CN102139607A

CN102139607A - 轮胎自充气系统

Info

Publication number: CN102139607A
Application number: CN2011100449572A
Authority: CN
Inventors: 李檀; 陈曦; 侯永平
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2011-08-03

Abstract

本发明公开了一种轮胎自充气系统，包括：传感器、控制器、气体压缩瓶、充气气阀、放气气门、气体发生室、气流通道和真空胎，该传感器监测轮胎压力状态，并将监测信号发送给控制器；该控制器根据信号进行判断，并控制气体压缩瓶的充气阀门打开对真空胎进行充气或者控制气体发生室的放气气门打开对真空胎进行放气。本发明通过这样的闭环反馈调节，胎压始终维持在一个合理的水平，解决了汽车过压或欠压的问题，延长轮胎寿命，防止爆胎。

Description

轮胎自充气系统

技术领域

本发明属于汽车部件领域，涉及汽车轮胎，尤其是一种轮胎自充气系统。

背景技术

充气轮胎气压以标准气压为准，且每种轮胎都有其标准气压值。有的驾驶员因为害怕“爆胎”，往往在充气时没有达到标准气压，这种做法是非常错误的。因为轮胎气压过低，车轮的下沉量增大，径向变形量增大，胎面与地面摩擦增加，滚动阻力上升，胎体的内应力也随之上升，造成胎体温度急剧升高，胎面橡胶变软，老化速度加快，引起胎体局部脱层和胎面磨损加剧。在这种情况下，如果车辆再在高速公路上高速行驶，就会使轮胎的升温老化反应加快，就很有可能发生爆胎。有的驾驶员为了提高车辆的载货能力，在充气时喜欢超过轮胎的标准气压，孰不知这样做加快了轮胎的磨损速度，从而加大了爆胎的可能性。因为胎压过高，胎体帘线张力增大，使帘线的疲劳过程加快，特别是在过量充气又超载超速行驶时，更增加了帘线的内应力，胎温快速上升，橡胶老化速度加快，疲劳强度下降，这样会出现胎面中央磨损严重和胎侧花纹呈锯齿状磨损，帘布层折断等现象，从而引发爆胎。此外，轮胎气压过高也容易增加轮胎打滑及遇到冲击时被割伤的危险。

但就目前来说，现行的胎压检测系统(TPMS)只是对轮胎气压进行检测，无法实现自动充气和放气，所以就不能时时保证胎压维持在最适宜的状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轮胎自充气系统，使胎压始终维持在一个最合理最适宜的水平。

为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：

一种轮胎自充气系统，包括：传感器、控制器、气体压缩瓶、充气气阀、放气气门、气体发生室、气流通道和真空胎，该传感器监测轮胎压力状态，并将监测信号发送给控制器；该控制器根据信号进行判断，并控制气体压缩瓶的充气阀门打开对真空胎进行充气或者控制气体发生室的放气气门打开对真空胎进行放气。

所述传感器为气压传感器，安装于气体发生室内。

所述控制器内设有比较电路，如果胎压低于正常阈值，控制器控制气体压缩瓶的充气气阀打开，对真空胎进行充气，直至胎压等于正常阈值控制器发出指令关闭充气气阀；如果胎压高于规定阈值，控制器控制气体发生室的放气气门打开，对真空胎进行放气，直至胎压等于正常阈值，控制器发出指令关闭放气气门，如果胎压等于正常阈值，控制器不发出指令。

所述气体发生室是通过密封盖与车轮轮心处的钢圈配合形成的密闭空间，密封盖上设有由控制器控制的放气气门。

所述气体压缩瓶安装于气体发生室内，气体压缩瓶上设有由控制器控制的充气气阀。

所述气流通道为中空轮辐，中空轮辐通过对钢圈轮辐打孔穿透形成，气流通道一端连接气体发生室，另一端连接钢圈上被打通而与真空胎贯通的充气孔。

所述气流通道的第一段是被打通的轮辐，成径向，从气体发生室引向轮圈外缘；第二段靠近轮圈外缘，与车轮轴向平行，第一段与第二段相互连通。

由于采用了上述方案，本发明具有以下特点：①解决了汽车过压或欠压的问题，延长轮胎寿命，防止爆胎。②只是对现有轮胎进行改造，并不会对汽车其他部件做很大的改动，所以应用起来有实际基础，可以迅速普及。③基本是纯机械构造，系统安全稳定④安装和维修方便；⑤成本与原来轮胎相比并没有增加多少，设计开发和生产制造的周期短。

