解放后双桥冷藏汽车改装设计.docx

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1、摘 要随着改革开放的不断深入，经济建设和人民生活对冷藏汽车的需求越来越来迫切，使用的覆盖面越来越来广泛，需求量也越来越来大。方便灵活的冷藏汽车在我国冷藏运输中扮演了越来越重要的角色。冷藏保温汽车是冷藏运输用的专用汽车，用来运输易腐货物和对温度有特殊要求的货物。本设计以一汽解放悍威J5M汽车二类底盘为基础，改装设计为大型冷藏汽车，该车冷藏箱通过焊接安装在副车架上。冷藏车厢既有隔热保温作用，又安装有制冷机组制冷，满足冷藏车的冷藏温度-4的设计要求。运输途中压缩机通过皮带由发动机驱动。 关键词：冷藏运输；冷藏保温汽车；专用汽车；隔热保温；制冷机组ABSTRACTWith the continuous

2、 deepening of reform and opening up, economic construction and peoples growing demand for refrigerated vehicles to pressing to use more and more extensive coverage, demand is also growing to large. Convenient and flexible in our refrigerated transport refrigerated vehicles play an increasingly impor

3、tant role. Refrigerated vehicles are used in special refrigerated transport vehicles used to transport perishable goods and have special requirements on the temperature of the goods. The design FAW Hanwei J5M two types of chassis-based vehicles, modified design for large refrigerated cars, car refri

4、gerator mounted by welding on the subframe. The role of both thermal insulation cold storage compartment, and a refrigeration unit installed refrigeration, refrigerated trucks to meet the temperature of -4 refrigeration design requirements. Transit through the belt by the engine-driven compressor.Ke

5、y words：Refrigerated Transport; Refrigerated vehicles; Special Vehicle Design; Insulation; Refrigeration unit 目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 改装冷藏汽车的目的和意义11.2 国内外现状及发展前景21.2.1 国内外发展现状21.2.2 冷藏汽车的发展前景31.3 课题主要内容3第2章 总布置方案及二类底盘参数52.1 整车总布置52.2 二类底盘参数52.3 本章小结7第3章 车厢设计83.1 车厢尺寸参数的确定83.1.1 车厢外廓尺寸83.1.2 车厢内

6、尺寸83.2 车厢结构与设计83.2.1 车厢骨架结构设计83.2.2 蒙皮的设计113.2.3 隔热车厢的结构型式113.2.4 隔热层材料选择和设计123.3 车厢后门、密封条的设计133.3.1 车厢后门的设计133.3.2 密封条的设计133.4 热平衡计算143.5 本章小结16第4章 副车架的设计174.1 副车架设计174.2 本章小结21第5章 制冷机组的选择与布置225.1 蒸汽压缩式制冷装置介绍225.1.1 制冷基本原理225.1.2 制冷剂235.2 制冷系统各装置的选择275.2.1 冷凝器的选择275.2.2 蒸发器的选择285.3 制冷系统各装置的布置285.3.

7、1 冷凝器的布置285.3.2 蒸发器的布置285.4 本章小结28第6章 锁门机构296.1 车厢门锁296.2 车厢门铰链296.3 本章小结30第7章 整车性能分析317.1 汽车动力性能分析317.1.1 基本参数的确定317.1.2 汽车的行驶方程式327.1.3 汽车动力性能计算357.2 燃油经济性计算377.3 整车稳定性分析387.3.1 空载质心高度的计算387.3.2 空载侧倾角的计算387.4 本章小结39结论40参考文献41致谢42附录43 第1章 绪 论1.1 改装冷藏汽车的目的和意义冷藏保温车主要用来运输易腐或对温度有特定要求的货物，目前，国内外冷藏保温车辆朝着多

