【導讀】本科學生畢業(yè)設計。汽車低溫試驗室設計。汽車經(jīng)過百年的發(fā)展已經(jīng)走入千家萬戶，汽車不再是奢侈品而是人類現(xiàn)代化的一。個標志，人們對于汽車的各項功能要求越來越高，汽車的使用范圍越來越廣泛，在世。機動車輛因氣候寒冷將會造成燃油汽化性能差、潤滑油粘度增大、蓄電池工作能。動機，長時間在低溫環(huán)境下工作會產(chǎn)生如下危害縮短發(fā)動機的使用壽命：發(fā)動機的功。率下降、油耗增加、輪胎強度減弱、潤滑油質(zhì)量降低、其它附屬器件變硬變脆，使行。動機在低溫環(huán)境中運行狀態(tài)進行有效的動態(tài)模擬分析對比得出改進數(shù)據(jù)以便于汽車的。試，對整車性能檢測設備選用布局、發(fā)動機測功機檢測設備選用布局、冷凍負荷計算、制冷設備選用、試驗功能體現(xiàn)等進行了詳細說明，并對不同選擇方案進行了比較分析，保證了設計的合理性、先進性及實用性，敘述了在選用設備時出現(xiàn)的問題及相關設備

　　

【正文】 夠制動的錐形轉(zhuǎn)子電動機，用傳動軸將動力傳遞到另一端的減速機。經(jīng)過減速的動力傳遞給鋼絲繩卷筒，帶動吊鉤起重。 行走小車是一個小錐形轉(zhuǎn)子電動機，經(jīng)過減速，動力傳遞給行走輪，小車就能沿著工字鋼行走，如圖 所示： 15 圖 電葫蘆 這個天車在大車的行走裝置的帶動下，就能完成起重和移動定位的任務。電葫蘆也能夠單獨使用。 保溫門的設計 保溫門：雙開門，厚度 100 毫米，門洞尺寸為 ，門上帶安全逃生 裝置，防止人不慎困于庫內(nèi)，產(chǎn)生危險。 保溫材料 試驗室維護結(jié)構(gòu)：采用聚氨酯雙面彩鋼復合板，厚 150 毫米，容重為 40 公斤。地面鋪設 5 毫米厚鋼板。 本章小結(jié) 本章介紹了汽車低溫試驗室總體布局方案的設計，分析對比了三個布局的優(yōu)缺點，選用合理布局以及實驗室所需內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 16 第 4 章 發(fā)動機性能檢測設備布置 發(fā)動機性能檢測試驗臺組成 發(fā) 動機性能檢測試驗臺由發(fā)動機、發(fā)動機測功機、聯(lián)軸器、試驗臺、發(fā)動機控制設備、檢測輸出設備等組成。 發(fā)動機的選擇 發(fā)動機的選擇 ：根據(jù)現(xiàn)有試驗室條件采用的發(fā)動機為東安 發(fā)動機廠 生產(chǎn)的三菱發(fā)動機，發(fā)動機型號為： DA465Q。 發(fā)動機基本參數(shù) 適用車型：哈飛中意和民意，滿足國標排放標準工況法 (歐 Ⅱ )，產(chǎn)地哈爾濱，技術參數(shù)壓縮比 ： 1 型式直列四缸、頂置凸輪軸、電控汽油噴射。 發(fā)動機其它參數(shù) 扭矩 83N?m（ 3000~3500r/min），額定轉(zhuǎn)速 5200r/min，最大功率 （ 5200r/min）排量 1051ml，行程 78mm，缸徑 ，規(guī)格 1056mm 629mm446mm。 發(fā)動機測功機的選用 發(fā)動機測功機分類 發(fā) 動機測功機分為水力測功機、直流電力測功機、電渦流測功機、交流電力測功機等。 各發(fā)動機測功機特點 水力測功機：水力測功機工作時噪音大，而且在轉(zhuǎn)速高、制動扭矩小的區(qū)段幾乎不能穩(wěn)定工作，應用較少。 直流測功機：直流測功機結(jié)構(gòu)上存在機械轉(zhuǎn)向器和電刷，造價偏高，維護困難，壽命短等，導致在高速測功系統(tǒng)中難以廣泛應用。 交流電力測功機：交流電力測功機測功范圍小，轉(zhuǎn)矩控制響應慢，測量精度低。 電渦流測功機：電渦流測功機結(jié)構(gòu)簡單維 護容易，價格便宜，精度高穩(wěn)定性好占地面積小易于安裝等優(yōu)點。 