汽车内燃机实验室规划方案设计专项方案SICOLAB

汽车内燃机试验室计划设计（方案）SICOLAB基于台架试验特殊性，汽车内燃机试验室计划设计和通常工业设计有很大‘差异，这就需要试验工程师提出尽可能具体、正确工艺条件，而建筑师则要尽可能地考虑到内燃机试验室试验条件，进行合理设计。实际上，内燃机试验室计划设计不能只考虑建筑上要求，更关键是要考虑内燃机试验室专业上需要。在进行汽车内燃机试验室计划和设计时，应考虑以下要求和准则：·试验台架设计功率；·台架试验性质和试件类型；·良好完整性功效要求；·良好通风和散热要求；·不一样燃料储藏和供给；·吸振和隔振要求；·吸声和隔声要求；·管路系统合理部署，便于维修；·内燃机和试件适宜储藏位置和空间；·良好工作条件和试验人员安全性；·公共设施灵活性；·在试验台架上能适宜地排列仪器设备；·内燃机及试验设备有效操作和监控；·现代化快速和正确数据采集设备安装；·自动化程度；·消防要求；·建筑美学。另外，还需要考虑是，企业汽车内燃机试验室和高校、研究所等科研部门试验室其计划设计要求是不一样。企业试验室试验台架试件（内燃机）品种相对单调些，但试验台架使用率很高，还常常进行高强度（如耐久性和可靠性）试验，而高校和研究所试验室因要负担科研和开发任务，试件种类很多，所以在计划设计时应区分对待。但全部要考虑试验台架通用性和灵活性要求。另外，在建筑设计时还必需考虑到不一样试验目标，如研究开发或耐久性试验等设备和仪器使用。1内燃机试验室总体结构计划完整汽车内燃机试验室通常应包含办公楼、试验室、车间及辅助楼。办公楼内有工作人员办公室、设计室。会议室、模型室及计算中心等；试验室中内燃机试验台架数目依据试验室设计规模来确定，既要考虑试验项目标进行，又要考虑各试验台架利用率。除了整机试验台架外，试验室还需要一定数量零部件和基础试验室。车间负担试验室加工和预试验任务。辅助楼功效包含到零部件储藏、劳保（休息、盥洗、浴室等）、车库、供电中心、供气、冷却和供油等。因为噪声和污染，办公楼应和试验室和车间分开。假如作为技术研究和开发中心一个部门或企业中已经有相关功效设施，能够适用。试验室建筑布局和可提供场地相关。在选址时，除了要考虑水、电及油供给和通风外，还应考虑到内燃机运行时噪声和污染，应远离办公和生活区。2内燃机试验室布局2．1平面布局内燃机试验室通常有3种不一样结构方法。·每个台架一个观察（控制、测试）室这种结构形式一个显著优点就是试验台架相互没有干扰，其关键缺点是需要更大建筑面积和建筑成本，设备也不能通用。所以这种结构形式在企业技术中心中极少被采取。在高校和研究所等小型试验室或特种试验时可能被采取。·集控式观察室

即多个试验台架共用一个集中观察室。德国Battelle研究所、IMH研究所、FEV。亚深大学、宝马、奔驰、保时捷从众、福特、欧宝等汽车企业和内燃机研究所内燃机试验室全部采取这种建筑方案。首先，这种结构方法能在满足目标前提下节省占地面积，每个测试仪器和设备可能为多个试验台染所共用，所以能够大大地提升仪器设备利用率，其次监控试验件也轻易，能实现计算机集中控制。这种试验室布局有2种方法（见图1），图1中a方案占地面积少，愈加“集中”，但缺点是各试验台架大门对外，安全性不好，增加了相互干扰，也不美观；图1中b方案优缺点和a方案相反。当然，还需考虑到水、油、电供给和通风布局及试验室运行经济性。通常来说，试验台架很多（20个以上）宜采取b方案。兼有前两种方案特点，大型试验室直采取这种类型结构形式，作为专题试验之用。高校和研究所能够考虑更多地采取这种方案。试验台架室尺寸没有统一要求，除了试验室建筑面积限制外，要考虑原因有：设计功率；试验室性质，如高校试验室，要考虑到学生实习，通常尺寸放宽部分；台架布局，如一个台架采取一台测功器，二侧放内燃机，尺寸对应大部分；试验台架辅助设备部署，通常期望尽可能少占用台架空空间。车用内燃机试验台架尺寸，宽度通常小于6m，进深不超出sin，观察室进深应大于2．sin。假如台架室系对称部署（见图1中a方案），进深要放大。