【導(dǎo)讀】本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計。汽車低溫試驗室設(shè)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(biāo)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(jī)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(jī)，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(jī)的使用壽命：發(fā)動機(jī)的功。率下降、油耗增加、輪胎強(qiáng)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(jī)在低溫環(huán)境中運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的動態(tài)模擬分析對比得出改進(jìn)數(shù)據(jù)以便于汽車的。試，對整車性能檢測設(shè)備選用布局、發(fā)動機(jī)測功機(jī)檢測設(shè)備選用布局、冷凍負(fù)荷計算、制冷設(shè)備選用、試驗功能體現(xiàn)等進(jìn)行了詳細(xì)說明，并對不同選擇方案進(jìn)行了比較分析，保證了設(shè)計的合理性、先進(jìn)性及實用性，敘述了在選用設(shè)備時出現(xiàn)的問題及相關(guān)設(shè)備

　　

【正文】 夠制動的錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)，用傳動軸將動力傳遞到另一端的減速機(jī)。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(jī)，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(wù)。電葫蘆也能夠單獨(dú)使用。 保溫門的設(shè)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(hù)結(jié)構(gòu)：采用聚氨酯雙面彩鋼復(fù)合板，厚 150 毫米，容重為 40 公斤。地面鋪設(shè) 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(shè)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(jī)性能檢測設(shè)備布置 發(fā)動機(jī)性能檢測試驗臺組成 發(fā) 動機(jī)性能檢測試驗臺由發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī)測功機(jī)、聯(lián)軸器、試驗臺、發(fā)動機(jī)控制設(shè)備、檢測輸出設(shè)備等組成。 發(fā)動機(jī)的選擇 發(fā)動機(jī)的選擇 ：根據(jù)現(xiàn)有試驗室條件采用的發(fā)動機(jī)為東安 發(fā)動機(jī)廠 生產(chǎn)的三菱發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)型號為： DA465Q。 發(fā)動機(jī)基本參數(shù) 適用車型：哈飛中意和民意，滿足國標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)工況法 (歐 Ⅱ )，產(chǎn)地哈爾濱，技術(shù)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(jī)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(jī)測功機(jī)的選用 發(fā)動機(jī)測功機(jī)分類 發(fā) 動機(jī)測功機(jī)分為水力測功機(jī)、直流電力測功機(jī)、電渦流測功機(jī)、交流電力測功機(jī)等。 各發(fā)動機(jī)測功機(jī)特點 水力測功機(jī)：水力測功機(jī)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(yīng)用較少。 直流測功機(jī)：直流測功機(jī)結(jié)構(gòu)上存在機(jī)械轉(zhuǎn)向器和電刷，造價偏高，維護(hù)困難，壽命短等，導(dǎo)致在高速測功系統(tǒng)中難以廣泛應(yīng)用。 交流電力測功機(jī)：交流電力測功機(jī)測功范圍小，轉(zhuǎn)矩控制響應(yīng)慢，測量精度低。 電渦流測功機(jī)：電渦流測功機(jī)結(jié)構(gòu)簡單維 護(hù)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(jī)進(jìn)行發(fā)動機(jī)低溫試驗。 電渦流測功機(jī)的選用 電渦流測功機(jī)主要特點： 結(jié)構(gòu)簡單操作維護(hù)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(yīng)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(jī)進(jìn)行發(fā)動機(jī)功率的檢測。 綜合考慮所需測量發(fā)動機(jī)的功率以及今后的設(shè)備儲備性選用 GW 系列的 GW63測功機(jī)。 電渦流測功機(jī)主要用途 GW 系列電渦流測功機(jī)作為一種負(fù)載主要是用來測量動力機(jī)械各種特性的試驗設(shè)備。本機(jī)適用于內(nèi)燃機(jī)、中、小型功率電機(jī)、汽車傳動部件、燃?xì)廨啓C(jī)、水輪機(jī)、工程機(jī)械、林業(yè)、礦山、石油鉆采等機(jī)械的性能試驗，也可作為其它動力設(shè)備的吸功裝置 ??16 。 電渦流測功機(jī)命名方法如圖 所示： 圖 測功機(jī)命名方法 低溫試驗室采用 GW 系列電渦流測功機(jī)， GW 為盤式感應(yīng)測功機(jī)系列， GWD 系列為低速大扭矩盤式感應(yīng)電渦流測功機(jī)系列。 電渦流測功機(jī)結(jié)構(gòu)組成與工作原理 GW 系列 電渦流測功機(jī)主要由旋轉(zhuǎn)部分（感應(yīng)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(yīng)體形狀猶如直齒輪，產(chǎn)生渦流地方在導(dǎo)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(dāng)感應(yīng)體被原動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)時，氣隙磁密隨感應(yīng)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(dá)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(yīng)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(jìn)水管道 12 支撐環(huán) 13 外環(huán) 14 底座 圖 GW 電渦流測功機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 電渦流測功機(jī)工作原理： 測功機(jī)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(jī)的載荷，并同時把所吸收的原動機(jī)功率轉(zhuǎn)換為熱能，經(jīng)水冷卻后帶走熱量。 電渦流測功機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) 冷卻介質(zhì)：淡水。 