綜合以上分析選用電渦流測功機進行發(fā)動機低溫試驗。 電渦流測功機的選用 電渦流測功機主要特點： 結(jié)構(gòu)簡單操作維護方便，制動力矩大，測試精度高，工作穩(wěn)定，轉(zhuǎn)動慣量小，動 17 態(tài)響應速度快，與測控系統(tǒng)配套，可實現(xiàn)自動化操作。 選用電渦流測功機進行發(fā)動機功率的檢測。 綜合考慮所需測量發(fā)動機的功率以及今后的設備儲備性選用 GW 系列的 GW63測功機。 電渦流測功機主要用途 GW 系列電渦流測功機作為一種負載主要是用來測量動力機械各種特性的試驗設備。本機適用于內(nèi)燃機、中、小型功率電機、汽車傳動部件、燃氣輪機、水輪機、工程機械、林業(yè)、礦山、石油鉆采等機械的性能試驗，也可作為其它動力設備的吸功裝置 ??16 。 電渦流測功機命名方法如圖 所示： 圖 測功機命名方法 低溫試驗室采用 GW 系列電渦流測功機， GW 為盤式感應測功機系列， GWD 系列為低速大扭矩盤式感應電渦流測功機系列。 電渦流測功機結(jié)構(gòu)組成與工作原理 GW 系列 電渦流測功機主要由旋轉(zhuǎn)部分（感應體 ）、擺動部分（電樞和勵磁部分）、測力部分和校正部分組成。 其結(jié)構(gòu)簡圖見 所示，由結(jié)構(gòu)簡圖可知，感應體形狀猶如直齒輪，產(chǎn)生渦流地方在導磁渦流環(huán)的孔壁上。勵磁繞組通上直流電后，則圍繞勵磁繞組產(chǎn)生一個閉合磁通。當感應體被原動機帶動旋轉(zhuǎn)時，氣隙磁密隨感應體的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生周期性變化，在渦流環(huán)孔壁表面及一定深度范圍內(nèi)將產(chǎn)生渦流電勢，并產(chǎn)生渦流，該渦流所形成的磁場又與氣隙磁場相互作用，就產(chǎn)生了制動轉(zhuǎn)矩。該轉(zhuǎn)矩通過外環(huán)及傳力臂傳至測力裝置上，由力傳感器將力的大小轉(zhuǎn)換成電信號輸出，從而達到測轉(zhuǎn)矩的目的。 轉(zhuǎn)速測量采用非接觸 式的磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電信號。 18 1 感應盤 2 主軸 3 聯(lián)軸器 4 勵磁線圈 5 冷卻室 6 氣隙 7 出水管道 8 油杯 9 測速齒輪 10 軸承座 11 進水管道 12 支撐環(huán) 13 外環(huán) 14 底座 圖 GW 電渦流測功機結(jié)構(gòu)簡圖 電渦流測功機工作原理： 測功機是根據(jù)作用力矩與反作用力矩大小相等方向相反的原理來測量扭矩，因此所測扭矩可以通過作用在測功器上的旋轉(zhuǎn)力矩（即制動器外殼反力矩）來指示，制動器調(diào)節(jié)原動機的載荷，并同時把所吸收的原動機功率轉(zhuǎn)換為熱能，經(jīng)水冷卻后帶走熱量。 電渦流測功機主要技術指標 冷卻介質(zhì)：淡水。 冷卻水壓： ～ 。 測功機出水溫度：低于 55℃ ，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)水壓，當出水溫度升高時，可適當加大水壓使出水溫度降低。 冷卻水流量：進水溫度為 20℃ 時， 工作方向：左旋或右旋，連續(xù)工作。 扭矩測量精度： 177。~%FS 轉(zhuǎn)速測量精度： 177。