CN102297114B - 一种车用电驱动空气压缩机、气动系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车用的空气压缩设备，公开了一种车用电驱动空气压缩机、包括这种电驱动空气压缩机的车用气动系统以及包括这种气动系统的车辆。该车用电驱动空气压缩机包括气缸盖、缸体、安装支架、电机、油底壳、底座，缸体内设有连杆总成、活塞、曲轴、后盖等结构，还包括油冷却器，油冷却器的一端设有润滑冷却的输入油管，另一端设有冷却回油油管。气缸盖的内部设有油腔，缸体的左端设有润滑油泵，使得润滑、冷却系统与空气压缩机合为一体。还具有结构紧凑，体积小，重量轻，便于安装、布置，排气温度低，窜油量少，启动平稳，充气速度快的优点。

Description

一种车用电驱动空气压缩机、气动系统和车辆

技术领域

本发明涉及汽车空气压缩设备，尤其涉及一种车用电驱动空气压缩机、包括这种电驱动空气压缩机的车用气动系统以及包括这种气动系统的车辆。

背景技术

汽车空气压缩机主要用于向汽车制动系统、悬挂系统、车门开启关闭及其它辅助用气动装置提供必要气源。现有的汽车空气压缩机包括容积式压缩机、往复式压缩机、离心式压缩机等，常用的压缩机大多为往复式压缩机，即活塞式压缩机，由于其内部活塞在压缩机的气缸内作往复运动，自身结构比较繁琐，所占的空间比较大。例如申请号为：200620104693.X，名称为《汽车刹车空气压缩机》的实用新型专利，其利用汽车发动机为压缩机提供动力，发动机的动力通过动力轮、吸盘、固定盘而传递到空气压缩机的动力轴，连接结构复杂，体积大，离合频繁动作易损耗，故障率高，维修费用高。例如申请号为：201010165319.1的发明专利，名称为《节能型汽车水冷空气压缩机》，采用专门的水冷系统增大排气腔内冷却面积以实现有效的排气降温，但在压缩机结构体系上仍然存在体积较大，不利于车内安装布置的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种车用电驱动空气压缩机，采用电机驱动，整个系统自成一体，具有结构紧凑，体积小，重量轻，便于安装、布置，排气温度低，窜油量少，启动平稳，充气速度快的优点。

为了实现上述设计目的，本发明采用的方案如下：

 一种车用电驱动空气压缩机，包括气缸盖、缸体、安装支架、电机、油底壳、底座，缸体内设有连杆总成、活塞、曲轴、后盖，气缸盖上设有进气口、排气口，本发明的电驱动空气压缩机还包括油冷却器，油冷却器的一端设有润滑冷却的输入油管，另一端设有冷却回油油管，使得润滑系统与空气压缩机合为一体。