附图说明

图1是本发明的轮胎自充气系统的结构示意图。

图2是本发明的轮胎的局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

图1和图2为本发明轮胎自充气系统的结构。如图所示，包括：气体压缩瓶11、控制传感装置12、充气气阀13、放气气门14(、盖子2、气体发生室3、气流通道4、普通真空胎5。本发明通过控制传感装置12的传感器检测轮胎压力，输送电信号给控制传感装置12的控制器，控制器内设有比较电路，如果胎压低于正常阈值，那么气体压缩瓶11的充气气阀13打开，给轮胎5充气，当气压达到规定值时，控制器发出指令关闭充气气阀13。当轮胎5内气压高于规定值时，比如在夏天，气体发生室3的放气气门14打开，给车胎5缓慢放气，直到胎压达到正常值。通过这样的闭环反馈调节，胎压始终维持在一个合理的水平。

其中，气体压缩瓶11安置在轮胎5中心，利用传感器和控制器决定其充气放气时间长短和量的大小，当气体压缩瓶11已无更多气体给轮胎提供时，只需更换一个新的气体压缩瓶。气流通道4采用中空轮辐，中空轮辐是将普通钢圈轮辐打孔穿透而形成，气流通道4一端连接的是气体发生室3，另一端连接的是在钢圈上打通的充气孔，由充气孔直接将气体充入真空胎5中，气体从轮圈中心的气体发生室3流向真空胎5内。传感器为气压传感器，安装在气体发生室3中，并且固定在盖子2上。控制器采用单片机，其与电源和气体压缩瓶11集成安装在车轮中心处。盖子2与车轮轮心处的钢圈相配合形成一个密闭的空间即气体发生室3，盖子2上设有放气气门14，其采用电控气门并由控制器控制开闭，通过该放气气门14可将气体发生室3内的气体导向空气中。气体压缩瓶11安装于气体发生室3内，气体压缩瓶11可以固定在盖子2上，充气气阀13设置在气体压缩瓶11上，其由控制器控制开闭，可对气体发生室3直接充气。

本发明中的盖子2和气体发生室3均是圆形的，盖子2厚度约为5mm，约为200mm，气体发生室3与之适应，直径约为200mm，高度约为50mm。气体压缩瓶11的大小及气体量要与相应的车胎5相适应，并且很好的配合盖子2，以便于更换。气流通道4直径约为7mm，并在转弯处自然光滑过渡。

气流通道4分成两段：第一段是被打通的轮辐，成径向，从气体发生室引向轮圈外缘；第二段靠近轮圈外缘，与车轮轴向近乎平行，第一段与第二段相互连通，故最终气体沿着钢圈壁导出。上述结构中所使用的连接件是螺钉。

各部分功能如下：

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种轮胎自充气系统，其特征在于：其包括：传感器、控制器、气体压缩瓶、充气气阀、放气气门、气体发生室、气流通道和真空胎，该传感器监测轮胎压力状态，并将监测信号发送给控制器；该控制器根据信号进行判断，并控制气体压缩瓶的充气阀门打开对真空胎进行充气或者控制气体发生室的放气气门打开对真空胎进行放气。

2.如权利要求1所述的轮胎自充气系统，其特征在于：所述传感器为气压传感器，安装于气体发生室内。

3.如权利要求1所述的轮胎自充气系统，其特征在于：所述控制器内设有比较电路，如果胎压低于正常阈值，控制器控制气体压缩瓶的充气气阀打开，对真空胎进行充气，直至胎压等于正常阈值控制器发出指令关闭充气气阀；如果胎压高于规定阈值，控制器控制气体发生室的放气气门打开，对真空胎进行放气，直至胎压等于正常阈值，控制器发出指令关闭放气气门，如果胎压等于正常阈值，控制器不发出指令。

4.如权利要求1所述的轮胎自充气系统，其特征在于：所述气体发生室是通过密封盖与车轮轮心处的钢圈配合形成的密闭空间，密封盖上设有由控制器控制的放气气门。

5.如权利要求1所述的轮胎自充气系统，其特征在于：所述气体压缩瓶安装于气体发生室内，气体压缩瓶上设有由控制器控制的充气气阀。

6.如权利要求1所述的轮胎自充气系统，其特征在于：所述气流通道为中空轮辐，中空轮辐通过对钢圈轮辐打孔穿透形成，气流通道一端连接气体发生室，另一端连接钢圈上被打通而与真空胎贯通的充气孔。

7.如权利要求6所述的轮胎自充气系统，其特征在于：所述气流通道的第一段是被打通的轮辐，成径向，从气体发生室引向轮圈外缘；第二段靠近轮圈外缘，与车轮轴向平行，第一段与第二段相互连通。