1r/min 扭矩測量傳感器：應變式拉壓力傳感器 轉(zhuǎn)速測量傳感器： 60 脈沖磁電式轉(zhuǎn)速傳感器 GW 系列電渦流測功機及 GWD 系列電渦流測功機主要技術指標見表 和表 19 所示： 表 GW 系列電渦流測功機主要技術參數(shù) 型號 額定吸收功率 KW 額定扭矩 額定扭矩轉(zhuǎn)速 r/min 最高轉(zhuǎn)速r/min 轉(zhuǎn)動慣量kgm2 最大勵磁電壓 V 最大勵磁電流 A GW6 6 25 20xx 14000 90 3 GW10 10 50 20xx 13000 90 3 GW16 16 70 20xx 13000 90 3 GW25 25 120 20xx 11000 90 3 GW40 40 160 20xx 10000 90 3 GW63 63 250 20xx 9000 90 3 GW100 100 400 20xx 8500 120 4 GW160 160 600 20xx 8000 120 4 GW250 250 1100 20xx 7000 120 4 GW300 300 1600 20xx 6000 120 4 GW400 400 2200 20xx 5000 120 4 GW450 450 2500 20xx 4800 120 6 GW630 630 4000 20xx 4000 120 8 表 GWD 系列電渦流測功機主要技術參數(shù) 型號 額定吸收功率 KW 額定扭矩 額定扭矩轉(zhuǎn)速 r/min 最高轉(zhuǎn)速r/min 轉(zhuǎn)動慣量kgm2 最大勵磁電壓 V 最大勵磁電流 A GWD63 63 250 1000 9000 90 3 GWD100 100 400 1000 8500 120 4 GWD160 160 600 1000 8000 120 4 GWD250 250 1100 1000 7000 120 4 GWD300 300 1600 1000 6000 120 4 GWD400 400 2200 1000 5000 120 4 GWD450 450 2500 1000 4800 120 6 GWD630 630 4000 1000 4000 120 8 跟據(jù)發(fā)動機功率以及今后設備儲備能力選用 GW63 測功機。 電渦流測功機的安裝與校正 測功機使用時要牢固安裝在混凝土基礎上，按要求接上冷卻水進水與回水管，聯(lián)結(jié)控制儀器與測功機的信號線，控制線方能使用，測功機底座上平面四角有螺孔，用戶吊裝時， 在螺孔中擰入吊環(huán)，注意起吊繩不能碰上拉壓力傳感器，測功機臺架的安裝基礎如圖 所示，為了保持測功機與發(fā)動機聯(lián)接的穩(wěn)定可靠，測功機與發(fā)動機最好安裝在同一塊底板上。安裝的水泥基礎應足夠堅固、牢靠，既能承受靜載荷也能承受動載荷，底板安裝面應用水平儀校正。 20 圖 測功機安裝基礎 供水系統(tǒng) 電渦流測功機所吸收功率所產(chǎn)生的熱量除極少部分通過外殼自然散去，絕大部分的熱量集中在內(nèi)部的導磁環(huán)組件上。從圖 1GW 電渦流測功機結(jié)構(gòu)簡圖中可以見到，在測功機導磁環(huán)組件的后部開有多條供冷卻水流動的槽，來自外部水池的冷卻 水流過水槽與導磁環(huán)組件進行熱交換，被加熱的水經(jīng)出水管流回水池，經(jīng)冷卻塔散熱后可循環(huán)利用。 電渦流測功機在安裝時應把與測功機連接的進、出水管預埋在臺架基礎內(nèi)，留出管接頭并在進水管上安裝一個手動閥門。測功機管路的布置可參考圖 。 圖 發(fā)動機控制系統(tǒng)平面布置圖 21 冷卻水是電渦流測功機工作時的重要安全保障。安裝時一定要把規(guī)定尺寸的水管接到測功機的進、出水口，在進水口串接一只 0~ 電接點壓力表，并要試通水，檢查供水系統(tǒng)是否漏水，水壓、水流量是否達到規(guī)定數(shù)值，冷卻水報警保護系統(tǒng)是否起作用。電接點壓力表的常閉觸點，兩點分別接到勵磁電源插座的①④腳，壓力表調(diào)至 位置即無水時，兩觸點為導通，有水時并水壓超過 時兩觸點為常開。