8、品种、系列化、小批量生产方向发展。科学合理的设计冷藏保温车的制冷系统、隔热车厢及相关附件、可有效的保证冷藏运输质量，降低能耗，降低运输成本，提高运输效益。对于需要近距离冷藏运输的货物,小型冷藏保温车轻便,灵活的特点便能过完成.对于需要远距离冷藏运输的货物,大中型的冷藏保温车边应运而生,它具有载重量大,运营成本低等优点.因此,开展本课题的设计与研究有重要意义。据联合国粮农组织估计，目前世界各国农牧业每年生产的各种食品达30多亿吨，其中肉、鱼、蛋、奶、水果和蔬菜等易腐食品有10亿多吨。这些食品中约有20%因运输不当而腐烂变质。我国是农牧业生产大国，肉类、水产类和鸡蛋等产品的产销量均居世界首位，分别

9、占世界总产量的25.13%、17.98%、和42.85%。目前，我国肉类食品年产量约5600万吨，速冻食品850万吨、乳制品800万吨，还有每年约4000万吨的水产品以及大量的蔬菜都需要冷藏运输。在发达国家，上述产品的冷藏运输率都已超过50%，其中美国、日本、西欧等国家和地区超过80%，而我国只有15%。相对于一些发达国家，我国易腐食品的消费水平还不高，而且冷藏运输率偏低，致使每年约有100万吨的水果腐烂变质或贬值处理；捕捞的鱼类每年也有40万吨左右烂掉。有关部门估计，我国易腐食品的损耗和浪费每年高达10多亿元。随着我国社会经济的飞速发展 人民生活水平不断提高 食品供给对时效和品质的要求越来越

10、高 尤其对易腐货物输运更是提出所谓的“3T 原则”（Time 贮藏和流通时间 Temperature 相宜的温度 Tolerance 耐贮藏性）。冷藏保温汽车的经济意义在于保证货物的运输质量，避免易腐货物在运输过程中腐烂变质而受到经济损失。食品的生产、加工、保管、贮藏、运输及销售分配与人民生活密切相关，食品冷藏链的各个环节都与人民生活休戚相关。据联合国粮农组织估计，目前世界各国农牧业每年生产食品三十多亿吨，其中易腐食品约占三分之一，这些食品在流通过程中腐烂变质不堪食用的有23亿吨。我国人民易腐食品的消费水品并不高，但损耗和浪费也十分惊人，肉类、水产、禽蛋、水果、蔬菜等每年都有大量腐烂损失，有的

11、是在产地变质，有的在流通过程中遭受损失。外贸方面也有食品运到口岸后因质量不符要求而被退回内销造成大量经济损失的情况。建立和完善食品冷藏链就能大大减少和基本避免这类损失。冷藏保温汽车由于适用范围广、机动性强、中转环节和装卸次数少、可实行门对门运输等优越性而在冷藏运输中占有极为重要的地位，成为食品冷藏链中不可缺少的运输环节。与其它冷藏运输方式比较，公路冷藏运输的经济效益主要有“运距效益”、“时间效益”和“运输质量效益”。“运距效益”是指汽车运输其运距往往小于铁路运输或水路运输的运距；汽车运输速度比水路快，又不像铁路运输需要多次装卸转运、编组待运，其送达时间一般都比水路、铁路短，即具有较高的“时间效

12、益”；汽车冷藏运输装卸次数和中转环节少，就减少了易腐货物因装卸和中转贮藏时碰伤及货温升高造成的损耗，具有十分明显的“运输质量效益”。以前人们经常只考虑运价和运输成本，其实这是远为不够的，还必须考虑货损、送达时间、能耗、投资经济效益等因素，即应综合考虑运方和货方的利益，更需考虑广泛的社会效益。我国以前常用敞车和篷车类普通货车来运输易腐食品，包括运输鲜冻鱼肉，不仅造成食品大量腐烂变质，而且使食品遭到污染，影响食用者的健康，也给国家造成大量经济损失。1982年我国颁布了食品卫生法，明文规定易腐食品的运输条件，这是从法律上肯定了冷藏运输的重要意义。1.2 国内外现状及发展前景1.2.1 国内外发展现状

