1、第1章 緒 論1.1 我國冷藏保溫汽車的現狀1.1.1 我國冷藏保溫汽車的發展現狀冷藏車是用來運輸冷凍或保鮮的貨物的封閉式廂式運輸車，廣義上泛指運輸易腐貨物的專用汽車，是公路冷藏運輸的主要工具。我國專用汽車相關的主管機構對冷藏運輸車進行了多種分類，按專用設備功能將其細分為保溫汽車、冷藏汽車和保鮮汽車三類：只有隔熱車體而無制冷機組的稱為保溫汽車；有隔熱車體和制冷機組且廂內溫度可調范圍的下限低于-18，用來運輸凍結貨物的稱冷藏汽車；有隔熱車體和制冷機組（兼有加熱功能），廂內溫度可調范圍在0左右，用來運輸新鮮貨物的稱保鮮汽車。 保鮮車的隔熱廂體一般為一室（一個空間）也有二、三室的，以便于運

2、輸不同溫度要求的貨物。按制冷方式又可分為機械制冷、蓄冷板制冷、液化氣體制冷（常用的如液氮和液體二氧化碳）等，以前還用過冰制冷和干冰制冷制冷裝置則又有既可制冷又可加熱的和僅可制冷的兩種。還有就是如所有運輸用專用車一樣按底盤噸位分類，主要分為重型、中型、輕型、微型四個種類不同型號底盤就構成不同型號的冷藏汽車品種，通俗地稱為縱向分類，按專用設備功能分類則為橫向分類， 縱橫交錯就構成冷藏汽車的品種我國現在冷藏汽車（包括保溫車、保鮮車），品種已接近500種，而發達國家則有1000余種冷藏車由專用汽車底盤的行走部分，與隔熱保溫廂體，制冷機組，車廂內溫度記錄儀等部件組成，對于特殊要求的車輛，如肉鉤

3、車，可加裝肉鉤等選裝件。目前，發達國家冷藏運輸率達50%以上，美、日、西歐等國家高達8090。據有關統計，目前，我國冷藏保溫車約有3萬輛，而美國有20多萬輛，日本有12萬輛。德、法等國也在4萬輛左右。冷藏保溫汽車占貨運汽車的比例，我國僅為0.3，美國為1，英國為2.8，德國為3。我國目前冷藏車保有量約在30000臺左右。從九十年代初期開始，我國冷藏車每年以50%左右的速度增長。到了二十一世紀開始，每年也約有20%左右的增長速度。2008年我國冷藏車的市場年增量達到5000臺左右，2008年1-8月份達到3600臺。雖然從上面的數據我們可以分析出，我國的冷藏運輸業相比發達國家要落后許多，不過多年

4、來，我國冷藏保溫汽車也有了很大的發展：1原來主要由食品進出口、商業、水產等系統按主管部門分配計劃和調撥進行運輸，轉為自主經營的按市場需求進行運輸。隨著肉、魚、禽、蛋類食品供大于求，計劃供應取消，中長途調撥運輸的比例減少，短途分配性運輸比例大增；2隨著我國公路建設的飛速發展，公路冷藏運輸與鐵路、水路相比，其比例不斷提高，由90年代的20%發展到現在已近30%；3運輸的易腐貨物也從原來較為單一的冷凍肉、禽、水產發展到新鮮的肉、禽、水產占相當比例，同時水果、蔬菜、乳制品、冷飲、保健食品等保鮮食品也需用冷藏、保溫、保鮮汽車運輸；4由于需求的改變，車輛噸位結構比例也隨即發生變化，由原來的重、中、輕（微）

5、分別占10%、70%、20%發展到現在的占10%、40%、50%；5隨著對冷藏運輸質量要求的提高，冷藏汽車和保鮮汽車的占有率從10%提高到40%。 與此同時，冷藏汽車的用戶也從計劃經濟時的食品進出口、商業、水產部門發展到大型食品商場和菜場，大型連鎖超市，食品、乳制品和冷飲生產企業等，還出現了專業從事公路冷藏運輸的現代物流企業。 我國冷藏保溫汽車的生產現狀隨著需求的增長，我國生產冷藏汽車（含保溫汽車）的生產廠家（包括專業的和兼業的）從80年代的10家經歷了1990年的20多家、1995年的50多家發展到2000年的73家，并且遍布全國23個省市自治區（詳見表1.1）。 表1.1 2000年我國冷

