汽车轮胎充气装置及汽车轮胎充气方法与流程

1.本发明涉及汽车轮胎充气领域，更具体地说，涉及涉及一种汽车轮胎充气装置和汽车轮胎充气方法。


背景技术：

2.四氟乙烷是一种不含氯原子，对臭氧层不起破坏作用，具有良好的安全性能（不易燃、不爆炸、无毒、无刺激性、无腐蚀性）的制冷剂，其制冷量与效率与r-12（二氯二氟甲烷，氟利昂）非常接近，所以被视为优秀的长期替代制冷剂。四氟乙烷是目前国际公认的r-12最佳的环保替代品。完全不破坏臭氧层，是当前世界绝大多数国家认可并推荐使用的环保制冷剂，也是目前主流的环保制冷剂，广泛用于新制冷空调设备上的初装和维修过程中的再添加。四氟乙烷的毒性非常低，在空气中不可燃，安全类别为a1，是很安全的制冷剂。四氟乙烷的物理化学性质如下：分子式ch2fcf3沸点（101.3kpa）/℃-26.1临界温度/℃101.1临界压力/kpa4066.6液体密度/kg/m1188.1饱和蒸气压（25℃）/kpa661.9汽化热/蒸发潜热（沸点下，1atm）/kj/kg216破坏臭氧潜能值/（odp）0全球变暖潜能值/(gwp，100yr)1300ashrae安全级别a1（无毒不可燃）饱和液体密度25℃/g/m1.207液体比热25℃/[kj/(kg
·
℃)]1.51溶解度(水中，25℃)/%0.15全球变暖系数值/（gwp）0.29临界密度/g/cm0.512沸点下蒸发潜能/kj/kg215.0目前，四氟乙烷应用于使用r12制冷剂的多数领域，包括：冰箱、冷柜、饮水机、汽车空调、中央空调、除湿机、冷库、商业制冷、冰水机、冰淇淋机、冷冻冷凝机组等制冷设备中，同时还可应用于气雾推进剂、医用气雾剂、杀虫药抛射剂、聚合物（塑料）物理发泡剂，以及镁合金保护气体等。四氟乙烷可广泛用做汽车空调，冰箱、中央空调、商业制冷等行业的制冷剂，并可用于医药、农药、化妆品、清洗行业。
[0003]
目前，汽车轮胎充气一般是利用压缩泵将空气压入汽车轮胎，但是空气中含有氧化性成分氧气，使得汽车轮胎很容易老化，使用寿命短。另外，空气的压缩性能比较差，汽车轮胎内充气过多空气后，容易导致爆胎或者汽车轮胎变得过硬，减震效果差。
[0004]
现有技术还没有报道使用四氟乙烷作为汽车轮胎的充气气体]。