13、冷藏保温汽车是冷藏运输用的专用汽车，用来运输易腐货物和对温度有特殊要求的货物。冷藏保温汽车是重要的公路冷藏运输工具。对冷藏保温汽车的基本功能要求就是在任何外界条件下，均能保持货物在整个运输过程中不致腐败变质。随着改革开放的不断深入，经济建设和人民生活对冷藏汽车的需求越来越来迫切，使用的覆盖面越来越来广泛，需求量也越来越来大。方便灵活的冷藏汽车在我国冷藏运输中扮演了越来越重要的角色。据预测，2006-2010年，我国公路冷藏运输的年运量将从1767万吨增加到2185万吨，年均增长7；公路冷藏运输的运量占冷藏货物运输总量也将从25 增长到30。与此同时，我国冷藏汽车的需求量也将大幅增长，中型车将有

14、很大部分被轻、微型和重型车所取代，液氮、二氧化碳、蓄冷板等新型制冷方式的新能源冷藏车会越来越受欢迎 。从市场需求的角度观察冷藏车行业，2002-2008年，冷藏汽车每年卖出约4000多辆，预计最近几年年需求量保持在4000至5000辆以上。冷藏汽车的需求量年均增长率约在8%-12%之间，专家预测，随着对冷藏车用途及使用性能的要求越来越多及越来越高，冷藏车的生产朝着多品种、小批量的方向发展已成为必然趋势。中型车将有很大部分被轻、微型和重型车所取代。欧美国家冷藏保温汽车发展较早，目前已成为专用汽车的主要种类之一。美国近期保温车约占全国载货汽车保有量的0.8%，还有冷藏保温挂车和半挂车，占其总数的9

15、.7%。法国现有冷藏保温汽车挂车和半挂车占全国运输汽车总数的1%。德国冷藏保温汽车、半挂车占全国运输汽车总数的2%。英国冷藏保温汽车占全国货运汽车总数的2.8%。目前日本年产冷藏保温汽车二至三万辆，保有量近九万辆。俄罗斯冷藏保温汽车约占货运汽车的2.3%。欧美日本冷藏保温汽车结构工艺先进，并十分重视性能试验。欧洲很早便已建立了冷藏运输工具的试验基地和试验中心，比较著名的有奥地利维也纳亚森纳尔试验站、意大利的帕多瓦和罗马试验站、德国的慕尼黑试验站和法国的安东尼试验站。1.2.2 冷藏汽车的发展前景国内冷藏保温车的保有量约有40000辆，但与美国、日本等发达国家相比，明显不足。上世纪90年代初，美

16、国冷藏汽车的保有量为16万辆，日本达12万辆。目前国内大量需要冷藏运输的货物还是靠普通车辆运输，所以冷藏保温车市场发展前景广阔，特别是最近几年各大城市菜篮子工程的启动以及各大食品企业，冷饮企业的速冻、保鲜食品的发展，将促进冷藏保温车辆需求的增长。近些年来，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，有侧开门的和翼开门的，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、鲜果类商品的总产量和运输量的增加，每年对冷藏车、保温

17、车的需求量将达到40005000辆。 冷藏运输是包括产地冷藏库、中转冷藏库、销售冷藏库（柜）以及冷藏运输设备等构成的“冷藏链”中的重要环节，冷藏保温汽车对于保证货物质量有着重大的经济意义。1.3 课题主要内容改装设计一种冷藏汽车。总质量25000Kg，满足专用汽车相关设计要求。1. 二类汽车底盘选取2. 车厢与底盘连接结构设计3. 车厢设计（1）车厢尺寸参数确定；（2）车厢结构；4. 取力及制冷设计5. 锁门机构设计第2章 总布置方案及二类底盘参数2.1 整车总布置冷藏汽车系由汽车二类底盘、隔热货厢和制冷（加热）装置组成。汽车底盘的吨级一般根据装载货物的质量以及隔热车厢的容积确定。机械制冷冷藏