6、藏保溫汽車企業按地區分布地名北京天津河北山西遼寧吉林企業數1013255地名黑龍江上海江蘇浙江安徽福建企業數118223地名江西山東河南湖北廣東廣西企業數2094531地名四川重慶貴州陜西甘肅企業數21111隨著我國政府機構改革的推進，“十五”期間，汽車工業主管部門由機械工業部歸入國家經貿委，后國家計委和國家經貿委合并為國家發展與改革委員會。而后，汽車安全、環保等強制性執行標準不斷推出，逐步與國際接軌，市場準入門檻迅速升高，導致產品開發成本越來越高，這就促使一些小型、兼業的冷藏保溫汽車企業逐步的被淘汰；而一汽、東風、長安、江淮、江鈴、北京福田、上汽通用五菱、東風柳汽的、河北長城等汽車集團和主機

7、廠開始將發展專用車作為拓展載貨汽車主產品市場的重要手段，中集（主營集裝箱）、重慶力帆（主營摩托車）、河南新飛（主營冰箱空調）等其他行業的大型企業也開始生產專用汽車，冷藏汽車作為廂式專用車的主要種類，也受到重視。到2005年上半年，有產品投入市場的冷藏保溫汽車企業（包括專業的和兼業的）共45家，分布在十七個省、市區（見表1.2）。 表1.2 2004年我國冷藏保溫汽車企業按地區分布地名北京河北遼寧吉林黑龍江上海企業數636121地名江蘇浙江山東安徽江西河南企業數315123地名湖北廣東廣西重慶貴州 企業數13331 據中國汽車報工業年鑒不完全統計，2000年我國冷藏保溫汽車產

8、量為2792輛，2004年冷藏、保溫、保鮮汽車產量為3915輛，其中保溫車占55.4%；冷藏車占40.3%，保鮮車占4.3%。從2003年起，冷藏汽車企業銷售收入和工業總產值均達到6億多元，工業增加值近1億元。20002004年，我國冷藏汽車的產量(見表1.3)。 目前我國冷藏汽車主要生產企業有以下幾家： 中集車輛（山東）有限公司：原濟南汽車改裝廠與德國考格爾公司合資組建，后為中集集團收購。引進德國考格爾車廂生產技術和意大利生產線，采用全封閉聚氨酯隔熱廂體，性能達我國A級和國際先進水平。 河南冰熊冷藏汽車有限公司，軍轉民企業，股票上市公司，后為格林柯爾集團兼并。曾投資6000萬元引進意大利PL

9、ASTBLOCK的隔熱廂體生產技術和設備工裝。廂體為全封閉聚氨酯結構，隔熱性能達到我國A級和國際水平。鎮江飛馳汽車集團有限責任公司，原鎮江冷藏汽車廠。1977年引進羅曼冷藏車技術，80年代引進美國維納斯FRP廂板生產設備，廂體有真空負壓“三明治”式生產工藝和高壓灌注發泡工藝，聚聚氨酯隔熱車廂性能達我國A級和國際先進水平。還建有符合國際標準的冷藏汽車試驗室。鄭州紅宇專用汽車有限公司，原名：河南紅宇機械廠，軍轉民企業。引進意大利車廂生產技術和部分設備，車廂隔熱層為聚氨酯發泡廂板組裝，隔熱性能達我國A級和國際水平。表1.3 20002004年我國冷藏汽車產量年份2000200120022003200

10、4保溫汽車合計27922050193824302169重型17014326110586中型594231644412460輕型169983865214381148微型329837381475475冷藏汽車合計11791087148317361577重型1981631968597中型173207630502473輕型7545295731110801微型541888439206保鮮汽車合計 107579157169重型  19  中型  184 30輕型 8033612 微型 2740145