技术实现要素：

[0005]
针对现有的汽车轮胎充气存在的缺点，本发明一方面的目的是提供一种汽车轮胎充气装置，该装置包含四氟乙烷，利用四氟乙烷气体对汽车轮胎进行充气，给汽车轮胎提供足够的支撑压力。一方面避免了使用空气充气汽车轮胎时，导致空气中的氧气对汽车轮胎氧化，加速老化，另一方面，避免汽车轮胎内充气过多空气后，容易爆胎或者汽车轮胎变得过硬，减震效果差。
[0006]
上述汽车轮胎充气装置中包含在所述汽车轮胎充气装置中的四氟乙烷是液体，进入汽车轮胎的四氟乙烷是气体。
[0007]
优选地，上述汽车轮胎充气装置包括：气罐，其用于容纳压缩四氟乙烷液体，并具有开口，阀门，其安装在所述气罐的开口上，用于使得气罐中的四氟乙烷液体变成喷雾或高压气体离开所述气罐，制动器，其安装在所述阀门上，通过按压使得阀门释放四氟乙烷，气门嘴，其用于将四氟乙烷气体充入汽车轮胎，连接器，其一端连接所述阀门，另一端连接所述气门嘴，用于将气体从气罐通过阀门和气门嘴导入汽车轮胎。
[0008]
优选地，所述阀门包括固定盖，其具有向下垂悬的圆周内凸缘和向下垂悬的圆周外凸缘，并且所述固定盖的中间设置有通孔，所述固定盖通过所述圆周内凸缘和所述圆周外凸缘之间形成的槽卡扣在所述气罐开口上，外垫圈，其放置在所述圆周内凸缘和所述圆周外凸缘之间形成的槽中，使得固定盖气密封所述气罐的开口，阀芯，其安装在所述通孔中，内垫圈，其套在所述阀芯的上端，密封所述阀芯与所述通孔之间的缝隙，弹簧，其安装在所述阀芯的下端，阀室，其具有容纳阀芯的下端和所述弹簧的腔以及与所述腔连通的凸接头，引液管，其一端连接在所述凸接头上，另一端放置在所述气罐底部。
[0009]
优选地，上述连接器由耐压柔性材料制成。
[0010]
本发明另一方面提供了一种汽车轮胎充气方法，该方法利用四氟乙烷作为充气气体，给汽车轮胎提供足够的支撑压力。
[0011]
（1）将四氟乙烷减压形成 四氟乙烷液体并存储在容器中；（1）将压缩四氟乙烷液体减压形成高压四氟乙烷气体；（2）将所述高压四氟乙烷气体导入汽车轮胎，给汽车轮胎提供足够的支撑压力。
[0012]
优选地，上述汽车轮胎充气方法给汽车轮胎提供2.0至4.0bar的压力。
[0013]
本发明另一方面提供了四氟乙烷在汽车轮胎进行充气中的用途，四氟乙烷给汽车轮胎提供2.0至4.0bar的压力。
[0014]
本发明的有益效果为：四氟乙烷气体与普通空气、氮气相比有非常好的压缩性，在常温压缩状态下呈液
态，用普通的0.25mm厚度的铝罐或铁罐就能储存。储存压力在10kg/平方厘米内。例如，一罐500毫升的四氟乙烷能将普通小汽车的轮胎从零压力充至2.5至3.0bar压力。此过程经过实际测量用时约50秒。
[0015]
由于四氟乙烷的易压缩性因此该气体在充入轮胎有很好的吸能减震效果。相比普通空气、氮气，用四氟乙烷充气的轮胎在实际使用中有能提供更好的舒适性。
[0016]
本发明的汽车轮胎充气装置由于使用压缩的四氟乙烷，体积小巧，便于携带，充气迅速，为汽车轮胎提供更高的安全压力，节能环保，使用方便。
附图说明
[0017]
图1是本发明的一个实施例的汽车轮胎充气装置的结构示意图。
[0018]
图2是图1的汽车轮胎充气装置的阀门的结构图。
[0019]
图3是图2的阀门的分解图。
具体实施方式
[0020]
本发明所用的四氟乙烷市售可得，也可以按照如下方法方式制备：(1) 在第一反应器中，使三氯乙烯和氟化氢的混合物与氟化催化剂接触反应生成三氟氯乙烷；(2)在第二反应器中，使三氟氯乙烷和氟化氢的混合物与氟化催化剂接触生成四氟乙烷；(3)将步骤(1)的产物从精馏分离塔中送入，三氟氯乙烷和氟化氢以液相从精馏塔中侧线取出，用计量泵送入第二反应器，四氟乙烷、氯化氢从塔顶馏出，以三氯乙烯为主的塔釜液从塔釜送入回收系统；(4)将步骤(2)的产物全部送入第一反应器，物料开始循环，停止向第一反应器加入氟化氢，按三氟氯乙烷的转化率调整三氯乙烯加入第一反应器的量，氟化氢从第二反应器加入；(5)步骤(4)物料循环后，从塔顶分离出四氟乙烷和氯化氢，经水洗回收四氟乙烷。
[0021]