优选的是，气缸盖和缸体通过螺栓连接，且气缸盖与缸体间设有阀板、排气阀片、进气阀片。气缸盖的内部设有油腔。。

优选的是，阀板上设有进气口、排气口。电机启动后，高压气体打开阀板上的排气阀片，同时将进气口关闭，然后通过气缸盖的排气口输出到过滤干燥系统，最后对贮气筒充气。

优选的是，将电机一侧设为右侧，电机设在缸体的右端，电机通过螺栓与安装支架连接。

优选的是，缸体中的曲轴通过弹性联轴器与电机连接。

优选的是，缸体中的活塞与连杆总成通过活塞销连接，曲轴与活塞通过连杆总成连接。当电机启动时，通过联轴器带动曲轴运动，曲轴带动活塞做往复运动。使气体受压缩。

优选的是，后盖设在缸体的一端，且通过螺栓与缸体连接。

优选的是，缸体的左端设有润滑油泵，润滑油泵通过螺栓与后盖连接。

优选的是，润滑油泵中的轴与缸体中的曲轴配合，润滑油泵与电机柔性连接。当电机启动时，润滑油泵输出润滑油对空气压缩机内部的零件进行润滑、冷却。

优选的是，润滑油泵的下端通过油管与油底壳连通，电机工作的同时带动润滑油泵工作，机油从油底壳经油管到达润滑油泵。

优选的是，油管的下端穿过安装支架通入油底壳。当电机启动时，使油底壳里的机油通过油管进入润滑油泵内，从而实现空气压缩机的润滑和冷却作用。

优选的是，在缸体的一侧设有油冷却器，油冷却器通过螺栓固定在安装支架上。

优选的是，润滑油泵的上端通过油管与气缸盖内的油腔连通，以实现对气缸盖进行冷却作用。

优选的是，油管一端连通气缸盖的内部油腔，另一端连通缸体一侧的油冷却器，回油经油冷却器的风扇及内部大量的散热槽，使得其内部流动的油液温度大幅度下降，最后经油管流回油底壳，使机油得到充分冷却，重复使用，节约耗油量。

优选的是，曲轴上设有油道，从润滑油泵输出的一部分机油沿着曲轴上的油道流动，对各运动件及轴承起到润滑、冷却作用。

优选的是，安装支架上设有回油孔，用以连通到油底壳内。润滑冷却油液经安装支架上的回油孔回到油底壳内，使机油能循环使用，大大减小机油的耗油量。

优选的是，电机与安装支架之间装有绝缘套，起到减震和多级绝缘的目的。

优选的是，安装支架与底座、底座与车架之间均装有橡胶块，同样起到减震和多级绝缘的目的。

优选的是，油冷却器上设有风扇、散热槽结构，降温冷却效果显著。

优选的是，油冷却器通过油管与油底壳连通。可使得携带大量热的润滑油经油冷却器冷却后通过油管、安装支架流回油底壳。

优选的是，电机内部的电机轴与曲轴间通过弹性联轴器柔性连接。

本发明的车用电驱动空气压缩机包括以上各项特征的任意组合。

一种车用气动系统，包括具有以上特征的车用电驱动空气压缩机。

优选的是，这种车用气动系统可以是气压制动系统、气悬挂系统、车门开启关闭系统。

一种车辆，包括上述具有电驱动空气压缩机的车用气动系统。

本发明的车用电驱动空气压缩机具有以下有益效果：

1、  空气压缩机与驱动电机柔性连接，整机结构紧凑，体积小，重量轻，便于安装、布置，操作简单、快捷；

2、  电机控制器根据系统压力需要控制电机的启停，整机只在系统压力降到最低时才工作，节省大量能源，排气温度低，窜油量少，极大的延长了汽车制动系统或其它汽车气动系统的使用寿命；

3、  整机使用的润滑油为通用发动机机油，价格便宜，节约使用费用；

4、  润滑系统与空气压缩机合为一体，润滑油可循环使用，耗油量少；

5、  工作性能稳定，适应性强，无需经常维护；

6、  空气压缩机启动平稳，充气速度快，

7、  驱动电机转速可调，可以根据需要进行驱动调节。

附图说明

图1为按照本发明的车用电驱动空气压缩机的一优选实施例的主视图；

图2为按照本发明的车用电驱动空气压缩机的一优选实施例的A-A剖视图；

图3为按照本发明的车用电驱动空气压缩机的一优选实施例的左视图；

图4为按照本发明的车用电驱动空气压缩机的一优选实施例的后视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容进行描述，以下的描述仅是示范性和解释性的，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

一种车用电驱动空气压缩机，如图1、2所示，包括气缸盖1、缸体3、安装支架12、电机17、油底壳14、底座27，缸体3内设有连杆总成7、活塞5、曲轴10、后盖8，气缸盖1上设有进气口20、排气口21，本发明的电驱动空气压缩机还包括油冷却器24，油冷却器24的一端设有润滑冷却的输入油管19，另一端设有冷却回油油管23，，使得润滑系统与空气压缩机合为一体。

气缸盖1和缸体3通过螺栓连接，且气缸盖1与缸体3间设有阀板2、排气阀片25、进气阀片25′。气缸盖1的内部设有油腔。

如图1、2所示，阀板2上设有进气口26、排气口26’。电机17启动后，高压气体打开阀板2上的排气阀片25，同时将进气口26关闭，然后通过气缸盖1的排气口21输出到过滤干燥系统，最后对贮气筒充气。