11、139河南新飛專用汽車有限責任公司：由以生產冰箱和空調機等制冷空調設備為主體的新飛集團組建的冷藏汽車、廂式汽車等專用汽車生產企業。憑籍其雄厚的資金和技術力量，根據市場需求，“十五”期間開發了90多種冷藏保溫汽車產品，市場覆蓋面不斷擴大，其隔熱車廂性能達到我國A級和國際水平。 北京北鈴專用汽車有限公司：中日合資企業。引進日本隔熱廂體生產技術，采用聚氨酯發泡工藝，隔熱性能達到我國A級和國際水平。 北京晨光天云特種車輛有限責任公司：原北京天云汽車改裝廠：軍轉民企業。引進德國SCHMITY廂板制造技術和工藝裝備，廂體隔熱性能達到我國A級。 北京福田汽車股份有限公司：“十五”迅速崛起的我國商用汽車企業，

12、股票上市公司。依靠其載貨汽車底盤優勢發展專用車，從而進一步拓展其載貨汽車市場，冷藏保溫汽車已有輕、中、重型40多個品種。 其它還有江西九江福陽集裝箱有限公司（系江西制氧機廠從事冷藏汽車生產的部分另行成立的中港合資企業）、河南須河車輛有限公司（引進日本五十鈴冷藏車的隔熱廂體整體聚氨酯發泡技術）、沈陽銘辰汽車有限公司、湖北圣龍廂式汽車改裝廠等。  我國冷藏保溫汽車制冷裝置的技術現狀我國現有的保溫汽車和冷藏汽車基本上均采用機械方式制冷，因CO2制冷、液氮充冷不如機械制冷機組加燃油一樣方便，蓄冷板制冷也因裝備質量較大，占用較大的空間和裝載質量，因此都難以取代機械制冷機組。由于至今我國冷藏車和

13、保鮮車年產量僅2000輛左右，而且品種較多， 因此難以達到批量的經濟性。我國目前主要采用“熱王”（THERMO KING）、三菱機組和開利，產品多為進口。事實上國內從上世紀80年代起就開始試制、生產制冷機組，襄樊漢水空調設備廠、岳陽制冷機廠（現岳陽恒立冷氣設備公司）等率先開始試制，但均未形成一定規模。后來，上海冷氣機廠與美國開利合資組建上海開利運輸冷凍設備公司，生產輕型、中型、重型車用的獨立式（制冷機組有副發動機）和非獨立式（汽車主發動機帶動）制冷機組。上海新江機器廠與澳大利亞國際制冷空調公司合資的上海國際空調設備公司也生產過車用制冷機組；近幾年勁達公司采用韓國技術在廣東中山建廠生產

14、客車空調機和車用制冷機組這些企業均以生產汽車空調機為主，兼生產冷藏車用制冷機組，產品技術基本上能滿足使用要求，但由于產量小，生產規模小，其技術性能特別是可靠性很難與美國“熱王”、開利機組競爭。所以，我國冷藏車配套的制冷裝置技術較發達國家落后，是制約我國冷藏車發展的一個重要因素。 我國冷藏保溫汽車隔熱廂體技術發展現狀自上世紀八十年代以來，我國冷藏汽車生產企業通過對外合資合作和引進先進技術，從而在隔熱廂體的生產技術水平上面有了很大的提高。現在的車廂生產，隔熱材料一般采用硬質聚氨脂作， 采取注入發泡分片拼裝工藝或三明治夾芯板，密封條則采用多層密封截面形狀和橡塑材料。車廂的隔熱性能一般均達到

15、A級（K<0.4W·/k）,較為先進的可達到K=0.35 W·/k左右。而國際的先進水平K<0.3W·/k，由于廂體制造工藝、門的密封性等方面不足，故在這方面仍有一定差距 。1.2 冷藏保溫汽車的設計目標隨著農村經濟的迅速發展，本次設計的冷藏汽車主要用于城鄉與城市之間的中、短途運輸。適宜運輸的溫度范圍也較大，應該有較大的市場空間。主要想達到以下幾個目標：考慮集散地的位置以及設計目的等問題，需求運量不能有較大運量，所以冷藏汽車設計為中、輕型為宜。 考慮運輸物的要求，運輸的適宜溫度，設計成在-2010之間。 力求達到簡單、實用，維修方便，相關的配件容易購買