18、汽车的整车布置主要取决于选用的制冷机组结构型式及制冷机组主要部件(动力装置、压缩机、冷凝器和蒸发器等)的安装位置。按是否自带动力装置，制冷机组可分为独立式(自带动力装置)和非独立式(不带动力装置)两种。独立式制冷机组的动力装置多采用内燃机或电动机。其中，有的独立式制冷机组仅有一种动力装置；有的则既装有内燃机又装有电动机，以其中的一种为主，另一种作为备用，以提高制冷机组的工作可靠性。非独立式制冷机组本身虽无动力装置，但是可以方便地利用汽车发动机作为动力装置。取出动力方式一般有两种途径：一种是利用皮带传动，直接从发动机前端取出；另一种是利用变速器的取力窗口，从中间轴或倒挡轴上通过齿轮传动取出。按动

19、力装置、压缩机、冷凝器和蒸发器四大部件安装位置不同，制冷机组又可分为整体式和分体式两种。四大部件组装成一体，则称整体式；四大部件按其需要分别安装在冷藏汽车的不同部位，彼此用管道相连，则称分体式。无论是整体式还是分体式，动力装置总是与压缩机安装在一起，并用皮带传动机构驱动压缩机工作。对于本设计,底盘采用一汽解放J5M二类底盘,车厢为整体结构隔热车厢,采用独立式制冷机组。2.2 二类底盘参数解放汽车底盘型号 CA1253P7K1L11T1E发动机型号 BF6M1013-26E3;变速器 陕齿8JS118;传动轴：开式，四根，六个万向节及三套中间支承承，轴管尺寸1087mm；前轴：整体式锻压成型，“

20、工”字形断面，中间断面，110mm，高122mm，弹簧座处落差100mm，主销中心距1723mm驱动桥：主减速器从动锥齿轮节圆直径457mm.锻造桥壳，全浮式半轴，直齿锥齿轮减速器，主减速比i0=4.875车架：纵梁最大断面尺寸（断面高翼面高板料厚）：32090（8+5）mm。车架外宽865mm。车轮，轮胎：轮辋8.00V20，轮胎11.00-20转向器：循环球整体式动力转向器，缸径110.传动比23制动系：手动调整臂，前后独立双回路气制动；装有快放阀，空气处理单元，制动管路采用快插接头，四通道ABS。行车制动器 前后均为气动鼓式，前制动鼓内径440，后制动鼓内径410；蹄片宽度；前轮135,

21、；后轮150.驻车制动器 系统中装有继动阀，活塞式制动缸，手动阀控制，作用于后桥上。空气压缩机 单缸水冷，发动机额定转速时，800kPa压力下，实际排气量不小于380L/min。贮气筒 共有三个，两个容积35L，分别供前桥，后桥制用气；另一个容积15L的驻车及辅助制动供气；辅助制动器 发动机排气制动阀及控制气缸，电磁气动操纵。驾驶室及装备：09款全浮改脸驾驶室，驾驶室内宽2.2米，整体式仪表板及轿车化内饰，三人座，手动式液压举升翻转机构，带预警显示的驾驶室锁紧机构；多功能可调高靠背座椅，靠背角度可调的乘客座椅，均带安全带。中间座椅，装安全带；三档电动刮水器，单臂式玻璃升降器，卡板式门锁，风窗洗

22、涤器，地毯、冷气，大型球面后视镜，空气混合型暖风系统，多点喷出式除霜装置，选装空调。电器、仪表：电气系统 整车电气系统24V，负极搭铁蓄电池 6-QAW-120D，两只串联。发电机 整体交流发电机，负极搭铁，电压28V，电流45A，功率1kw起动机 电磁操纵式，电压24V，最大输出功率6kw仪表 组合仪表组合开关 转向信号、变光，刮水器和洗涤器，灯光开关组成，设有转向开关自动回位装置；起动开关有自锁转向盘的防盗机构及停机装置；功能开关；预热，电气喇叭转化、排气制动、前雾灯、后雾灯、危险警报开关组成；灯光系统 组合式前照灯：含远光灯、近光灯、前转向灯、前位灯、转向辅助照明灯；前雾灯；组合式后灯；