2．2立面结构内燃机试验室通常采取“3层”结构（见图2）。设计地下室有很多好处，有利于台架基础维修保养；零部件及测量设备储藏，辅助设备、进出水管路、燃油管路、测量线管和通风风管等布设在地下室，首先节省了台架空空间，也有利于安全和美观。地下室高度在Zm左右。台架室高度通常为6m左右，特殊情况能够降到4m～4．sin。集控室高度为通常建筑高度。集控室上层能够安置通风和冷却塔等设备。表1为部分著名汽车企业和高校内燃机试验室技术数据。3观察室观察室长度受内燃机台架室影响，而进深则取决于观察室功效及室内所要放置测试仪器设备。进行试验时，试验人员大部分时间全部在观察室，除了试验外，还常常进行和试验相关分析和讨论，所以，可合适地加大观察室面积。如同济大学内燃机试验室内各台架空尺寸为7X5．5m，观察室为22（观察室总长度，采取4个台架一个观察室结构）x3．5m，使用中发觉，宽大观察室带来了很多便利。设计观察室时需要考虑是：·观察窗大小大观察窗更能观察整个台架室情况，但会使消声效果减弱；同时，当台架出现故障时，高速运动物体轻易击碎观察窗而伤及试验人员；·观察窗高度因为观察窗紧靠控制台，观察窗太高不利于观察，太低了就被控制台所挡。所以，应依据人体工程学要求和工业标准来确定；·观察窗位置观察窗位置和观察窗大小相关，二者代化组合，可在确保最好视觉效果前提下缩小观察窗面积。观察窗用钢化玻璃（有网格愈加好），要确保视觉良好。4光线采取自然光和电光源。假如选择自然光，要注意隔噪，宜采取双层玻璃。在光源配制时，台架室亮度要大于观察室亮度，最好在台架室靠观察窗侧有较强光源照射整个台架室。5供电条件许可时，最好为试验室开辟一个专用电气中心，变压器、分电板等全部能够集中在一起。从电网经变压器输出380V三相电，再经过分电板输到各用电群。从三相中分出H相供22OV插座之用。各台架室功率配置和所采取仪器设备耗电量相关。若采取拖动测功器，则能够将电能并入电网。内燃机和测功器控制导线和测试导线要分开，控制线可经过地下室引到观察室，而测试线①呵经悬臂穿过观察窗一侧进入观察室。要尤其注意供电系统安全性，要在多处设置应急开关；发生故障时，立即切断电源。6冷却水供给试验室水系统用来冷却内燃机、仪器设备和燃料，进行清洗。通常采取循环水形式，水池可设置在观察室地下室；冷却水量和蓄水池容量应依据试验台架设计功率、测功器形式及台柴数目和同时运行率来设计。冷却塔对循环水进行冷却。因为不一样类型测功器所需水压不一样，试验室应考虑安置不一样水压两套管路，一路水压为50OkPa一150OkPa，另一路为3000kPa～5000kPa，最好采取稳压装置进行稳压。另外加压后冷却水还要用于燃料、水冷内燃机和机油冷却，因为冷却温度不一样，通常应配置热交换器。全部台架废水经回流水管流回蓄水池。整个冷却水系统水泵和阀门全部应设计成自动控制和调整。水泵运行控制系统由每个台架操纵台控制，确保只要有一个台架工作，水泵就处于运行状态；当全部台架全部不用时，才关闭水泵。为节省用电，可采取多台水泵，依据用水量多少开启不一样数量水泵。冷却水应软化和去盐。7试验室通风对内燃机试验室通风系统设计做了具体分析和研究。现在中国汽车内燃机试验室通风设计中存在问题关键是通风量不足。其根源可能是没有正确地确定内燃机散热量。通风量应以内燃机散热量（为设计台架功率85％左右）为设计依据。8内燃机进、排气系统常规车用内燃机试验时，内燃机进气能够经过进气装置直接从台架室内吸收新鲜空气；而对大气进行模拟试验时，应采取空气制备装置。汽车内燃机试验时宜采取下排式排气，排气经消声（消声坑）后被强制排入大气。实践证实，采取自然抽气方法存在很多问题，最严重是排气管路“爆炸”。9试验室消声和隔声消声和隔声是车用内燃机试验室投资不菲、关键步骤。通风系统要采取消声方法；内燃机运行时产生结构噪声和表面辐射噪声，首先经过优化设计弹性台架基础进行隔振，其次要在台架室顶部和四面设置隔声和消声层，即在外表面采取穿孔板（穿孔率依据内燃机频谱来设计），内侧用纤维充填。尤其要注意台架室门和窗