16、，且價格便宜，最大的降低整車成本。綜合以上幾個方面的目標，開展本次的設計課題。下面的章節介紹一下本設計的思路和方法，請各位老師一起共同研究，有錯誤的地方在所難免，請老師和評委們提出建議和指導。第2章 方案分析及總布置的設計2.1 各種制冷方式的原理介紹 冷藏汽車上應用的制冷方式主要有固體制冷、冷板制冷、液氮制冷和機械制冷。下面分別介紹一下他們的原理。1.固體制冷固體制冷的工作原理就是利用固體在液化或汽化（升華）時的吸熱作為制冷方式。常用的固體制冷有水冰、鹽冰和干冰。水冰及鹽冰制冷 在大氣壓力下，冰的熔點為0。冰融化時的吸熱為334.8kJ/kg。在水冰中添加鹽類可降低其熔點，在一定范圍內，水冰

17、中鹽的成分越多，則熔點越低。實驗證明，當假如食鹽的質量為水冰質量的29%時，其混合物的熔點可達到-21.20。若再增加鹽分，則熔點不在下降。通常是根據冷藏貨物的運輸適合溫度來選擇不同成分的鹽冰。水冰（包括鹽冰）的需要量可按式2-1計算： (2.1)式中：冰的理論需要量（kg）； 車廂總傳熱系數W/（K）； 車廂傳熱面積（）； 車廂內外溫度差（K）； 運輸時間，包括裝卸時間（s）； 冰的融化潛熱（J/kg）。干冰制冷 在一個大氣壓下，干冰（固態CO2）的升華溫度低（78.9），升華吸熱量大（573.5kJ/kg），故將它作為車廂冷源，不僅可以獲得較低溫度（一般低于20），而且可獲得較大制冷量。2

18、.冷板制冷冷板制冷原理就是利用蓄冷劑冷凍后所蓄存的冷量進行制冷。冷板見圖2-1所示。運輸前先將廂內冷板中的蓄冷劑進行“充冷”，使其冷卻凍結，然后在運輸途中利用冷板的蓄冷劑融化吸熱，使廂內溫度保持在運輸貨物的適宜溫度范圍內。故將冷板又稱“蓄冷板”。1.金屬容器；2.蓄冷劑；3.蒸發盤管；4.制冷劑圖2.1 冷板的結構示意圖冷板制冷裝置的結構型式分為整體式和分體式。整體式的動力裝置、制冷機組和蓄冷板等，均置于車上；分體式在車上制冷機組和蓄冷板。停車時，利用地面動力裝置驅動制冷機組對蓄冷板“充冷”。實際應用中多采用后者。3.液氮制冷液氮制冷就是利用液氮汽化吸熱進行制冷。在大氣壓力下，液氮的沸點為-1

19、96，汽化潛熱為200kJ/kg。氮氣的比熱為1 .05 kJ/( kg·)，因此每干克液氮汽化并升溫至-20時，所吸收的熱量約為385kJ，液氮沸點低，且是制氧的副產品，因而得到了較廣泛的應用。4.機械制冷機械制冷方式有：蒸氣壓縮式、吸收式、蒸氣噴射等。目前以蒸氣壓縮式應用最為廣泛。在一定的壓力下，液體達到某一溫度(沸點)就會沸騰。液體沸騰時，吸收汽化潛熱而產生相變，轉變為飽和蒸氣。在同一壓力下，不同液體的沸點和汽化潛熱是不相同的，如在一個大氣壓力下，水的沸點為100，汽化潛熱為2256.7kJ/kg，而氟利昂12(R12)的沸點為-29.8，汽化潛熱為165 kJ/kg。凡用于沸

20、騰制冷的液體稱為制冷劑或稱為制冷工質。在制冷技術中，制冷劑的沸騰稱為“蒸發”，其沸點稱為“蒸發溫度”，沸騰制冷則稱之為“蒸發制冷”。蒸氣壓縮式制冷屬于蒸發制冷。制冷裝置置于一個封閉系統中，液態制冷劑在蒸發器中汽化吸熱制冷，在冷凝器中放熱并從新冷凝成液態，在壓縮機的驅動下，制冷劑不斷的循環工作。2.2 各種制冷方式的優、缺點對比對比四種制冷方式：固體制冷成本高，消耗量大，廂內溫度難調（干冰），單位質量的吸熱量較小，車廂內降溫較小，而且鹽冰融化后會污染環境、食品、腐蝕車廂和使車廂受潮（水冰或鹽冰），故實際應用較少。液氮制冷也是成本很高，且需要經常充注，實際用的也不是很多。目前應用最廣泛的是機械制冷