23、含制动灯、转向信号灯、后位灯和反射器、倒车灯、牌照灯、危险警报灯、后示廓灯暖风 暖风电动，24V永磁式，输出功率85W刮水器 刮水器电动机，永磁双速直流电动机电路保护 4路大功率熔断器及32路片式熔断器组成；电路控制 保险丝盒总成，控制盒总成及电源赔点盒总成组成。2.3 本章小结本章对整体设计方案进行了分析对比，确定了整车结构形式。选定了专用车的二类底盘，并详细介绍了二类底盘及动力总成的参数，为下一步车厢设计奠定了基础。第3章 车厢设计3.1 车厢尺寸参数的确定3.1.1 车厢外廓尺寸在满足装载容积及装卸方便的情况下，应尽量减小厢体高度，以降低质心，提高汽车行驶的稳定性。车厢长宽高：93002

24、2802400（mm）3.1.2 车厢内尺寸车厢组装完成后车厢内尺寸为 长宽高：910020802200（mm）3.2 车厢结构与设计车厢底板由13根方木作为骨架;车厢前壁,左右侧壁中主骨架通过螺钉与方木联结;顶板主骨架分别与前壁,左右侧壁焊接在一起;前壁,左右侧壁相互焊接.材质为玻璃钢的副主骨架铆接在主骨架上. 从而组成车厢的骨架结构。车厢的内外蒙皮分别通过铆接安装在辅助,主骨架上.内外蒙皮之间充满聚氨酯泡沫隔热材料.最后将铝型材包边件铆接在车厢内外的边角上.最后将车门通过铰链安装在后门框内。3.2.1 车厢骨架结构设计（1）骨架结构车厢骨架总成由底板的方木以及前壁,左右侧壁中的主副骨架连接

25、而成,矩形木方截面尺寸为:208060100,钢制主骨架截面尺寸:hc1c2b:4040644 ,其结构见图3.1。辅助骨架截面尺寸:hcb:60444,其结构见图3.2。各个主骨架之间通过方形钢管焊接,方形钢管截面尺寸为: 3232,厚度为4。图3.1 主骨架图3.2 辅助骨架（2）前壁骨架前壁骨架由主骨架,辅助骨架,方形钢管结构组成，长度为2280mm,高度为2400mm,骨架下端与底板方木通过螺钉连接,上端与顶板骨架焊接在一起,方形钢管与左右侧壁焊接.辅助骨架比主骨架短40mm,便于主骨架与顶板方形钢管的焊接.且辅助骨架上打有螺钉孔。图3.3 前壁骨架结构（3）左右侧壁骨架左右侧壁骨架是

26、由主骨架,辅助骨架,方形钢管结构组成, 长度为9300mm,高度为2400mm, 骨架下端与底板方木通过螺钉连接, 上端与顶板骨架焊接在一起,方形钢管与左右侧壁焊接,辅助骨架比主骨架短100mm,便于主骨架与顶板主骨架的焊接,且辅助骨架上打有螺钉孔。图3.4 侧壁骨架结构（4）底板骨架底板骨架为方木,与副车架横梁相对应。图3.5 底板骨架3.2.2 蒙皮的设计蒙皮分别与主骨架和辅助骨架相连、其间形成了填装隔热材料的空间。车厢的外蒙皮通常采用0.8-1.5mm厚的薄钢板，本车选用1.2mm的钢板。内蒙皮通常为非金属材料,本车选用3mm的木板. 蒙皮与骨架的连接方式通常采用拉铆连接(抽芯铆钉连接)

27、。3.2.3 隔热车厢的结构型式整体隔热层式车厢 这种结构型式是先以整体骨架型式或以分片拼装型式制成车厢，预留隔热层空间，然后整体注入硬聚氨脂泡沫。这种车厢的最大特点是它具有完整的隔热层，车厢的隔热、密封性能好。若是采用现场喷涂发泡工艺，则需先喷涂发泡材料，形成隔热层，取平后装车厢内蒙皮。整体隔热层式车厢的工艺流程大致如下：车厢外部整体成形车厢淋雨试验安装车厢内蒙皮注入发泡材料安装厢内附件安装车厢后门。注入发泡有两种方法：一为液态发泡，又称“一次发泡法”。即将液态聚氨能各组分机械搅拌，高压喷雾成形。另一种为泡状发泡，又称“二次发泡法”，即将聚氨酯各组分在注入前先进行一定程度的发泡，然后再注入隔