将电机一侧设为右侧，电机17设在缸体3的右端，电机17通过螺栓与安装支架12连接。

缸体3中的曲轴10通过联轴器16与电机17连接。

缸体3中的活塞5与连杆总成7通过活塞销6连接，曲轴10与活塞5通过连杆总成7连接。当电机17启动时，通过联轴器16带动曲轴10运动，曲轴10带动活塞5做往复运动。使气体受压缩。

后盖8设在缸体3的一端，且通过螺栓与缸体3连接。

缸体3的左端设有润滑油泵9，润滑油泵9通过螺栓与后盖8连接。

润滑油泵9中的轴与缸体3中的曲轴10配合，润滑油泵9与电机17柔性连接。当电机17启动时，润滑油泵9输出润滑油对空气压缩机内部的零件进行润滑、冷却。

润滑油泵9的下端通过油管11与油底壳14连通，电机17工作的同时带动润滑油泵9工作，机油从油底壳14经油管11到达润滑油泵9。

油管11的下端穿过安装支架12通入油底壳14里。当电机17启动时，使油底壳14里的机油通过油管11进入润滑油泵9内，从而实现空气压缩机的润滑和冷却作用。

在缸体3的一侧设有油冷却器24，油冷却器24通过螺栓固定在安装支架12上。

润滑油泵9的上端通过油管4与气缸盖1内的油腔连通，以实现对气缸盖1进行冷却作用。

如图1、4所示，输入油管19一端连通气缸盖1的内部油腔，另一端连通缸体3一侧的油冷却器24，回油经油冷却器24的风扇及内部大量的散热槽，使得其内部流动的油液温度大幅度下降，最后经冷却回油油管23流回油底壳，使机油得到充分冷却，循环使用，节约耗油量。

曲轴10上设有油道18，从润滑油泵9输出的一部分机油沿着曲轴10上的油道18流动，对各运动件及轴承起到润滑、冷却作用。

安装支架12上设有回油孔15，用以连通到油底壳14内。润滑冷却油液经安装支架12上的回油孔15回到油底壳14内，使机油能循环使用，大大减小机油的耗油量。

电机17与安装支架12之间装有绝缘套28，起到减震和多级绝缘的目的。

安装支架12与底座27、底座27与车架之间均装有橡胶块，同样起到减震和多级绝缘的目的。

油冷却器24上设有风扇、散热槽结构，降温冷却效果显著。

油冷却器24通过冷却回油油管23与油底壳14连通。可使得携带大量热的润滑油经油冷却器冷却后通过冷却回油油管23、安装支架12流回油底壳。

电机17内部的电机轴与曲轴10间通过弹性联轴器柔性连接。

一种车用气动系统，包括具有以上特征的车用电驱动空气压缩机。这种车用气动系统可以是气压制动系统、气悬挂系统、车门开启关闭系统。

一种车辆，包括上述具有电驱动空气压缩机的车用气动系统。

工作原理：

1 充气

当贮气筒气压降到最低安全气压时，控制系统发出信号使电机17起动，电机17带动弹性联轴器16、曲轴10工作，并带动活塞5作上下往复运动，使自然空气经空滤器过滤处理后经气缸盖1的进气口20进入气缸，经过压缩，变成高压气体。高压气体打开阀板2上的排气阀片25，同时将进气口26关闭，然后通过气缸盖1的排气口21输出到过滤干燥系统，最后对贮气筒充气。当气压达到设定的最高气压时，控制系统发出信号使电机17停止，空气压缩机停止工作。

2 润滑

电机17工作的同时带动润滑油泵9工作，机油从油底壳14经油管11到达润滑油泵9，一部分机油沿着曲轴10上的油道18流动，对各运动件及轴承起到润滑、冷却作用，最后经安装支架12上的回油孔15回到油底壳内。使机油能循环使用，大大减小机油的耗油量。

3 冷却

润滑油泵9输出的另一部分机油经后盖8、油管4到达气缸盖1的内腔，该部分油沿气缸盖1的油腔流动，将空气压缩机产生的大部分热量带走，再经输入油管19进入设在缸体3一侧的油冷却器24，油冷却器24自带风扇，并且内部分布有许多散热槽结构，油冷却器24与电机同步工作。携带大量热的润滑油经油冷却器24冷却后通过冷却回油油管23、安装支架12流回油底壳14。