為保證測功機能長期正常工作，建議在循環(huán)水中加入 G1 阻垢劑，以防止測功機長期使用后冷 卻室內(nèi)結(jié)垢影響冷卻效果，造成測功機損壞。測功機進水處應安裝過濾器，以防異物混入，測功機冷卻水應是淡水。 GW 系列電渦流測功機用水量見圖 所示 ： 圖 GW 系列電渦流測功機用水量表 測功器的校正 測功機安裝完畢在使用前應進行嚴格的校正，為保證測量精度，一般每半年校正 22 一次。若有異常情況，則隨時予以校正檢查。測功機校正裝置在有訂貨時隨機附帶的，它包括一套臂桿和一套相當于測功機滿量程的牛頓砝碼（本機所備砝碼為國家標準四等精度砝碼），用戶可按以下步驟對測功機進行校正。 圖 測功機 標定裝置安裝示意圖 如圖 4所示將隨機附帶的校正臂安裝在測功機上 在加砝碼前先校正儀表的零點 在臂桿的托盤上加上滿量程的砝碼 校正儀表的滿度 減下全部砝碼，檢查儀表顯示是否為 “0” 在托盤上加上一塊砝碼，觀察儀表扭矩顯示值與砝碼值的誤差 依次加砝碼至滿量程并觀察儀表扭矩顯示值與砝碼值的誤差 依次減砝碼至零并觀察儀表扭矩顯示值與砝碼值的誤 儀表顯示值與砝碼實際值的讀數(shù)誤差不超過測功機滿量程扭矩的 % 即為合格。 校正完畢卸下校正臂桿，打開進水閥門，重新校正儀表零點 測功機即可使用測功機校正時如發(fā)現(xiàn)精度達不到技術指標規(guī)定的要求，請參閱本說明書“測功機維護與保養(yǎng)”一節(jié)。 測功器的使用 在啟動被測動力機械前，首先檢查測功機與發(fā)動機的聯(lián)結(jié)是否可靠，對中精度是否超過 177。，傳動軸、聯(lián)軸器的緊固螺栓是否擰緊，安全防護罩是否裝上。檢查完畢可按以下步驟進行操作： 1．使與測功機配套的測控儀表，如 FC20xx或 CGK系列發(fā)動機自動測控系統(tǒng)的測功機控制單元處于恒電流或恒扭矩控制方式，把設定值設置為零，被測動力機械應在接近于零負荷下啟動。 2．打開進水閥門，冷卻水通過進水閥和壓力控 制器進入測功的冷卻室，由于壓力控制器的保護作用，當水壓低于 ，勵磁電流是不能加到測功機的勵磁線圈上的，此時測功機不吸收功率。 3．根據(jù)被測機械的試驗規(guī)范，改變 FC20xx或 CGK系列發(fā)動機自動測控系統(tǒng)控制單元的控制方式和數(shù)字設定指示值，電渦流測功機會自動跟隨勵磁電流的大小改變負荷，起到吸功、測功的目的。 4．當負荷增大時，應注意檢查測功機出水溫度不超過 55℃ ，若測功機出水溫度超過 55℃ ，此時應加大進水量或加大進水壓力，使測功機出水溫度降低。 23 5．試驗完畢應使勵磁電流為零，卸去負荷后再關閉被測動 力機械、關閉進水閥門，停止供水系統(tǒng)的循環(huán)。 GW/GWD6—25 系列電渦流測功機接線盒插座各腳接線勵磁電流插座為： 4 腳：接水壓開關 2 腳 （ +） ， 3 腳 （ ） ，接勵磁電源 扭矩、轉(zhuǎn)速插座為 1 腳： +V 供橋電壓輸入 2 腳： +轉(zhuǎn)矩信號正輸出 3 腳： V 供橋電壓輸入 4 腳： 轉(zhuǎn)矩信號負輸出 5 腳： CND 6 腳： ZS+轉(zhuǎn)速信號輸出 7 腳： ZS轉(zhuǎn)速信號輸出 GW/GWD40—400 系列電渦流測 功機接線盒內(nèi)一排接線腳從左到右依次為表 所示： 表 測功機接線盒內(nèi)一排接線腳 腳號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 符號 V+ Out+ V Out GND Zs+ Zs K1 K2 DL+ DL 定 義 正輸出 正輸出 負輸出 負輸出 屏蔽 轉(zhuǎn)速 + 轉(zhuǎn)速 水壓開關 水壓開關 空腳 勵磁電源 + 勵磁電源 上表 1腳至 7腳分別接控制儀表 CX6Z7插頭各對應腳 9腳分別接控制儀表 P20插頭的 4腳， 1