28、热层空腔内发泡定型。由于发泡工艺分两步进行，因此，第二次发泡时，聚氯酯的膨胀力已降到厢壁蒙皮可以承受的程度，因而不需大型的夹具。当然，二次发泡工艺较复杂且难掌握，发泡品质也稍逊色。3.2.4 隔热层材料选择和设计(1)对隔热层材料的要求发泡均匀、密度小；导热系数尽可能小，一般要求在0.045w(mK)以下；对温度变化的稳定性要好，在-4070的使用温度范围内，使用性能要满足规定的要求具有一定的机械强度，能承受汽车在恶劣道路条件下的振动、冲击而不受损或变形。吸水性和吸湿性低，耐腐蚀抗冻性能好，无毒无味，透气性小，隔热材料使用和燃烧时，不得分解出有毒和有害气体；价格低、易成形，可采用充填、浇注、喷

29、涂等工艺形成车厢隔热层。(2)隔热材料的种类 目前，普遍应用的隔热材料主要有聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫两种。聚苯乙烯泡沫是以含低佛点液体发泡剂的可发性聚苯乙烯颗粒，经加热预发袍后，在模具中加热成型而得微孔型蜂窝结构的泡沫材料。其物理机械性能见下表。项 目单 位指 标密度0.03吸水性0.08压缩强度(压缩50)Mpa2000弯曲强度Mpa2200尺寸稳定性(-4070)%0.5导热系数W(mK)0.44自熄性s2聚氨酯泡沫隔热材料是目前应用十分广泛的优良隔热材料，其主要物理机械性能为：导热系数0.03w(mK)，抗拉强度2500 Mpa，抗压强度2000 Mpa。与钢板粘接力2900Mpa，与胶

30、合板粘接力1400 Mpa。 影响聚氨酯隔热材料导热系数的主要因素有；泡沫密度、气饱直径、气泡独立率、湿度和温度等。隔热材料在使用过程中会发生老化。因此隔热车厢在使用6年左右时问就应该按有关规定重新测定总传热系数，不符合规定的则应降级使用。(3)隔热层厚度 隔热层厚度由车厢的使用要求和选用的隔热材料而定。若选用聚氨酯泡沫隔热材料，对于冷藏汽车，其厚度在50120 mm之间；对于保温汽车其厚度在3070 mm之间。若选用聚苯乙烯泡沫隔热材料，其厚度一般比聚氨酯泡沫材料增加20左右。本车采用聚氨酯泡沫隔热材料,厚度为100mm。 3.3 车厢后门、密封条的设计3.3.1 车厢后门的设计隔热车厢门在

31、装卸作业时,是冷藏货物的进出通道,而在运输途中它又是厢壁的一部分.因此,它应满足以下要求:开启自如,装卸方便,关闭可靠,密封良好,具有适度的强度,刚度和预期的使用寿命.此外,车厢门开启度还应该符合交通法规.车厢一般设置后门，有利于货物的装卸和行车安全。厢门的形状采用矩形平面结构。车厢后门填嵌在顶板，底板,左右侧壁之中,通过铰链与左右侧壁安装在一起,车门边框上装有密封条保证冷藏汽车的密封环境。后门分为两扇,骨架由主骨架,副主骨架以及方形钢管连接而成,高度为2168mm,宽度为1012mm,两扇门左右对称.两面包有内外蒙皮,四周安装有大三角形密封条,与各厢壁之间装有工字型密封条进一步保证车厢的密封

