当前位置: 内燃机 >> 内燃机介绍 >> 汽车内燃机试验室建设方案案例SICO
一、实验室建设立面结构
内燃机试验室一般采用“3层”结构(见图2)。设计地下室有许多好处,有利于台架基础的维修保养;零部件及测量设备的储藏,辅助设备、进出水管路、燃油管路、测量线管和通风风管等布设在地下室,一方面节省了台架空空间,也有利于安全和美观。地下室的高度在Zm左右。台架室的高度一般为6m左右,特殊情况可以降到4m~4.sin。集控室的高度为一般建筑高度。集控室的上层可以安置通风和冷却塔等设备。表1为一些著名汽车公司和高校内燃机实验室的技术数据。
二、观察室
观察室的长度受内燃机台架室影响,而进深则取决于观察室的功能及室内所要放置的测试仪器设备。进行试验时,试验人员大部分时间都在观察室,除了试验外,还经常进行与试验有关的分析与讨论,因此,可适当地加大观察室面积。如同济大学的内燃机实验室内各台架空的尺寸为7X5.5m,观察室为22(观察室总长度,采用4个台架一个观察室结构)x3.5m,使用中发现,宽敞的观察室带来了许多便利。
SICOLAB在设计观察室时需要考虑的是:
·观察窗大小大的观察窗更能观察整个台架室的状况,但会使消声效果减弱;同时,当台架出现故障时,高速运动的物体容易击碎观察窗而伤及试验人员;
·观察窗的高度由于观察窗紧靠控制台,观察窗太高不利于观察,太低了就被控制台所挡。因此,应根据人体工程学的要求和工业标准来确定;
·观察窗位置观察窗的位置与观察窗的大小有关,二者代化组合,可在保证最佳视觉效果的前提下缩小观察窗的面积。
观察窗用钢化玻璃(有网格的更好),要保证视觉良好。
三、光线
采用自然光和电光源。如果选用自然光,要注意隔噪,宜采用双层玻璃。
在光源配制时,台架室的亮度要大于观察室的亮度,最好在台架室靠观察窗侧有较强的光源照射整个台架室。
四、供电
条件许可时,最好为实验室开辟一个专用电气中心,变压器、分电板等都可以集中在一起。从电网经变压器输出V的三相电,再通过分电板输到各用电群。从三相中分出H相供22OV插座之用。各台架室的功率配置与所采用的仪器设备耗电量相关。
若采用拖动测功器,则可以将电能并入电网。
内燃机与测功器的控制导线和测试导线要分开,控制线可通过地下室引到观察室,而测试线①呵经悬臂穿过观察窗一侧进入观察室。
要特别注意供电系统的安全性,要在多处设置应急开关;发生故障时,及时切断电源。
五、冷却水供给
试验室水系统用来冷却内燃机、仪器设备和燃料,进行清洗。
一般采用循环水形式,水池可设置在观察室的地下室;冷却水量和蓄水池的容量应根据试验台架的设计功率、测功器形式及台柴数目和同时运行率来设计。冷却塔对循环水进行冷却。由于不同类型测功器所需的水压不同,试验室应考虑安置不同水压的两套管路,一路的水压为50OkPa一OkPa,另一路为kPa~kPa,最好采用稳压装置进行稳压。
此外加压后的冷却水还要用于燃料、水冷内燃机和机油的冷却,由于冷却温度不同,通常应配置热交换器。所有台架的废水经回流水管流回蓄水池。
整个冷却水系统的水泵和阀门都应设计成自动控制与调节。水泵运行的控制系统由每个台架的操纵台控制,保证只要有一个台架工作,水泵就处于运行状态;当所有的台架都不用时,才关闭水泵。为节约用电,可采用多台水泵,根据用水量的多少开启不同数量的水泵。
冷却水应软化和去盐。
六、试验室通风
对内燃机试验室通风系统的设计做了详细的分析与研究。目前国内汽车内燃机试验室的通风设计中存在的问题主要是通风量不足。其根源可能是没有正确地确定内燃机的散热量。通风量应以内燃机的散热量(为设计台架功率的85%左右)为设计依据。
实验室建设公司SICOLAB七、内燃机进、排气系统
常规车用内燃机试验时,内燃机的进气可以通过进气装置直接从台架室内吸取新鲜空气;而对大气进行模拟试验时,应采用空气制备装置。
汽车内燃机试验时宜采用下排式排气,排气经消声(消声坑)后被强制排入大气。实践证明,采用自然抽气的方式存在许多问题,最严重的是排气管路的“爆炸”。
八、试验室的消声和隔声
消声和隔声是车用内燃机试验室投资不菲的、重要的环节。通风系统要采取消声措施;内燃机运行时产生的结构噪声和表面辐射噪声,一方面通过优化设计弹性台架基础进行隔振,另一方面要在台架室的顶部和四周设置隔声和消声层,即在外表面采用穿孔板(穿孔率根据内燃机的频谱来设计),内侧用纤维充填。特别要注意台架室门和窗的隔声和消声处理。
排气噪声则通过排气消声系统消声。
九、消防
为了安全,一方面在电路中设置应急开关,当出现火警时切断电源;另一方面在试验室内安置烟度报警装置,当室内烟度超过规定值时,自动开启灭火系统。近年来,一些进口的车用内燃机试验台架采用了集装箱式的紧凑型试验室。这种试验室结构小巧,但是价格昂贵,使用时有许多限制条件,一般不宜多采用,尤其不能作为常规试验室设计参考。