普通空气由于含有大量的氧气，充入轮胎后会与轮胎橡胶产生有机物发生氧化的化学反应，在轮胎使用的过程中由于轮胎内部含有压力气体受到冲击引起反应的剧烈发生，导致爆胎。爆胎在日常生活中确实很常见，并且该过程可以通过空气压缩引火仪实验来证明，试验过程如下：在具有活塞的透明管子中，取出活塞，先放入氧化橡胶（该材料类似老化的轮胎），再安装上活塞，快速用力向下按压活塞30次以压缩空气（用于模拟汽车轮胎受到冲击时的情形），平行进行该实验15次，在按压20次以后，氧化橡胶均开始着火。
[0022]
正因如此，为了让普通空气能维持在一个相对安全的使用状态，轮胎的充气压力不能过高，一般在2.5bar左右。
[0023]
用四氟乙烷替代空气充入小型汽车轮胎的好处为：四氟乙烷化学性质稳定不会像空气一样产生助燃效应，通过将四氟乙烷充入压缩引火仪的实验，证明了四氟乙烷即便在较高的压力下无论怎样冲击压缩都不会发生爆燃，实验过程如下：在具有活塞的透明管子中，取出活塞，先放入氧化橡胶（该材料类似老化的轮胎），再向管子中充入四氟乙烷气体，最后安装上活塞，快速用力向下按压活塞30次以压缩空气（用于模拟汽车轮胎受到冲击时的情形），平行进行该实验15次，即使按压活塞到达30次以上，氧化橡胶也均不着火。
[0024]
因此充入轮胎就不会产生化学爆胎，比空气更加的安全。
[0025]
轮胎的工作压力一般在4.5bar以内（轮胎侧面有标识）。普通空气由于气体性质的限制，不能给轮胎提供较高的轮胎压力（一般在2.5bar以上），而四氟乙烷性质稳定，其气体性质能给轮胎提供更高的轮胎内部压力。经过实际测试，发现充入四氟乙烷气体的轮胎压力在3.0bar左右的胎压下，轮胎的刚性更好，滚动阻力更小，因此用四氟乙烷气体替代空气能是小型汽车更节能。我们用市面上比较普通的十款车辆做了实际的对比测试，结果也证明了我们的理论。
[0026]
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明的汽车轮胎充气装置，应理解以下实例仅用于提供本发明的最佳实践模式作进一步的详细说明，不应该被解释为限制本发明的范围。
[0027]
实施例1图1是本发明的一个实施例的汽车轮胎充气装置1。从图中可以看出汽车轮胎充气装置1包括气罐11、阀门12、制动器13、气门嘴14和连接器15。
[0028]
气罐11用于容纳压缩四氟乙烷液体，并具有开口。阀门12安装在气罐11的开口上，用于使得气罐中的四氟乙烷液体变成喷雾或高压气体离开气罐11。制动器13安装在阀门12上，通过向下按压制动器13使得阀门12释放四氟乙烷喷雾或气体。气门嘴14用于将四氟乙烷气体充入汽车轮胎。连接器15呈l型，其一端连接阀门12，另一端连接气门嘴14。
[0029]
图2是阀门12的结构图。
[0030]
图3是阀门12的结构分解图，a-b为其纵轴。从图中可以看出阀门12从上到下依次由固定盖121，外垫圈122、内垫圈124，阀芯123，弹簧125，阀室126和引液管127构成。
[0031]
固定盖121具有向下垂悬的圆周外凸缘1211和向下垂悬的圆周内凸缘1212，从图中可以看出固定盖12的中间设置有通孔1213，通孔1213。在一个优选实施例中，通孔1213中
可同时放置连接器15和阀芯123，使得连接器15和阀门12流体连通。固定盖121通过圆周外凸缘1211和圆周内凸缘1212之间形成的槽1214卡扣在气罐11的开口上。外垫圈122，安装时放置在圆周外凸缘1211和圆周内凸缘1212之间形成的槽1214中，使得固定盖12气密封气罐11的开口。阀芯123安装时安装在通孔1213中。内垫圈124安装时套在阀芯123的上端，密封阀芯123与通孔1213之间的缝隙。弹簧125安装时安装在阀芯123的下端。阀室126具有腔和与该腔连通的凸接头，安装时腔中容纳阀芯123的下端和弹簧125。引液管127安装时一端连接在上述凸接头上，另一端放置在气罐11的底部。
[0032]
使用时，将气门嘴14连接汽车轮胎的气门，按压制动器13，气罐11中的四氟乙烷即可通过阀门12进入连接器15，最后通过气门嘴14进入汽车轮胎，为汽车提供2.5至3.0bar的压力。
[0033]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，但是也并不仅限于实施例中所列，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。