32、性。 图3.16 后门骨架3.3.2 密封条的设计车厢用密封条应满足以下要求：1）有良好的弹性和机械强度，以保证密封可靠。2）有良好的耐磨性，不易老化，使用寿命长，耐候性好，即在-40-50的温度范围内均保持良好的使用性能。3）便于成形和装配。本车采用大三角形密封条及工字型密封条两种来对车厢后门进行密封处理。3.4 热平衡计算第4章 锁门机构4.1 车厢门锁车厢后门锁选用的是盈佳金属制品厂的门锁B-1,重量为2.4kg,材料为钢,有质量轻,强度高,锁止方便等优点。门锁通过螺钉将各个部件安装在车门和门框上.其其结构如图6.1所示。图6.1 门锁结构4.2 车厢门铰链车厢们铰链采用盈佳金属制品厂的

33、铰链A-11,重量为0.75kg,材料为钢,表面镀锌处理.本车采用8个铰链,每扇门4个,以保证车门安装的牢固性.其结构尺寸如图6.2所示。图6.2 铰链结构4.3 本章小结本章介绍了车厢门锁和铰链的选型与安装。第5章 整车性能分析5.1 汽车动力性能分析5.1.1 基本参数的确定发动机的输出转矩和输出功率随着发动机的转速变化的二条重要特性曲线，为非线形曲线。工程实践表明，可用而次三相式来描述汽车发动机的的外特性，即 （7.1）式中: 发动机输出转矩(Nm)； 发动机输出转速(r/min)； a、b、c待定系数，有具体的外特性曲线决定。根据外特性数值建立外特性方程式。如果已知发动机的外特性，则可

34、利用拉格朗日三点插值法求出公式中的三个待定系数的a、b、c。在外特性曲线上取三点，即、及、，依拉氏插值三项式有将上式展开，按幂次高低合并，即可得三个三个待定系数为 在发动机外特性曲线图未知的情况下，可按经验公式拟合外特性方程式。如缺少所需发动机的外特性，但从发动机铭牌上可以得到该发动机的最大输出功率及相应转速和该发动机的最大转矩及相应转速时，可用下列经验公式来描述发动机的外特性。 （7.2）式中: 发动机最大输出转矩（Nm）； 发动机最大输出转矩时的转速（r/min）； 发动机最大输出功率时的转速（r/min）； 发动机最大输出功率时的转矩（Nm）。 由公式（7.1）和公式（7.2）可得： 对

35、台架试验数据用修正系数进行修正，才能得到发动机的使用外特性。按GB/T21404-2008标准试验中=0.850.91。5.1.2 汽车的行驶方程式汽车在直线行驶时，驱动力和行驶阻力之间的关系式 （7.3）式中: 驱动力； 滚动阻力；空气阻力；坡度阻力； 加速阻力。1.驱动力的计算汽车在地面行驶时受到发动机限制所能产生的驱动力与发动机输出转矩的关系为 （7.4）式中: 变速器某一挡的传动比；主减速器传动比；传动系统某一挡的机械效率；驱动轮的动力半径；发动机外特性修正系数。2.滚动阻力的计算汽车的滚动阻力的计算公式为 （7.5）式中: 冷藏汽车的总质量； 道路坡度角；滚动阻力系数。3.坡道阻力的

36、计算汽车上坡行驶时，整车重力沿坡道的分力为坡道阻力，其计算公式为 （7.6）4.空气阻力的计算汽车的空气阻力与车速的平方成反比，即 （7.7）式中: 空气阻力系数，冷藏汽车可取为0.50.9；迎风面积（m2），可按A=BH估算，B为轮距，H为整车高度。5.加速阻力的计算加速阻力是汽车加速行驶时所需克服的惯性阻力计算公式为 （7.8）式中: 汽车加速度（m/s2）；汽车整备质量（kg）； 传统系统回转质量换算系数。的计算公式为 （7.9）式中: 车轮的转动惯量（kgm2）；发动机飞轮的转动惯量（kgm2）； 车轮的滚动半径（m）。进行动力性计算时，若、的值不确定，则可按下述经验公式估算值。 （7

