系统不宜安装消声器，将废气经排气管道排入消音坑，消音坑采用迷宫式设计，使废气在排出过程中经多极膨胀而消音。4供水系统测功器、发动机等在工作过程中需要水，从节约的角度考虑采用循环供水。在试验室房顶建设稳压水箱，试验室地下建有循环水池。稳压水箱配有自来水补水开关，测功器、发动机等用水经回水管流入循环水池，用泵将水送入稳压水箱。同时为便于在水塔故障或需要使用清洁水源的场合有水供应，各测试间还引入自来水直供管道。地下室最低处设有污水集水池，所有台架的废水经回流水管流回污水集水池。污水集水池配有油水分离器，用水位自动控制泵将水抽出室外。整个冷却水系统的水泵和阀门都应设计成自动控制和调节。5隔振、隔噪发动机在工作时是主要的振动源，设计台架时必须考虑隔振。传统采用橡胶或地沟隔振的方法效果较差，故采用减振弹簧进行隔振。隔噪采用的方法有:试验室四壁及顶部均采用微穿孔板，板内墙面涂吸声材料；顶面采用尖劈型造型以增加吸声表面积；用于采光的窗户采用内外两层玻璃或两层真空玻璃，两层玻璃间为30mm50mm厚的空气腔隔声；试验室与观察室之间安装两张重型隔声门，隔声门采用内外双层钢板，附贴阻尼层，内腔填充吸声材料组合而成，在门四周纵向和横向缝隙处，用橡胶条密封，门边加橡胶皮扫地等。6消防 在观察室通道内设置消防栓，观察室及试验室内安装放置灭火器；电路中设置应急开关，当出现火警时切断电源；试验室内安装烟度报警装置，当室内烟度超过规定值时，自动开启灭火系统。观察窗附近的墙面上附有尖锤，可用于击破观察窗，便于消防设备的使用。SICOLAB经验总结：发动机试验室经过两年多的调研、设计、建设，已顺利投入使用，达到了设计使用要求。在使用过程中也发现存在一些问题，在此提出来供参