21、，主要原因在于制冷機組既能制冷又能加熱，擴大了使用范圍；廂內溫度可實現自控調節，調溫精確、可靠，調溫范圍較寬，能適應各種不同冷藏貨物的運輸。盡管機械制冷裝置結構比較復雜、購置及費用較高，運轉噪聲較大等問題，但迄今為止，機械制冷仍為一種可靠、有效的制冷方式。冷板裝置本身較重、體積較大，占據了車廂的一定體積，而且充冷一次僅可持續工作815h。因此冷板制冷適合于中、輕型冷藏的中短途運輸，近幾年來，隨著能源的環境污染問題日益突出，冷板制冷的應用發展較快，已成為僅次于機械制冷的制冷方式。2.3 制冷方式的綜合分析綜合來看，機械制冷和冷板制冷的應用非常廣泛，大約75%80%的冷藏保溫汽車采用這兩種制冷方式

22、。盡管兩種方式都有所欠缺，但這兩種制冷方式還是被廣大用戶所認可。究竟采取哪種制冷方式關鍵還是和實際聯系起來，綜合考慮。對于這個設計個人認為采用冷板制冷較好，主要是考慮以下幾個方面： 冷板制冷適合于中、短途運輸，與本設計思路相符合。 冷板制冷價格上相對便宜，維修上也會更方便。 冷板制冷方便安裝，采用非獨立式制冷方案。可以不用隨車帶制冷機組，需要依賴地面的制冷機組對其進行“充冷”。因此，本次設計的冷藏保溫汽車采用非獨立式冷板制冷。2.4 總布置的設計總體結構的設計主要是對組成冷藏保溫汽車幾個主要部件，比如二類底盤、制冷機組、貨箱、副車架等方面的設計，這些部件的設計在以后的章節中將會做詳盡的介紹。這

23、里主要說一下總布置的幾條原則： 質心高度應滿足GB 725887的規定，車輛在靜態空載條件下，側傾穩定角不小于35°。 改裝后最大總質量不應超過原車型的允許最大總質量，軸載質量不應超過原車型最大軸載質量的3%。 廂體應有足夠的內部高度和寬度，以便裝卸作業及集裝容器的運輸。為了不改變原底盤性能，廂體長度應以接近原車廂長度為宜；決定廂體寬度的主要因素是底盤輪距、使用要求及法規限寬；在滿足裝載容積及裝卸方便的情況下，應盡量減小廂體高度，以降低質心，提高汽車行駛的穩定性。還應在盡可能的情況下，不斷降低車廂外廓的空氣阻力系數。以下幾章的設計都是在總布置原則的前提下進行的。2.5 本章小結 本章

24、主要對主要介紹了方案的設計和總布置的設計。方案設計中，先做制冷原理的介紹、然后進行優、缺點的對比，最后進行綜合分析；總布置設計主要介紹了本設計總體結構的布置原則。第3章 制冷裝置的設計冷藏汽車制冷機組的選擇方法主要有兩種：即類比法和計算法。由于有些數據不能直接得出，所以兩種方法均采用。3.1 冷藏保溫汽車的熱工參數選擇冷藏保溫汽車的熱工參數主要是指車廂的總傳熱系數K、漏氣倍數L、制冷(加熱)裝置的制冷(加熱)量以及車廂內調溫范圍。1.車廂總傳熱系數系數K是冷藏保溫汽車最重要的熱工參數，是用來評價車廂隔熱性能的綜合性指標。計算公式為： （3.1）式中：單位時間內通過車廂壁的熱量(W)； 車廂內外