冷卻水壓： ～ 。 測功機(jī)出水溫度：低于 55℃ ，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)水壓，當(dāng)出水溫度升高時，可適當(dāng)加大水壓使出水溫度降低。 冷卻水流量：進(jìn)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(yīng)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(jī)及 GWD 系列電渦流測功機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)見表 和表 19 所示： 表 GW 系列電渦流測功機(jī)主要技術(shù)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(jī)主要技術(shù)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(jī)功率以及今后設(shè)備儲備能力選用 GW63 測功機(jī)。 電渦流測功機(jī)的安裝與校正 測功機(jī)使用時要牢固安裝在混凝土基礎(chǔ)上，按要求接上冷卻水進(jìn)水與回水管，聯(lián)結(jié)控制儀器與測功機(jī)的信號線，控制線方能使用，測功機(jī)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(jī)臺架的安裝基礎(chǔ)如圖 所示，為了保持測功機(jī)與發(fā)動機(jī)聯(lián)接的穩(wěn)定可靠，測功機(jī)與發(fā)動機(jī)最好安裝在同一塊底板上。安裝的水泥基礎(chǔ)應(yīng)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(yīng)用水平儀校正。 20 圖 測功機(jī)安裝基礎(chǔ) 供水系統(tǒng) 電渦流測功機(jī)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(dǎo)磁環(huán)組件上。從圖 1GW 電渦流測功機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖中可以見到，在測功機(jī)導(dǎo)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(dǎo)磁環(huán)組件進(jìn)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(jī)在安裝時應(yīng)把與測功機(jī)連接的進(jìn)、出水管預(yù)埋在臺架基礎(chǔ)內(nèi)，留出管接頭并在進(jìn)水管上安裝一個手動閥門。測功機(jī)管路的布置可參考圖 。 圖 發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)平面布置圖 21 冷卻水是電渦流測功機(jī)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(jī)的進(jìn)、出水口，在進(jìn)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(dá)到規(guī)定數(shù)值，冷卻水報警保護(hù)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(dǎo)通，有水時并水壓超過 時兩觸點為常開。為保證測功機(jī)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(jī)長期使用后冷 卻室內(nèi)結(jié)垢影響冷卻效果，造成測功機(jī)損壞。測功機(jī)進(jìn)水處應(yīng)安裝過濾器，以防異物混入，測功機(jī)冷卻水應(yīng)是淡水。 GW 系列電渦流測功機(jī)用水量見圖 所示 ： 圖 GW 系列電渦流測功機(jī)用水量表 測功器的校正 測功機(jī)安裝完畢在使用前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)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(jī)校正裝置在有訂貨時隨機(jī)附帶的，它包括一套臂桿和一套相當(dāng)于測功機(jī)滿量程的牛頓砝碼（本機(jī)所備砝碼為國家標(biāo)準(zhǔn)四等精度砝碼），用戶可按以下步驟對測功機(jī)進(jìn)行校正。 圖 測功機(jī) 標(biāo)定裝置安裝示意圖 如圖 4所示將隨機(jī)附帶的校正臂安裝在測功機(jī)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(jī)滿量程扭矩的 % 即為合格。 校正完畢卸下校正臂桿，打開進(jìn)水閥門，重新校正儀表零點 測功機(jī)即可使用測功機(jī)校正時如發(fā)現(xiàn)精度達(dá)不到技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的要求，請參閱本說明書“測功機(jī)維護(hù)與保養(yǎng)”一節(jié)。 測功器的使用 在啟動被測動力機(jī)械前，首先檢查測功機(jī)與發(fā)動機(jī)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(hù)罩是否裝上。檢查完畢可按以下步驟進(jìn)行操作： 1．使與測功機(jī)配套的測控儀表，如 FC20xx或 CGK系列發(fā)動機(jī)自動測控系統(tǒng)的測功機(jī)控制單元處于恒電流或恒扭矩控制方式，把設(shè)定值設(shè)置為零，被測動力機(jī)械應(yīng)在接近于零負(fù)荷下啟動。 2．打開進(jìn)水閥門，冷卻水通過進(jìn)水閥和壓力控 制器進(jìn)入測功的冷卻室，由于壓力控制器的保護(hù)作用，當(dāng)水壓低于 ，勵磁電流是不能加到測功機(jī)的勵磁線圈上的，此時測功機(jī)不吸收功率。 3．根據(jù)被測機(jī)械的試驗規(guī)范，改變 FC20xx或 CGK系列發(fā)動機(jī)自動測控系統(tǒng)控制單元的控制方式和數(shù)字設(shè)定指示值，電渦流測功機(jī)會自動跟隨勵磁電流的大小改變負(fù)荷，起到吸功、測功的目的。 4．當(dāng)負(fù)荷增大時，應(yīng)注意檢查測功機(jī)出水溫度不超過 55℃ ，若測功機(jī)出水溫度超過 55℃ ，此時應(yīng)加大進(jìn)水量或加大進(jìn)水壓力，使測功機(jī)出水溫度降低。 23 5．試驗完畢應(yīng)使勵磁電流為零，卸去負(fù)荷后再關(guān)閉被測動 力機(jī)械、關(guān)閉進(jìn)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(jī)接線盒插座各腳接線勵磁電流插座為： 4 腳：接水壓開關(guān) 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(fù)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(jī)接線盒內(nèi)一排接線腳從左到右依次為表 所示： 表 測功機(jī)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(fù)輸出 負(fù)輸出 屏蔽 轉(zhuǎn)速 + 轉(zhuǎn)速 水壓開關(guān) 水壓開關(guān) 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(yīng)腳 9腳分別接控制儀表 P20插頭的 4腳， 1