CN201082666Y - 轮胎防爆装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供轮胎防爆装置,包括壳体和控制阀,壳体固定在轮毂上,其特征在于它还包括动力源装置,并由压缩单元、管路、压力瓶和控制阀组成。本实用新型由于采用了上述结构,结构简单、成本低,既可给轮胎充气、放气,又可调节胎内气体温度。
Description
技术领域
本实用新型涉及轮胎防爆装置,主要用于充气轮胎的防爆。
背景技术
目前汽车轮胎的爆胎,是很难预测的,而爆胎所引发的交通事故,多是恶性重大交通事故,并且,爆胎事故在所有交通事故中所占比例较大,尤其是高速公路的,占到70%至80%,可见其危害性之大!所以引起汽车业届等的高度重视,被列为未来10年十大汽车关键期待解决的问题之一。就当前来看,现有产品可分为两大类:一类是主动预防爆胎的;另一类是胎爆了以后,如何避免发生交通事故的。
据美国国家交通安全局的资料显示:爆胎事故中,轮胎气压过低占57%,轮胎气压过高占20%,其它因素,如超速、超载、轮胎老化等占23%。由此看出,轮胎气压保持正确与否所占比例很大,为什么气压如此重要呢?因为汽车在行驶中,轮胎每转一圈,都要变形一次,由于变形,就导致轮胎发热,使轮胎内的气体温度上升。气压正常时,变形所产生的热量较少,轮胎行驶中会散去多余的热量,所余热量不致轮胎爆胎,但当气压低于正常值时,变形加巨,产生的热量不足以在行驶中散去,就会导致胎中温度增高,温度增高,则压力也随之上升,加之轮胎过热,其强度也变坏、变小,当超过其承受压力时,必定爆炸。高压道理亦似如上所述,只是此时变形大的位置变成了胎冠,而非低压时的胎壁。而超速、超载道理亦然,只不过加速了温度升高,胎压升高的过程而已,所以,由以上看出,胎压的保持正常与否,是一大关键点。
其次,由于连续的,较长时间的刹车,导致轮毂过热,也会造成胎内温度升高,即使压力初时正常,由于长时间的制动,也会导致爆胎事故发生。
现在已有如下几种方案:
1、轮胎气压报警系统(TPMS),也叫轮胎气压监视系统。
该系统通过装在每个车轮里的感应器,来时时监测每个轮子里的压力和温度,并将数据无线传送到驾驶室的接收系统,当压力过高或低时,温度过高时就会报警,提醒驾驶员注意;
2、气压过高时的放气装置或报警装置:
该系统在气门嘴处装了限压单向阀,当胎内压力高过单向阀设定的压力时,胎内气体即向外排出,以保障胎压正常,而报警装置则是在单向阀处装多一个哨子,当单向阀打开后,胎内气体吹响哨子,以警示驾驶员注意。由此,可看出,虽然当气压高时,放气降低了气压,但也存在如下缺陷:当汽车急转弯、刹车或遇到道路不平时,胎内气压也会临时增加,这就有可能向外放气,至使本来正常的气压变低,放了不该放的气。以至可能引发胎压不正常行驶。
3、中国专利专利号:200620154783.X名称为“一种汽车轮胎防爆装置”,则在气门嘴与单向阀之间增加了压力腔,而且气门嘴到压力腔之间的管路中设有一个微型通孔,来控制气流量,也就是说当车辆遇急转弯、刹车、凹凸不平的瞬间,胎内压力增大,胎内气体向压力腔排去,但要几秒钟的时间才能使压力腔的压力达到开启单向阀的压力,而上述情况一般都是瞬时的,单向阀也不会打开放气,从而避免了不该放气而放气的情况发生,当胎压连续升高时,才会放气排险。
4、中央充放气系统(CTIS):
该系统由①轮胎压力监视系统即TPMS;②旋转密封件系统③多功能轮胎阀系统④控制电路系统等组成。驾驶员在停车或行驶中,通过TPMS系统了解到胎压情况,当要降低胎内压力时,如从公路行驶进入沙漠时,通过控制电路下达指令,多功能阀系统就会让轮胎放气,以达所需压力。当要增加胎压时,如从沙漠又走向柏油路上,则会命令充气系统给轮胎加气,直到满意为止。
以上几种系统或装置,基本代表了目前最新的预防爆胎科技水平。就TPMS而言,只是给出警示功能,怎么解决胎压不正常,温度高等,没有下文,况且,当排气后,如不及时加气,则又会出现更严重的后果。
而CTIS系统,的确可以了解气压和温度,并且重要的是可进行调整压力与温度,但是由于其结构复杂,加工精度要求极高,成本昂贵,从而限制了它的普及,虽然面世几十年,CTIS系统只是在各国高端越野军车上使用,民间方面,超豪华车辆才有极个别的安装该系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足,提供结构简单、成本低,即可给轮胎充气、放气,又可调节胎内气体温度的轮胎防爆装置。
本实用新型的技术方案为:轮胎防爆装置,包括壳体和控制阀,壳体固定在轮毂上,其特征在于它还包括动力源装置,并由压缩单元、管路、压力瓶和控制阀组成。
所述动力源装置为振动力,其技术方案为:壳体与轮毂连接,压缩单元固定在壳体上,其两边装有单向阀,管路将压缩单元和压缩瓶相连,压缩瓶通过管路与压力阀连接,压力阀由管路和轮胎门嘴相通。
所述动力源装置为惯性力,其技术方案为:惯性盘通过轴承安装在轴上,轴和壳体固定连接,轴和惯性盘之间装有超越离合器,壳体固定在轮毂上,凸轮和惯性盘固装在一起,压缩单元固定在外壳上。