25、表面積的幾何平均值()； 車廂內外平均溫度差（K）；車廂總傳熱系數W/·K) 系數主要取決于： 車廂壁的隔熱性能。這主要與廂壁結構、隔熱材料及隔熱層厚度等因素有關。 車廂密封性能。主要與車廂構造、車門密封型式、密封材料等有關。密封性能越好，值越小。 設計隔熱車廂時，應根據運輸貨物的對象、運距、所要求的廂內溫度調控范圍和環境溫度等因素，合理地選擇車廂總傳熱系數的大小。冷藏汽車廂內溫度調控范圍與值的關系見下表3.1。本次設計的冷藏保溫汽車的廂內調節溫度范圍是-2010，查上表可知：K0.4。根據總傳熱系數K的大小，車廂可分為A、B、C三類(見表4.2)，并且規定冷藏汽車不許采用C類車廂。

26、為了滿足一定的運距要求，應盡可能提高車廂的隔熱性能，故一般冷藏車廂的總傳熱系數K值應按表3.2中的A級選取。由表3.2可知：貨箱類別為A類貨箱。2.車廂漏氣倍數L 漏氣倍數L是用來評價車廂氣密性能的指標，它由下式確定： （3.2）式中VLlh內車廂泄漏的空氣量(m3/h)； VX車廂容積(m3)。按漏氣倍數的不同，車廂也可分為A、B、C三類，并規定冷藏汽車不得采用C類車廂，各類車廂的漏氣倍數見表3.3。表3.1 冷藏汽車內調溫度范圍與總傳熱系冷藏汽車種類廂內調溫范圍傳熱系數K/（Wm2k-1）等級內溫tn/外溫tw/強化隔熱型普通隔熱型非機械冷藏汽車A+7+300.40.40.7B-100.4

27、C-200.4有加熱裝置的冷藏汽車A-10+12+30-100.40.40.7B-20+12+30-200.4 表3.2 車廂按K值分類貨箱類別ABC傳熱系數K/（Wm2K-1）0.40.40.60.60.9 表3.3 各類車廂漏氣倍數內外壓差傳熱面積漏氣倍數/h-1ABC10010>401.23.04.820401.53.86.0<202.15.38.4設計目標為載質量3.5t的冷藏運輸車，參考新飛公司的XKC5115XLC，其車廂的傳熱面積為：=S=2(ab+bc+ac)=2(5.99*2.26+5.99*1.99+2.23*1.99)=59.43140m2所以由表3.3可知：

28、車廂的漏氣倍數L=1.2。3.2 隔熱車廂平均傳熱系數計算 隔熱車廂的各隔熱廂壁(前、側、頂、底和后門)除骨架部分外，均由內外蒙皮和隔熱層組成，可以看作是材質均勻的多層壁，作為只有一個熱量方向的單元熱流體計算其傳熱系數。而骨架區域部分的傳熱系數可采用因熱流法和有限差分法求得，但這種方法計算較繁雜。在實際工程應用中，可采用簡化的方法計算車廂的平均傳熱系數，即把隔熱車廂的各隔熱廂壁看作是沒有骨架的由內外蒙皮及隔熱層組成的多層結構來計算其傳熱系數，再根據車廂骨架的多少，乘以車壁傳熱結構系數而求得。1.隔熱廂壁傳熱系數(不考慮骨架的影響)按下式計算 （3.3）式中：隔熱廂壁不考慮骨架影響傳熱系數，W/

29、m2·K；車廂外表面的放熱系數。空氣流速m/s時，=29W/m2K；當m/s時， =5 .67+1 7.5，W/m2·K 車廂內表面的放熱系數。當車廂內空氣為自然對流時=79 W/m2·K；當車廂內空氣為強制循環時，=1724 W/m2·K各層材料厚度，m 各層材料的熱導率，W/m2·K設空氣流速V=3m/s, =5.67+17.5=5.67+17.5*1.73=36W/m2K；車廂內空氣為強制循環，取 =20 W/m2K；=80mm；=0.15。2.修正計算： = （3.4）采用分片組裝式貨箱，取=1.2。=1.2*0.305=0.366式中

30、：修正后車壁傳熱系數，W/m2·K 車廂傳熱結構系數，與車廂骨架結構和骨架密度有關。一般整體骨架式車廂=1.31.5；分片組裝和整體隔熱層的車廂=1.11.33.計算車廂平均傳熱系數： 隔熱車廂平均傳熱系數為各隔熱廂壁傳熱系數的平均值，即 （3.5）式中:隔熱車廂平均傳熱系數, W/m2·K 隔熱車廂各壁的傳熱面積，m2 隔熱車廂的總傳熱面積，m2=59.431m2；=0.366=59.431m2；=2（6.07*2.31+6073*2.07+2.31*2.07）=62.74=61.06 m2=0.363.3 冷藏汽車的熱負荷計算使用時，其隔熱車廂的熱負荷有以下幾項：1.通

