汽車淋雨間設(shè)計(jì).doc

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1、汽車淋雨試驗(yàn)室設(shè)計(jì)?陳小平，吳年華?摘要：汽車淋雨試驗(yàn)室主要用來(lái)模擬自然降雨環(huán)境，用于測(cè)試汽車的防雨密封性能，是新車下線必不可少的檢測(cè)設(shè)備。淋雨試驗(yàn)室主要由房體、噴淋系統(tǒng)、吹干系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。本文通過(guò)實(shí)施JL7162（吉利金剛汽車）淋雨試驗(yàn)室項(xiàng)目，總結(jié)了淋雨試驗(yàn)室設(shè)計(jì)中淋雨面積、淋雨強(qiáng)度和噴射壓力等主要參數(shù)及設(shè)備選型的確定，為淋雨試驗(yàn)室設(shè)計(jì)在理論計(jì)算上提供參考。?關(guān)鍵詞：淋雨試驗(yàn)室；結(jié)構(gòu)；參數(shù)??汽車淋雨試驗(yàn)室是車身密封性重要檢測(cè)裝置，目前吉利集團(tuán)各制造公司的淋雨室在結(jié)構(gòu)和參數(shù)方面或多或少存在弊端，國(guó)內(nèi)關(guān)于淋雨試驗(yàn)室的論文也不少，但對(duì)其參數(shù)的設(shè)計(jì)確定和設(shè)備選型在理

2、論核算上缺少明確闡述，本文通過(guò)實(shí)施JL7162（吉利金剛汽車）淋雨試驗(yàn)室項(xiàng)目，總結(jié)了淋雨試驗(yàn)室設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。?1?淋雨試驗(yàn)室結(jié)構(gòu)?汽車淋雨試驗(yàn)室是車身密封檢測(cè)的重要裝置，主要有房體、噴淋系統(tǒng)、吹干系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。?（1）房體??主要作用是形成封閉的試驗(yàn)區(qū)域與非試驗(yàn)區(qū)隔離，一般采用復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)，內(nèi)層用鍍鋅板，外層為彩鋼板，中間填隔音材料，骨架用型鋼焊接而成，室體側(cè)面設(shè)有玻璃窗，便于觀察室內(nèi)情況。?（2）噴淋系統(tǒng)??產(chǎn)生模擬人工降雨，由水泵、水過(guò)濾裝置、回水槽、回水池、吸水池、管路及噴嘴等組成。噴淋水由水泵從吸水池泵出，經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)入管路從噴嘴噴出，進(jìn)回水槽流入回水池，通過(guò)回

3、水池沉淀過(guò)濾進(jìn)入吸水池進(jìn)行下一輪循環(huán)。?（3）吹干系統(tǒng)??為保證車輛清潔，車輛完成淋雨測(cè)試后對(duì)車身表面試驗(yàn)水進(jìn)行吹干，吹干形式有冷風(fēng)、熱風(fēng)兩種。JL7162淋雨試驗(yàn)室采用強(qiáng)冷風(fēng)結(jié)構(gòu)，其原理是當(dāng)氣流速度達(dá)到相當(dāng)程度（20?m/s以上），使車身上的水形成水霧脫離車身。吹干系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、風(fēng)箱、風(fēng)管等組成。風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)風(fēng)經(jīng)過(guò)濾后由風(fēng)箱分配進(jìn)入風(fēng)管，均勻吹在試驗(yàn)車輛表面，使水與車身分離。?（4）控制系統(tǒng)??由控制電器、流量計(jì)、壓力表等組成，對(duì)車輛試驗(yàn)時(shí)間、淋雨強(qiáng)度、噴射壓力進(jìn)行調(diào)整控制。?淋雨試驗(yàn)室結(jié)構(gòu)如圖1所示。???2?淋雨試驗(yàn)室參數(shù)??根據(jù)GB/T12480-90《客車防雨密封