所述压缩单元至少有一个活塞,并配有相应数量的单向阀。
所述的超越离合器,可以是棘轮式、钢球式、磨擦轮式等多种方式。
本实用新型由于采用了上述结构,结构简单、成本低,即可给轮胎充气、放气,又可调节胎内气体温度。
附图说明
图1为振动式结构示意图;
图2为A向视图;
图3为压缩单元6的结构示意图;
图4为惯性式结构示意图;
图5为图4B-B剖示图。
具体实施例
下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
由图1、2、3可知,外壳21靠钢丝绳8和轮毂10联接,压缩单元6固定在外壳21上,其两边装有单向阀6-5、6-6,管路7、7-1分别将压缩单元6和压缩瓶5相联,压缩瓶5通过管路1与压力阀3联接,压力阀3通过管路4和轮胎气门嘴相通(即和胎内气体相通),压力阀2和3之间有管路相通。
工作原理:如图1所示的压力阀2、3为常位状态,此时,假设轮胎11内的压力为P1,小于压力阀2设定的压力P2(轮胎标准压力),压力阀2关闭,汽车行驶中,由于路面不平(≥5mm),以及车辆的制动等,活塞6-2即会上或下冲击,产生的压缩气体经单向阀6-5进入管道7、7-1中,再进入压缩瓶5内,通过管道1对压力阀3产生压力P3,当P3增大,并超过压力阀3的弹簧力时,压力阀3的芯向下移动,让管路1和4联通,并让管路4和压力阀2的连通变为断开,压缩气体经管路4进入气门嘴,并进入轮胎11,由于进入轮胎11的气压P3>P1,故迅速膨胀并吸去轮胎11内的一部分热量。此过程完成一次给轮胎11充气,并吸热的过程。
由于压缩瓶5中压缩气体体积有限,故导致轮胎11内的压力升高亦有限,假设升高ΔP,同时,由于压缩瓶5中压力P3下降,压力阀3的芯在弹力下复位,将管路1和4断开,使阀2和管路4联通,此时阀2的弹簧承受压力变为P1+ΔP,如上述过程重复几次时,设n次压力增加值也变为n·ΔP,当n·ΔP+P1>P2时(即设定的标准压力),则压力阀2的芯下移,胎内气体经管路4,压力阀2、3向外排气,胎内压力降低,直到n·ΔP+P1≈P2时,压力阀2芯回位,排气终止,这一过程看出,原来胎11内压力低的,得到充气,变成标准压力,而胎11内压力高时,则会排气到标准压力而止,从而保证了胎11内的压力不会过高或过低,同时,由于压缩瓶5向胎内注入相对压力高的气体,则吸去了胎内的热量,达到了降温的目的。
此过程,在车辆行驶中会不断重复,因而确保了轮胎11的压力正常,热量降低,因此避免爆胎,并因为压力正常,也降低了油耗5%-10%。
由图4、5可知,惯性盘20通过轴承14、15安装在轴16上,轴16和外壳21固定联接,轴16和惯性盘20之间,装有超越离合器17,外壳21通过钢丝绳8固定在轮毂10上,凸轮18和惯性盘20固装在一起,压缩单元19固定在外壳21上。
工作原理:当车起步后,轮子开始加速转动,通过接头8带动外壳21一起转动,而外壳21又带轴16转动,此时,超越离合器17结合,并带动惯性盘20和凸轮18转动,此时,活塞13和凸轮18转速相等,故活塞13不工作。起步加速到一定车速,转匀速行驶,或匀速行驶要减速时,车轮11转速降低,而惯性盘20在惯性力作用下,仍保持原转速转动,超越离合器17离开,则凸轮18开始推动活塞13运动,活塞13克服弹簧12的弹力,压缩头部的气体,压力大于单向阀6-6的力时,则压缩气体开始供给压缩管路,直到凸轮18的上止点为止,当凸轮18转过上止点后,活塞13下移,单向阀6-6关闭,而6-5打开进气,到下止点后,6-5也关闭。这样活塞13完成了一次压缩和吸气的过程。
只要惯性盘20的惯性力够,即能克服弹簧12的弹力和压缩头部气体所需的功,就可不断的产生压缩气体,供给压力瓶5用。
而当惯性盘20转速低于车轮转速时,超越离合器17又合上,获得能量,并达到同车轮一样的转速,再遇车辆减速时,又开始带动活塞13工作。
以上两例的工作方式不是绝对的,而是相互包容的,即振动式的除振动获得动力外,车辆减速时也可获得能量。而对惯性式而言,除减速时获得能量工作,车轮的振动也可提供工作能量。
Claims (5)
1.轮胎防爆装置,包括壳体和控制阀,壳体固定在轮毂上,其特征在于它还包括动力源装置,并由压缩单元、管路、压力瓶和控制阀组成。
2.根据权利要求1所述的轮胎防爆装置,其特征在于所述动力源装置采用振动力源,其为:壳体与轮毂连接,压缩单元固定在壳体上,其两边装有单向阀,管路将压缩单元和压缩瓶相连,压缩瓶通过管路与压力阀连接,压力阀由管路和轮胎气门嘴相通。
3.根据权利要求1所述的轮胎防爆装置,其特征在于所述动力源装置为惯性力源,其为:惯性盘通过轴承安装在轴上,轴和壳体固定连接,轴和惯性盘之间装有超越离合器,壳体固定在轮毂上,凸轮和惯性盘固装在一起,压缩单元固定在外壳上。
4.根据权利要求1、2或者3所述的轮胎防爆装置,其特征在于所述压缩单元至少有一个活塞,并配有相应数量的单向阀。
5.根据权利要求3所述的轮胎防爆装置,其特征在于所述的超越离合器,可以是棘轮式、钢球式、磨擦轮式等多种方式。
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