CN115182871A - 一种空气悬挂压缩机系统及其气路结构 - Google Patents

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Abstract

一种空气悬挂压缩机系统及其气路结构，空气悬挂压缩机系统包括与空气进出口相连的空气滤清器，空气滤清器经过消声器连接空气悬挂压缩机组，空气悬挂压缩机组的气体出口连接气体压力分配器，通过气体压力分配器将压缩后的气体分配并通入高压储气罐、低压储气罐以及用于支撑车体的空气弹簧；在快速充气模式下，低压储气罐内的低压气体经过压缩后输送至高压储气罐或空气弹簧；在排气反吹模式下，低压储气罐内的低压气体通过电机内部排出大气，对电机冷却；所述高压储气罐内的高压气体通过干燥器排出大气，排出高压气体内的水分。本发明能够避免结冰、进水、生锈等情况，具有更高的安全可靠性，并且提高压缩机性能，结构简单，容易实现。

Description

一种空气悬挂压缩机系统及其气路结构
技术领域
本发明属于车辆空气悬挂技术领域，具体涉及一种空气悬挂压缩机系统及其气路结构。
背景技术
空气悬挂压缩机常用于乘用车的空气悬挂系统，为空气弹簧提供高压空气。根据车辆用途的不同，如越野车、跑车、载货车辆、轿车等，空气弹簧的高度往往不同；并且车辆在不同驾驶模式下，车身底盘与轮胎的距离往往不同。
空气悬挂压缩机机组通常由电机、压缩机和干燥器组成。大气中的空气经过过滤、消声之后进入到电机，从电机侧进入压缩机气缸内，压缩机压缩后的气体通过干燥器排出到相应的容器，为空气弹簧提供足量的压缩气体。为了冷却电机，压缩机的吸气往往从电机内部通过，用于冷却电机；但在湿度大的天气、极端寒冷的天气或者通过积水路面时，电机内部常常有水分析出，水分等会影响电机的运转。长久事件后，电机会发生结冰、生锈，导致压缩机的电机不能运转。电机中的电磁与水接触，存在一定的安全隐患。压缩机的高压气体除进入空气弹簧外，还进入到储气罐中。目前，大部分的乘用车仅有一个储气罐，储气罐往往在车身一侧，体积细长。空气弹簧与储气罐的高压气体在泄压时，通过干燥器排出到大气。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种空气悬挂压缩机系统及其气路结构，能够避免结冰、进水、生锈等情况，具有更高的安全可靠性。
为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
一种空气悬挂压缩机系统，包括与空气进出口相连的空气滤清器，空气滤清器经过消声器连接空气悬挂压缩机组，空气悬挂压缩机组的气体出口连接气体压力分配器，通过气体压力分配器将压缩后的气体分配并通入高压储气罐、低压储气罐以及用于支撑车体的空气弹簧；在快速充气模式下，低压储气罐内的低压气体经过压缩后输送至高压储气罐或空气弹簧；在排气反吹模式下，低压储气罐内的低压气体通过电机内部排出大气，对电机冷却；所述高压储气罐内的高压气体通过干燥器排出大气，排出干燥器内的水分。
作为本发明空气悬挂压缩机系统的一种优选方案，所述空气悬挂压缩机组设置有冷却电机空气出口，低压气体通过电机内部经冷却电机空气出口排出大气。
作为本发明空气悬挂压缩机系统的一种优选方案，所述用于支撑车体的空气弹簧包括对应四个轮胎所在位置设置的左前空气弹簧、右前空气弹簧、左后空气弹簧以及右后空气弹簧。
作为本发明空气悬挂压缩机系统的一种优选方案，所述的空气悬挂压缩机组位于车体的车尾左侧；所述的低压储气罐位于车体的车身右侧、两轮胎中间；所述的高压储气罐位于车体的车身左侧、两轮胎中间。
一种所述空气悬挂压缩机系统的气路结构，包括：
在正常充气模式下，气体从3口经由一级进气阀进入空气悬挂压缩机组的一级气缸，一级气缸内的高压气体通过4口的一级排气阀排出；一级排气阀排出的高压气体再通过5口的二级进气阀进入空气悬挂压缩机组的二级气缸，二级气缸压缩后的气体脱去水分后，经由L3气路，通过8口排出到低压储气罐以及空气弹簧；
在快速充气模式下，低压储气罐内的低压气体通过9口输出，经由L7气路到达5口，通过5口的二级进气阀进入空气悬挂压缩机组的二级气缸，二级气缸压缩后的气体脱去水分后，经由L8气路，通过13口排出到高压储气罐以及空气弹簧。
