冷藏车车厢总成设计开题报告

全文总字数：6485字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究背景及意义

随着当今社会国人生活水平的提高和食品安全意识的增强，国人对冷链产品与物流的需求越来越大；同时，随着政府对生鲜食品、药品等冷链物流发展的高度重视，政府早已因势利导出台了多项冷链政策。例如在2010年6月，国家发改委发布《农产品冷链物流发展规划》，鼓励大型冷链物流企业购置冷藏运输车辆，完善冷链物流的法律法规体系，旨在促进我国冷链行业大发展。毫无疑问的，政府推出的冷链物流政策将为冷藏保温车市场带来持续红利。此外，冷链市场规模正逐步扩大。近几年来，伴随着各项政策利好，消费结构持续升级，冷链产品和物流需求快速扩张。冷链投资也迅速扩张，冷链市场规模不断扩大，冷库容量以及冷藏车保有量也呈现稳步上升态势，我国冷链物流正在逐渐步入快速上升阶段。据中国物流与采购联合会数据统计，我国自 2012年以来，年均增速均超过20%，整体呈现快速扩张的态势。我国冷链物流规模快速扩张，年增速超过20%。自2014年以来，冷链物流已达到上亿吨的规模。2015年我国冷链食品潜在物流总额高达 4.3 万亿元，其中包括进入需求领域的潜在冷链物流总额和进口冷链货物物流总额。

最后，随着环保升级以及国家对食品安全的重视，冷藏车将会出现新一轮增长。随着国五转国六的升级，老旧车辆将会被淘汰，车辆更新将迎来一波高潮。另外，为了保障食品安全、医药安全，国家对冷链物流运输过程的标准和法规执行管理力度将会更大，这也将推动我国冷藏车市场需求的快速增长。

2. 研究的基本内容与方案

1.1研究的基本目标

本次研究的基本目标完成冷藏车车厢的总成设计。

1.2研究的内容

（1）完成冷藏车车厢设计，车厢材料选择，性能分析与计算（温度场分析）

（2）完成车厢对开门，仓门铰链，仓门锁等零部件的设计与校核。

1.3采用的技术方案及措施

首先，本冷藏车制冷方式为目前应用较为广泛的机械制冷，选用机械制冷中目前应用最广泛的蒸汽压缩式。机械制冷装置之所以能广泛使用是因为其制冷机组既能制冷又能加热，扩大了其使用范围；车箱内温度可实现自控调节，调温精确可靠，调温范围较宽，能适应各种不同冷藏货物的运输。相比之下，水冰制冷装置虽投资小，运行费用低，但普通水（盐）冰单位质量的吸热量较小，车厢内降温有限。而且盐冰融化后会污染环境、食品，腐蚀车厢，使货物受潮。而干冰制冷则存在干冰升华易引起结霜、厢内温度难调、成本较高以及消耗量大等问题，且CO气体过多会导致水果蔬菜等冷藏物呼吸困难而坏死。冷板制冷则由于冷板装置较重、体积较大会占据车厢一定容积，且冷板需及时充冷。最后液氮制冷成本较高，需经常充注。此外，冷藏汽车加热方式采用的是利用制冷机组制冷剂加热循环加热，使制冷装置和加热装置合为一体。

考虑到本冷藏汽车属于中、轻型冷藏汽车，故选用整体式制冷机组布置，将制冷机组装于车厢前壁上部，采用冷凝器横置式。大致结构如下图1所示。

图1 整体式机械冷藏汽车

1-汽车底盘；2-工作平台；3-制冷机组；4-工作梯；5-隔热车厢

根据设计要求，底盘选用江铃牌JX1041TG25载货汽车底盘（二类）。车厢与底盘的连接方法采用角铁与U型螺栓并用的结构。装配时上下角铁之间要有3~5mm的间隙，以保证螺栓将其紧固。U型螺栓的直径一般不小于16mm，在车架上的安装间距为1000~1500mm。具体长度根据底盘车架纵梁和车厢底架纵梁及中间垫梁的高度选取。