31、過隔熱車廂壁傳人車廂的熱量。 （3.6）式中：車廂外界溫度，按使用環境最高溫度計算， 車廂內空氣溫度，按設計的車內可達最低溫度計算，取=30；=-20=0.36*61.06*50=1099W2.車廂各處縫隙泄漏傳入車廂的熱量。 （3.7）式中：車廂的漏氣倍數，h-1 車廂內空氣密度，kg/m3 V車廂內空氣容積，m3 C空氣的定壓比熱容，J/kg·K L水蒸汽的氣化潛熱，J/kg 車廂外空氣的相對濕度，% 車廂內空氣的相對濕度，% 車廂外飽和空氣的含濕量，kg/kg(干空氣) 車廂內飽和空氣的含濕量，kg/kg(干空氣)實際計算時，常用如下經驗公式計算 （3.8）一般隔熱車廂=0.1

32、，泄漏嚴重的車廂取=0.2。取=0.1=0.1*1099=110W3.太陽輻射進入車廂的熱量 。 （3.9）式中：車廂外表面受輻射的面積，通常取車廂傳熱面積的3040%，m2 車廂外表面受輻射的平均溫度，常取=每晝夜日照小時數，常取1216，h實際計算時，根據日照情況采用如下公式： （3.10） 一般地區取；強日照地區取。取=0.1*1099=110W。4.開門時傳入的熱量。 （3.11）式中：開門頻度系數。運輸途中不開門，=0.25；每天開門6次以下，=0 .5；712次，=0.75；12次以上，=1.0。每天開門次數56次，=0.5=0.5*1099=550W5.車廂內照明燈、風機等產生的

33、熱量。 （3.12）式中：照明燈的功率（W）；風機的功率（W）；平均每天照明時間（h）；風機每天使用時間（h）。取=100W（4個）=500W；=12h=1/24 (100*12+500*12)=300W冷藏汽車在運輸中的制冷熱負荷Q應是上述各項熱量之和，即 （3.13）=1099W； =110W； =110W；=550W； =300W=1099+110+110+550+300=2169W3.4 制冷機組的選擇3.4.1制冷機所需制冷量的計算制冷機的制冷量必須大于制冷熱負荷Q，考慮到制冷機的使用壽命和隔熱車廂的老化等因素，制冷機的制冷量為； = （3.14）式中：n安全系數，一般取n=1.31

34、.5。 取n=1.4, =1.4*2169=3037W3.4.2制冷裝置選擇本設計采用的是非獨立式的冷板制冷方式。這種制冷方式本身不帶制冷機組，只需要依賴地面的制冷機組進行“充冷”，用以滿足一次運輸的制冷需要。根據以上計算所得的結果，利用類比的方法，選取冷板的結構尺寸和與其相配的制冷機組。根據計算的冷量選取兩塊冷板，每塊冷板可以蓄存的冷量為1600W。冷板的尺寸為：長寬厚（mmmmmm）40001500100，質量為100kg，其結構和安裝位置見圖。3.5 本章小結本章首先對本冷藏保溫汽車的主要熱工參數的選擇，然后計算制冷機組所需要的冷量。依據制冷量選用本車所用的冷板和冷板的數量，以及與其相配

35、的制冷機組。最后列出制冷機組的相關參數。第4章 隔熱貨箱的設計冷藏保溫汽車的隔熱貨箱是所有冷藏保溫汽車的重要裝置。作為車廂，它具備廂式汽車車廂的共性，更主要的是要求它具有良好的隔熱保溫性能。因此在結構上是圍繞如何提高其隔熱性能進行設計。4.1 隔熱貨廂的結構特點對比4.1.1隔熱貨廂的分類隔熱貨箱按照其結構型式的不同可以分為兩大類，即整體式隔熱貨箱和分片式隔熱貨箱。整體式貨箱又有整體骨架式和整體隔熱層式兩種。分片式貨箱也有分片注入發泡式和“三明治”板粘接式兩種。4.1.2隔熱貨箱結構特點的對比1.整體結構的隔熱貨廂 整體骨架式貨廂： 整體骨架填嵌式貨廂：這種車廂的強度和剛度大；型式簡單，不需要