作为本发明气路结构的一种优选方案，通过排气反吹气路控制低压储气罐、高压储气罐以及空气弹簧内的气体排出到大气；低压储气罐以及空气弹簧通过10口输出，一路低压气体通过L5气路，经由电机从冷却电机空气出口排出到大气；另一路低压气体通过L6气路，从空气进出口排出到大气；高压储气罐以及空气弹簧内的高压气体通过14口输出，高压气体通过L9气路从空气进出口排出到大气。
作为本发明气路结构的一种优选方案，空气悬挂压缩机组的电机侧设置有温度传感器，分配低压储气罐内的气体在L5、L6气路的流量。
作为本发明气路结构的一种优选方案，当气体充满高压储气罐、低压储气罐以及空气弹簧时，空气悬挂压缩机组不能立刻关机时，将气路上的泄压口打开，使一级、二级气缸内的气体直通大气或通过电机与大气连通，电机转动时不带负载转动。
作为本发明气路结构的一种优选方案，所述二级气缸压缩后的气体脱去水分的步骤，二级气缸压缩后的气体通过6口的二级排气阀排气进入到干燥器脱去水分。
相较于现有技术，本发明至少具有如下的有益效果：
在排气反吹模式下，低压储气罐内的低压气体通过电机内部排出大气，对电机冷却，而高压储气罐内的高压气体通过干燥器排出大气，排出干燥器内的杂质与水分，由于进气不从电机内部进入，避免了结冰、进水、生锈等情况，具有更高的安全可靠性。本发明将低压压缩空气用于冷却电机，起到了节能的作用且可排除吸气过热的影响，提高压缩机性能。本发明系统同时设置了高压储气罐与低压储气罐，可适应不同使用场景和实际情况，普适性高。本发明空气悬挂压缩机系统的气路结构设计合理，结构简单，容易实现。
附图说明
图1本发明实施例空气悬挂压缩机系统结构示意图；
图2本发明实施例空气悬挂压缩机系统的气路结构示意图；
在附图1中：1-空气滤清器；2-气体消声器；3-空气悬挂压缩机组；4-气体压力分配阀；5-高压储气罐；6-低压储气罐；7-左前空气弹簧；8-右前空气弹簧；9-左后空气弹簧；10-右后空气弹簧；图1和图2的气路接口中：A-空气进出口；B-冷却电机空气出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
本发明实施例提出的一种空气悬挂压缩机系统，压缩机的进气不从电机内部进入、避免结冰、进水、生锈等情况，且考虑安全性；本发明压缩机的进气气路通过气路结构进入压缩机，且考虑到电机的冷却，将正常排出到大气的低压压缩空气通过电机内部排出，起冷却的作用。低压的压缩空气排出到大气中浪费能量，用于冷却电机可以合理使用，起节能作用。
压缩机的进气流经电机内部时，可用于冷却电机，但会导致压缩机的吸气存在过热，影响压缩机的效率。而用排出大气的低压气体冷却电机可排除吸气过热的影响，节省能耗。
本发明空气悬挂压缩机组3为两级压缩机，通过电机带动压缩机的曲轴旋转，一、二级活塞交替进行往复运动；压缩气体通过空气过滤器(或干燥器)后排出到相应的容器。气路结构为一单独部件，气路结构内设有空气进出口(大气环境)、一级压缩机进排气口、二级压缩机进排气口、低压储气罐进出口、高压储气罐进出口、冷却电机气体出口以及泄压口。
气路结构包含机组进出口气路、正常充气气路、快速充气气路以及排气反吹气路。空气悬挂压缩机组3有四个连接口，分别为空气(大气环境)进出口、冷却电机空气出口、低压储气罐连接口和高压储气罐连接口。不同连接口和气路根据控制模块控制阀门的开闭来实现。
空气悬挂压缩机组3提供的压缩空气可进入高压储气罐5、低压储气罐6、左前空气弹簧7、左后空气弹簧9、右前空气弹簧8和右后空气弹簧10。正常充气的压缩空气进入低压储气罐6和四个空气弹簧；快速充气的压缩空气进入高压储气罐5和四个空气弹簧；低压储气罐6为空气弹簧提供低压气体、为快速充气提供低压背压(大于大气压)、为电机提供冷却气体。