4、性試驗(yàn)方法》，淋雨試驗(yàn)室主要設(shè)計(jì)參數(shù)有淋雨標(biāo)準(zhǔn)面積、降雨強(qiáng)度、噴射壓力等。?（1）淋雨標(biāo)準(zhǔn)面積（單位：m2）?由所試驗(yàn)的車型外形尺寸決定，是車身頂部、側(cè)面、前后圍及底部六個(gè)面積之和。?頂?shù)撞苛苡昝娣e：S1=L×M??側(cè)面淋雨面積：S2=L×T??前后淋雨面積：S3=?M×T淋雨標(biāo)準(zhǔn)面積：S=2S1+2S2+2S3?式中：L=l+(0.5~1.0)，M=m+（0.4~0.8），T=t-R+(0.4~0.6)。其中l(wèi)為車身長(zhǎng)度；m為車身?寬度；t為車身高度；R為輪胎自由半徑。?根據(jù)上述公式計(jì)算，JL7162總淋雨面積約為45.4?m2。???（2）降雨強(qiáng)度（單位：mm/mi

5、n）??單位時(shí)間內(nèi)降雨量稱降雨強(qiáng)度，氣象學(xué)上一般以24小時(shí)內(nèi)降雨量來(lái)確定降雨強(qiáng)度大小，10～25為中雨，25～50為大雨，50～100為暴雨。汽車淋雨密封試驗(yàn)降雨強(qiáng)度一般大于10，為縮短試驗(yàn)時(shí)間有的大于20。?（3）噴射壓力（單位：kPa）??GB/T12480-90規(guī)定噴射壓力為69～147，根據(jù)伯努利方程：??設(shè)噴嘴出水口與水管高度相同，水噴離噴嘴后?相對(duì)壓力為零，近似可得，水柱離開噴嘴速度由計(jì)算得14.17~74.11m/s。?3?設(shè)計(jì)要點(diǎn)??淋雨試驗(yàn)室的設(shè)計(jì)確定主要根據(jù)以下參數(shù)：淋雨試驗(yàn)區(qū)尺寸、水泵、吹干設(shè)備型號(hào)、噴嘴數(shù)量及布置、儲(chǔ)水池等。?（1）淋雨試驗(yàn)室外形

6、尺寸??根據(jù)GB12480-1990規(guī)定，淋雨試驗(yàn)區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)取L，寬度?取M，高度取t+(0.4~0.6)。此外，試驗(yàn)區(qū)與吹干工位、車輛進(jìn)入口處應(yīng)有適當(dāng)?shù)母綦x帶。?（2）水泵的選型??水泵額定流量選擇應(yīng)滿足最大淋雨強(qiáng)度要求，水泵流量?式中：Q為水泵流量，m3/h，，V為噴嘴流速，A為噴嘴面積；F為降雨強(qiáng)度，mm/min。?如JL7162的淋雨標(biāo)準(zhǔn)面積S為4.45?m2，試驗(yàn)所要求的降雨強(qiáng)度F為20?mm/min，則所選泵的流量Q=54.48。?水循環(huán)系統(tǒng)總水頭?式中：gh為過(guò)濾器反沖揚(yáng)程15mH2O；hs為儲(chǔ)水池水面到管路高度；ho為噴嘴壓力15mH2O；hd為系?統(tǒng)管路

7、阻力，估計(jì)5mH2O，取安全系數(shù)10%。?。（3）噴嘴數(shù)量及布置??噴嘴數(shù)量應(yīng)根據(jù)降雨強(qiáng)度、噴射壓力和噴嘴直徑確定，如降雨強(qiáng)度為20，噴射壓力為147，噴嘴直徑D=3?mm，則單位面積噴嘴數(shù)量?=2.75個(gè)/m2?總噴嘴數(shù)??125?個(gè)?噴嘴布置應(yīng)保證車體外表面被人工雨均勻覆蓋，不存在死區(qū)并符合相應(yīng)的降雨強(qiáng)度要求。?（4）儲(chǔ)水池結(jié)構(gòu)與容量??為節(jié)約水資源，試驗(yàn)水一般循環(huán)使用，水池分兩個(gè)或三個(gè)相互連通設(shè)有濾網(wǎng)的池，完成回水、過(guò)濾、沉淀、吸水等功能。水池總?cè)萘砍凉M足使用車輛用水量外，還應(yīng)使水有充分的時(shí)間沉淀。由于汽車生產(chǎn)用淋雨試驗(yàn)室使用頻繁，