36、特殊的型材，但工藝繁瑣。由于硬聚苯乙烯泡沫材料的導熱系數較大，為了提高車廂隔熱性能，勢必加厚廂壁、增加車廂的整備質量、減小了有效容積。因此該型式車廂多用于保溫性能要求較低的保溫汽車上。 整體骨架硬聚氨脂噴涂式貨廂：它與上述的填嵌式結構主要不同之處是隔熱層采用現場噴涂發泡硬聚氨酯泡沫成形工藝，該工藝易于使隔熱材料充滿整個車廂的隔熱空間，故隔熱性能較好；硬聚氨酯導熱系數比聚苯乙烯的要低，因此在保證車廂總傳熱系數K一定的前提下，可減小車廂壁厚。但噴涂發泡的隔熱層厚度不易控制均勻，因此安裝內蒙皮之前，隔熱層內表面須經加工取平。現場噴涂發泡空氣污染比較嚴重，工人勞動強度大。因此現場噴涂發泡工藝不如后敘的

37、現場注入發泡工藝先進。 整體隔熱層式貨廂：這種結構型式是先以整體骨架型式或以分片拼裝型式制成車廂，預留隔熱層空間，然后整體注入硬聚氨脂泡沫。這種車廂的最大特點是它具有完整的隔熱層。車廂的隔熱、密封性能好。2.分片結構的隔熱貨廂： 分片拼裝硬聚氨酯注入發泡式 ：在結構上，該型式車廂的關鍵是處理好各片之間的拼接、拼縫的密封和“斷熱橋”的布置。要求拼接方式合理、連接可靠、裝配方便、嵌合型材的品種要少；在工藝上，則要首先保證硬聚氨酯與內外蒙皮、骨架等粘接可靠；其次，要求聚氨酯密度均勻，其均勻性和拼接方式比整體式好，工藝也簡單。 “三明治”板預制粘接式：“三明治”板拼裝結構是近年來發展起來的一種新型隔熱

38、車廂結構。它不但在冷藏保溫汽車上得到迅速發展，而且在冷藏集裝箱上也被廣泛采用。試驗證明：采用“三明治”板粘接拼裝的隔熱車廂總傳熱系數K值和縫氣倍數L值，均比采用分片提裝硬聚氨酯注人發泡結構的車廂低。此外，它還具備以下優點： 廂體外表平整、光滑，廂體質量小； 廂體結構簡單，工序簡便，適合成批和多品種生產； 車廂斷熱橋設計更為合理； 車廂隔熱，密封性能好，熱工指標可達國家專業指標的A級標準。4.2 隔熱貨廂的設計及選擇首先本次設計的隔熱貨箱應從以下幾個方面進行考慮和選擇： 保溫和隔熱性能要好； 生產工藝簡單，適合大批量生產； 維修和維護也應盡量簡單、實用； 材料品種多，選用方面； 最主要的是成本應

39、盡可能的降低成本。然后對以上幾種貨箱進行一下對比分析：整體骨架填嵌式貨廂保溫和隔熱性能較差，不適合采用。而整體骨架硬聚氨脂噴涂式車廂，噴涂發泡空氣污染比較嚴重，這根本不適合未來工業發展。個人認為這種貨箱的結構形式隨著發展將會被歷史所淘汰。整體隔熱層式貨箱隔熱、密封性能較好，生產工藝也相對簡單，比較符合本次的設計要求。下面再分析一下分片式貨箱。分片拼裝硬聚氨酯注入發泡式工藝較簡單；隔熱和密封性也不錯，其它性能也不錯，但我感覺這種貨箱在結構方面的要求過于煩瑣，對于成批量的生產可能會碰到一些困難。對于本次設計來說，最看好的是“三明治”板預制粘接式貨箱，這種貨箱是近幾年來發展起來的一種新型結構，在冷藏保溫汽車上得到了迅速發展和廣泛的應用。其優點非常明顯，各種性