请参阅图1，本发明实施例的一种空气悬挂压缩机系统，具体结构包括与空气进出口A相连的空气滤清器1，空气滤清器1经过消声器2连接空气悬挂压缩机组3，空气悬挂压缩机组3的气体出口连接气体压力分配器4，通过气体压力分配器4将压缩后的气体分配并通入高压储气罐5、低压储气罐6以及用于支撑车体的空气弹簧。实施例用于支撑车体的空气弹簧包括对应四个轮胎所在位置设置的左前空气弹簧7、右前空气弹簧8、左后空气弹簧9以及右后空气弹簧10。在快速充气模式下，低压储气罐6内的低压气体经过压缩后输送至高压储气罐5或空气弹簧；在排气反吹模式下，低压储气罐6内的低压气体通过电机内部排出大气，对电机冷却；高压储气罐5内的高压气体通过干燥器排出大气，排出高压气体内的水分。空气悬挂压缩机组3设置有冷却电机空气出口B，低压气体通过电机内部经冷却电机空气出口B排出大气。如图所示的本实施例中，空气悬挂压缩机组3位于车体的车尾左侧；所述的低压储气罐6位于车体的车身右侧、两轮胎中间；高压储气罐5位于车体的车身左侧、两轮胎中间。将低压储气罐6位于车身左侧，车辆行驶过程中，外侧空气会冷却内部气体。
请参阅图2，本发明还提出一种所述空气悬挂压缩机系统的气路结构，图2中所示：
A-空气进出口；
B-冷却电机空气出口；
L-低压储气罐连接口；
H-高压储气罐连接口；
图中的气路包括以下几类：
————表示机组进出口气路；
—··—表示快速充气气路；
———表示正常充气气路；
—·—·表示排气反吹气路；
图中的接口说明如下：
接口0为空气进口，A进口；
接口1为低压储气罐反吹，A出口；
接口2为高压储气罐反吹，A出口；
接口3为一级气缸进口；
接口4为一级气缸出口；
接口5为二级气缸进口；
接口6为二级气缸出口，空滤进口；
接口7为空滤出口，至气路系统；
接口8为正常充气出口，L进口；
接口9为快速充气进口，L出口；
接口10为排气反吹气路，L出口；
接口11为排气反吹气路，冷却电机空气出口，B出口；
接口12为快速充气气路，二级气缸进口；
接口13为快速充气气路，H进口；
接口14为排气反吹气路，H出口；
图中的气路说明如下：
L1-正常充气气路，空气进口至一级气缸；
L2-正常充气气路，一级气缸至二级气缸；
L3-正常充气气路，二级气缸至干燥器至气路系统；
L4-正常充气气路，气路系统至低压储气罐、分配器连接口L；
L5-排气反吹气路，低压储气罐、分配器连接口L至冷却电机空气出口B；
L6-排气反吹气路，低压储气罐、分配器连接口L至空气进出口A；
L7-快速充气气路，低压储气罐、分配器连接口L至气路系统、二级气缸；
L8-快速充气气路，二级气缸、空滤出口7至高压储气罐、分配器连接口H；
L9-排气反吹气路，高压储气罐、分配器连接口H至空滤再到空气进出口A。
在正常充气模式下，正常充气气路根据系统控制接通。气体从空气进出口A经由空气滤清器1及消声器通过0口进入气路系统，气体从3口通过一级进气阀进入空气悬挂压缩机组3的一级气缸，一级气缸内的高压气体通过4口的一级排气阀进入气路系统中，气体冷却、简单消声后进入下一级。一级压缩气体通过5口的二级进气阀进入二级气缸，压缩后通过6口的二级排气阀排气进入到空滤(或干燥器)。干燥器中的气体脱去水分后，经由L3气路，通过8口排出到低压储气罐和(或)空气弹簧，根据驾驶模式，判断排出气体的所到的容器。
在快速充气模式下，快速充气气路根据控制系统接通。低压储气罐内的低压气体(气体大于大气压)经由L连接口，通过9口进入气路系统，经由L7气路到达5口，通过5口的二级进气阀进入空气悬挂压缩机组3的二级气缸，压缩后通过6口的二级排气阀排气进入到空滤(或干燥器)。干燥器中的气体脱去水分后，经由L8气路，通过13口排出到高压储气罐5和(或)空气弹簧，根据驾驶模式，判断排出气体的所到的容器。
本发明空气悬挂压缩机系统的气路结构还设有排气反吹气路，排气反吹气路控制低压储气罐6、高压储气罐5以及空气弹簧内的气体排出到大气。低压储气罐6和(或)空气弹簧通过10口进入气路系统，一路低压气体通过L5气路，经由电机排出到大气；一路低压气体通过L6，从空气进出口A排出到大气。高压储气罐5和(或)空气弹簧通过14口进入气路系统，高压气体通过L9气路，经由空滤(或干燥器)从空气进出口A排出到大气。
低压储气罐6内的低压气体除为高压储气罐5提供快速充气的进气压力外，会经由电机内部排出到大气，起冷却电机的作用。高压储气罐5内的高压气体通过空滤(或干燥器)排出到大气，高压气体可将空滤内的杂质、水分等排出，可使空滤(或干燥器)循环利用。