37、.10）式中: =0.030.05。低挡时取上限，高档时取下限。将式（7.4）、（7.5）、（7.6）、（7.7）、（7.8）代入式（7.3），得 （7.11）因为 （7.12）将式（7.10）代入（7.9）中得 （7.13）式中: 5.1.3 汽车动力性能计算1、底盘参数，见表7.1、表7.2表7.1 汽车参数 名称 符号 数值与单位发动机最大功率 192kw发动机最大功率时的转速 2 300r/min发动机最大转矩 1000Nm发动机最大转矩时的转速 1 400 r/min车轮动力半径 0.5425 m车轮滚动半径 r0.5425m主减速比 4.875汽车列车迎风面积 7.67344汽车满

38、载列车总质量 25000kg通常认为静力半径、动力半径、滚动半径相等。表7.2 变速器比挡位1234567811.407.945.634.062.811.961.391.002、动力性计算需要确定的有关参数，见表7.3、表7.4表7.3 相关系数的确定名称符号数值发动机外特性修正系数0.82直接挡时传动效率00.89其他挡时传动效率0.86空气阻力系数0.8873滚动阻力系数0.0120表7.4 旋转质量换算系数计算结果挡位123456787.5484.2022.6351.6991.3561.1451.0881.0603、确定发动机外特性曲线的数学方程根据以上公式可计算出4、计算各档时的系数A

39、、B、C1、C2和D值，见表7.5表7.5 各挡的A、B、C1、C2和D值挡位ABC1C2D1-1338.38513774.69236756.199-24500019255.612-397.8176682.20925600.370-2450008892.643-161.4913359.66418152.404-2450004595.04-60.7621747.15413090.366-2450002349.385-20.359836.9359060.366-2450001094.926-7.120407.1846319.487-245000511.97-2.746204.7904481.677

40、-245000296.548-1.255109.6913336.701-245000118.425、计算最高车速当汽车以直接挡行使时有公式因为A0，D0，求专用汽车的最高车速为.88km/h因此,满足最高车速要求6、计算最大爬坡度将最低挡（第挡）的A、B、C1、C2代入下式中=0.2947将E代入=16.24所以得到该车的最大爬坡度=0.29137、计算最大加速度 将各挡的A、D和代入，可得到该车在各挡位时的最大加速度，见表7.6。表7.6 各挡的最大加速度挡位12345678/()0.3670.4950.4960.5350.4320.3210.2940.1055.2 燃油经济性计算专用汽车的

41、燃油经济性通常用车辆在水平的混凝土或沥青路面上，以经济车速v满载行驶的百公里油耗量来评价，百公里油耗Q，单位L/100km。可以根据发动机万有特性来计算。公式为： 由功率平衡方程得 (kw) 式中:P发动机的有效输出功率（kW）； 发动机燃油消耗率192（g/kWh）;传动效率0.78%；燃油的重度。柴油可取7.94-8.13N/L，这里取8所以32.795(L/100km)故经济性满足设计要求。5.3 整车稳定性分析行驶稳定是保证汽车安全的一项重要性能指标。因此，设计时要对汽车空载质心高度和空载侧倾角进行了计算，保证行驶的安全性。5.3.1 空载质心高度的计算空载时，冷藏车各部件的质量及质心

42、高度见表7.7。表7.7 主要部件质量和质心高度部件名称质心高度（mm）质量（kg）二类底盘1 1007000车厢总成23002000副车架1 260900其它部件1100400根据表7.3各部件的质量和质心高度，可求得冷藏车车质心高度为1145.05mm5.3.2 空载侧倾角的计算厢式车空载的侧倾角是评价整车稳定性的重要参数。如图7.1所示。图7.1 厢式车侧倾角冷藏车空载侧倾角的计算公式为 式中: B车轮外侧倾翻点宽度 ，为1847mm； h厢式车质心高度，为1145.05mm。则 =38.9空载侧倾角应大于等于，故设计满足侧向稳定性条件。5.4 本章小结本章对设计的冷藏汽车的整体进行简单的分析。对动力性、经济型、稳定性进行了计算，在保证满足设计要求的基础上也符合原有底盘的性能参数。本章的计算进一