根据设计要求，发动机选用江铃汽车有限公司JX493ZLQ5型号发动机。其排量为2771ML,功率为85ML。

隔热车厢的结构与设计：“三明治”板预制粘接式。属分片拼装隔热车厢，是近年来发展起来的一种新型隔热车厢。厢体采用内外玻璃钢，中间8cm厚聚氨酯保温板，底板为防滑花纹铝板。相关试验证明：采用“三明治”板粘接拼装的隔热车厢总传热系数K值和漏气倍数L值均比采用分片拼装硬聚氨酯注入发泡结构的车厢低。此外，它还有如下优点：①厢体外表光滑平整；②厢体结构简单，工序简便，适合成批与多品种生产；③车厢断热桥设计更为合理；④车厢隔热性能与密封性能好，热工指标可达国家专业指标的A级标准。

此外，对于冷藏汽车，隔热层厚度取50~120mm之间。因为为“三明治”式车厢，所以其热断桥结构采用内蒙皮与主骨架连接，外蒙皮与辅助骨架相连，而主、辅骨架。大致结构如下图2所示。

图2 断热桥结构

1-内蒙皮；2-主、辅骨架；3-外蒙皮；4-隔热材料

车厢门设计：车厢门设计后门。门结构形式选用使用较多的铰链式。后门双开。门锁杆选用直径为20~30mm的不锈钢管，两端焊有锁扣，锁扣选用凸轮形。隔热车厢橡胶密封条采用多层迷宫式以增强其密封性。

车厢附件设计选用：车厢内的前壁、侧壁和后门的内蒙皮上装导风条以形成冷空气流动并保护内蒙皮。导风条用0.8~1.5mm厚的铝板或不锈钢板冲压成盆形。导风条间距为200~250mm，高度为15~20mm。车厢底板四角设置排水口，排水口下装有排水管，排水管的出口处装有一扁口橡胶管，其平时闭合空气难以流入，排水时靠外力或积水自重将扁口挤开排水。此外，车厢内装有照明灯和蜂鸣器按钮。车厢外前壁和后门框装有示宽灯。

冷藏车热工参数计算：热工参数主要指隔热车厢的传热系数、漏气倍数、制冷（加热）装置的制冷（加热）量及厢内所需调温范围。基本计算公式查阅相关资料即可。具体需结合实际情况选择计算。如车厢隔热壁传热系数为简化计算一般选用稳定传热的方法计算，再比如运送水果、蔬菜和鲜蛋时，要求制冷装置同时预冷隔热车厢和货物。考虑到制冷装置不能连续工作，在设计和选择制冷量时应考虑安全系数n，即制冷量为nQ，一般冷藏汽车取n=1.3~1.5。

温度场分析基本思路：利用ANSYS软件中的Fluent模块对加入货物的冷藏车温度场进行模拟计算，采用紊流模型和非稳态求解方法进行求解，得出冷藏车内温度场的分布特点。首先建立对应冷藏车车厢的物理模型，以车厢为研究对象，以果蔬为例，将果蔬看作多孔介质，考虑到包装箱的存在，果蔬间风速很慢，可近似认为果蔬区风速为0.1m/s。而后建立数学模型，冷藏车车内流场属三维湍流模型，考虑到冷藏车属于高雷诺数的湍流流动，故采用工程应用最广泛的标准紊流模型来分析计算。在近壁区域采用壁面函数法进行处理。然后基于壁面函数法确定模型边界条件。最后利用Fluent对所建立的数学模型进行求解，得到冷藏车内气流温度场的分布。

3. 研究计划与安排

三、课题进度安排

4. 参考文献（12篇以上）

四、参考文献

[1]檀霖可.我国冷链物流发展现状与对策[j].交通企业管理,2018,33(02):91-93.

[2]李翼.冷藏车强制性国标出台[j].专用汽车,2014(06):42-43.