气路系统中设有泄压口，当气体充满储气罐、空气弹簧时，压缩机不能立刻关机，两者时间上不同步。处于这种情况时，控制系统会将泄压口打开，使一级、二级气缸内的气体直通大气或通过电机与大气连通，电机转动时不带负载转动，起节能作用。
电机侧可设有温度传感器，分配低压储气罐内的气体在L5、L6的流量。
由于本发明空气悬挂压缩机系统进气不从电机内部进入，避免了结冰、进水、生锈等情况，具有更高的安全可靠性。本发明系统将低压压缩空气用于冷却电机，起到了节能的作用且可排除吸气过热的影响，提高了压缩机性能。此外，本发明系统同时设置高压储气罐、低压储气罐，使用高、低双储气罐，可适应不同使用场景和实际情况，普适性高。本发明所述空气悬挂压缩机系统的气路结构的设计方案合理，结构简单，容易实现。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空气悬挂压缩机系统，其特征在于：包括与空气进出口(A)相连的空气滤清器(1)，空气滤清器(1)经过消声器(2)连接空气悬挂压缩机组(3)，空气悬挂压缩机组(3)的气体出口连接气体压力分配器(4)，通过气体压力分配器(4)将压缩后的气体分配并通入高压储气罐(5)、低压储气罐(6)以及用于支撑车体的空气弹簧；在快速充气模式下，低压储气罐(6)内的低压气体经过压缩后输送至高压储气罐(5)或空气弹簧；在排气反吹模式下，低压储气罐(6)内的低压气体通过电机内部排出大气，对电机冷却；所述高压储气罐(5)内的高压气体通过干燥器排出大气，排出高压气体内的水分。
2.根据权利要求1所述的空气悬挂压缩机系统，其特征在于：所述空气悬挂压缩机组(3)设置有冷却电机空气出口(B)，低压气体通过电机内部经冷却电机空气出口(B)排出大气。
3.根据权利要求1所述的空气悬挂压缩机系统，其特征在于：所述用于支撑车体的空气弹簧包括对应四个轮胎所在位置设置的左前空气弹簧(7)、右前空气弹簧(8)、左后空气弹簧(9)以及右后空气弹簧(10)。
4.根据权利要求3所述的空气悬挂压缩机系统，其特征在于：所述的空气悬挂压缩机组(3)位于车体的车尾左侧；所述的低压储气罐(6)位于车体的车身右侧、两轮胎中间；所述的高压储气罐(5)位于车体的车身左侧、两轮胎中间。
5.一种如权利要求1-4中任意一项所述空气悬挂压缩机系统的气路结构，其特征在于：
在正常充气模式下，气体从3口经由一级进气阀进入空气悬挂压缩机组(3)的一级气缸，一级气缸内的高压气体通过4口的一级排气阀排出；一级排气阀排出的高压气体再通过5口的二级进气阀进入空气悬挂压缩机组(3)的二级气缸，二级气缸压缩后的气体脱去水分后，经由L3气路，通过8口排出到低压储气罐(6)以及空气弹簧；
在快速充气模式下，低压储气罐内的低压气体通过9口输出，经由L7气路到达5口，通过5口的二级进气阀进入空气悬挂压缩机组(3)的二级气缸，二级气缸压缩后的气体脱去水分后，经由L8气路，通过13口排出到高压储气罐(5)以及空气弹簧。
6.根据权利要求5所述的气路结构，其特征在于：通过排气反吹气路控制低压储气罐(6)、高压储气罐(5)以及空气弹簧内的气体排出到大气；低压储气罐(6)以及空气弹簧通过10口输出，一路低压气体通过L5气路，经由电机从冷却电机空气出口(B)排出到大气；另一路低压气体通过L6气路，从空气进出口(A)排出到大气；高压储气罐(5)以及空气弹簧内的高压气体通过14口输出，高压气体通过L9气路从空气进出口(A)排出到大气。
7.根据权利要求6所述的气路结构，其特征在于：空气悬挂压缩机组(3)的电机侧设置有温度传感器，分配低压储气罐(6)内的气体在L5、L6气路的流量。
8.根据权利要求5所述的气路结构，其特征在于：当气体充满高压储气罐(5)、低压储气罐(6)以及空气弹簧时，空气悬挂压缩机组(3)不能立刻关机时，将气路上的泄压口打开，使一级、二级气缸内的气体直通大气或通过电机与大气连通，电机转动时不带负载转动。
9.根据权利要求5所述的气路结构，其特征在于：所述二级气缸压缩后的气体脱去水分的步骤，二级气缸压缩后的气体通过6口的二级排气阀排气进入到干燥器脱去水分。
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