新型集成空氣處理單元的研究

陳波 史延濤 陳崇轉 曾靈偉

摘 要：目前，國內外汽車商用車的空氣處理單元基本上都是干燥器加多回路，通過螺栓連接，并沒有做到真正意義上的集成。這樣使得該空氣處理單元的安裝空間會大很多，而且成本更高。本研究闡述了集成空氣處理單元，真正意義上干燥器和多回路集成到一個閥體上，減少了安裝空間，降低了操作工人的勞動強度，同時降低了成本。分別從供氣狀態、卸荷狀態、工作狀態等方面進行分析論述。

關鍵詞：空氣處理單元；商用車；集成

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.213

隨著商用車運輸行業的發展，用戶對于商用車的輕量化和低成本提出了更高的要求。傳統空氣處理單元的設計，重量重、價格高、安裝不方便。在這種背景下，新一代集成空氣處理單元應運而生。空氣處理單元，作為汽車制動系統的一部分，性能的好壞就直接關系到整車制動性能，它的質量就直接影響到汽車制動系統的性能。

1 空氣處理單元的結構圖

1.1 供氣狀態（如圖所示）

壓縮空氣從進氣口（1口）進去，達到A腔。經過活塞座（22）上面的孔到達C腔，D腔，然后在干燥筒（1）內部的分子篩過濾之后，壓縮空氣來到了E腔。此次壓縮空氣將分成兩路，一路是壓縮空氣通過堵頭（12），儲存在外接的儲氣筒內部；一路是壓縮空氣克服彈簧（4）的作用，推開單向閥（3），來到了F腔。壓縮空氣到達F腔后就開始正式進入工作狀態。壓縮空氣進氣H腔，然后分成多個管路，分別給安全閥和其他回路供氣。通過調節調節座（17）來確定各個回路開始有氣輸出的氣壓值是多少。

1.2 卸荷狀態

壓縮空氣從進氣口（1口）進去，達到A腔。經過活塞座（22）上面的孔到達C腔，D腔，然后在干燥筒（1）內部的分子篩過濾之后，壓縮空氣來到了E腔。此次壓縮空氣將分成兩路，一路是壓縮空氣通過堵頭（12），儲存在外接的儲氣筒內部；一路是壓縮空氣克服彈簧（4）的作用，推開單向閥（3），來到了F腔。壓縮空氣在F腔里增壓，等氣壓值達到調壓閥（8）設定的開啟壓力值的時候，壓縮空氣從F腔通過調壓閥（8）到達G腔。G腔的壓縮空氣克服彈簧（25）的作用，推動活塞（20）向下，此時閥門（23）與活塞座（22）分開， B腔、C腔、D腔、E腔里面的氣都將沖此處排到大氣中去。單向閥（3）在彈簧（4）和F腔內部壓縮空氣的作用下與閥體（11）密封，這樣使得輸出口（21口、22口、23口、24口）、F腔和G腔內部的壓縮空氣能保持住壓力而不漏氣。由于進氣口（1口）不在經過分子篩到達E腔，導致儲氣筒里面的壓縮空氣的壓力比E腔要大，故儲氣筒里面的壓縮空氣開始返回到E腔，再通過分子篩，在經過分子篩的時候帶走一部分分子篩吸附的水分。濕潤的壓縮空氣通過D腔，在經過C腔，然后從排氣排除。這次儲氣筒里面的壓縮空氣返向工作的主要功能在于帶走分子篩吸附的水分，然后從排氣口排出，從而提高分子篩再次吸水的效率。

1.3 工作狀態

完成前面兩個狀態后，商用車里面的壓縮空氣已經可以正常使用了。由于在使用過程中，不同管路對于壓縮空氣需求的量不一樣，導致個別管路的壓縮空氣的壓力會相對于其他管路要低一點。此時，其他管路會將壓縮空氣補充到缺少壓縮空氣的管路中去。

但是當F腔內部的壓縮空氣的壓力小于調壓閥（8）設定的回關壓力值時，G腔里面的壓縮空氣將通過調壓閥（8）排到大氣中，閥門（23）和活塞座（22）將重新閉合密封。產品將再次進入供氣狀態。

2 結論

新型集成空氣處理單元通過合理的機械設計，將干燥器和多回路的功能有效的集成在一起。降低了產品的成本，同時也降低了產品的重量，這樣使得該產品符合商用車的發展。

參考文獻：

[1]左健民.液壓與氣壓傳動[M].機械工業出版社，2016.

[2]陳波，王鮮艷，朱葉等.空氣處理裝置.中國，201520561330.8[P].2015-07-30.

[3]機械制造技術基礎課程設計指導書[M].遼寧工程技術大學，2010.[4]崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南[M].化學工業出版社，2007.

[5]龍坤.Pro/ENGONEER野火版3.0范例練習[M].清華大學出版社，2006.

[6]寧汝新.CAD/CAM技術[M].機械工業出版社，2010.

作者簡介：陳波（1988-），男，浙江溫州人，工程師，主要從事汽車底盤制動系統研究。