4 绝缘减震

电机17与安装支架12之间装有绝缘套28，安装支架12与底座27、底座与车架之间装有橡胶块，以此起到减震和多级绝缘的目的，确保行车的舒适性和安全性。

5 降噪

电机轴与空气压缩机曲轴10之间为弹性联轴器柔性连接，电机17采用高品质轴承，空气压缩机的运动件均进行选配和动平衡，且安装支架12与底座27、底座27与车架间设置减震块，这些措施确保将整机的噪音降到最小。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

本领域技术人员同样不难看出，本发明是对现有技术的改进，是为解决现有技术中存在的技术问题而将这些现有技术中的要素进行的结合，这种结合凝结了大量的创造性劳动，是发明人大量理论研究和科学实验的结晶。在没有阅读本发明之前，本领域技术人员显然是不容易想到本发明的各个方案的，而在阅读了本说明书后，本领域技术人员不必再付出创造性劳动即可实现本发明的基本技术方案。

Claims (18)

1.一种车用电驱动空气压缩机，其包括气缸盖（1）、缸体（3）、安装支架（12）、电机（17）、油底壳（14）、底座（27），所述缸体（3）内设有连杆总成（7）、活塞（5）、曲轴（10）、后盖（8），所述气缸盖（1）上设有进气口（20）、排气口（21），其特征在于，还包括油冷却器（24）和电机控制器，所述油冷却器（24）的一端设有输入油管（19），另一端设有冷却回油油管（23）；所述安装支架（12）上固定所述电机（17）、所述油冷却器（24），下方设置所述油底壳（14），且所述安装支架设有连通所述油底壳的回油孔（15），所述油冷却器（24）上设有风扇和散热槽结构，电机（17）内部的电机轴与所述曲轴（10）间通过弹性联轴器柔性连接；气缸盖（1）和所述缸体（3）通过螺栓连接，且所述气缸盖（1）与所述缸体（3）间设有阀板（2）、排气阀片（25）、进气阀片（25′），所述气缸盖（1）的内部设有油腔。

2.如权利要求1所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述阀板（2）上设有进气口（26）和排气口（26’）。

3.如权利要求1所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述电机（17）设在所述缸体（3）的右端，所述电机（17）通过螺栓与所述安装支架（12）连接。

4.如权利要求1所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述缸体（3）中的活塞（5）与所述连杆总成（7）通过活塞销（6）连接。

5.如权利要求1所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述后盖（8）设在所述缸体（3）的一端，且通过螺栓与所述缸体（3）连接。

6.如权利要求1所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述缸体（3）的左端设有润滑油泵（9），所述润滑油泵（9）通过螺栓与所述后盖（8）连接。

7.如权利要求6所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述润滑油泵（9）中的轴与所述缸体（3）中的曲轴（10）配合，所述润滑油泵（9）与所述电机（17）柔性连接。

8.如权利要求6所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述润滑油泵（9）的下端通过第一油管（11）与所述油底壳（14）连通。

9.如权利要求8所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述第一油管（11）的下端穿过安装支架（12）通入油底壳（14）里。

10.如权利要求1所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，油冷却器（24）设置在所述缸体（3）一侧，所述油冷却器（24）通过螺栓固定在安装支架（12）上。

11.如权利要求6所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述润滑油泵（9）的上端通过第二油管（4）与所述气缸盖（1）内的油腔连通。

12.如权利要求9所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，输入油管（19）一端连通所述气缸盖（1）的内部油腔，另一端连通所述缸体（3）一侧的油冷却器（24）。

13.如权利要求6所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述曲轴（10）上设有油道（18），从所述润滑油泵（9）输出的一部分机油沿着所述曲轴（10）上的油道（18）流动。

14.如权利要求1所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述电机（17）与所述安装支架（12）之间装有绝缘套（28）。

15.如权利要求1所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述安装支架（12）与所述底座（27）、所述底座（27）与车架之间均装有橡胶块。

16.如权利要求10所述的车用电驱动空气压缩机，其特征在于，所述油冷却器（24）通过冷却回油油管（23）与所述油底壳（1）连通。

17.一种车用气动系统，其特征在于，其包括权利要求1至权利要求16所述的车用电驱动空气压缩机。

18.一种车辆，其特征在于，其包括权利要求17所述的车用气动系统。