一种汽车用双缸串联两级压缩空压机的制作方法

本实用新型涉及汽车用双缸串联两级压缩空压机，具体而言涉及一种活塞式汽车用双缸串联两级压缩空压机。

背景技术：

汽车空气压缩机主要用于向汽车制动技术、悬挂系统、车门开启关闭及辅助用气动装置提供必要气源。目前车用空气压缩机主要有滑片式，螺杆式，涡旋式，活塞式空气压缩机等，但是目前市场上所用的基本上还都是有油润滑的活塞式空压机，随气含油高，容易出现“串油”、漏油等故障，严重影响车辆干燥器、汽阀等部件使用寿命，还会额外增加不少费用，而且会造成二次污染。

虽市面已有无油活塞式空压机可以解决随汽“串油”问题，但由于先天性结构限制，承载用轴承均只能采用免维护脂润滑轴承，后期由于润滑不足，容易导致轴承磨损失效，使用寿命较短，且采用免维护轴承，曲轴难于配置平衡振动比传统油润滑空压机大。

而且，随着汽车电动化发展，无发动机后，目前电动空气压缩机是纯电动车型上的主要噪音源，而活塞式空压机噪音相较于其他类型空压机存在先天性短板，难于满足整车舒适性要求。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种长寿命排气无油的汽车用双缸串联两级压缩空压机，并具有排气压力高、低噪音、低振动、小体积轻量化便于安装等优点。

具体而言，本实用新型提供了一种汽车用双缸串联两级压缩空压机，其特征在于，其包括设置于同一曲轴28的低压缸和高压缸，所述低压缸和高压缸串联设置，所述低压缸的第一活塞19和高压缸的第二活塞10与所述曲轴28联动，所述第一活塞19的导向行程区采用小缸径，从而与压缩行程区分离，所述小缸径是指与压缩行程区相比小的缸径。

在一个实施方式中，本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机的特征在于，在箱体30上与低压缸的第一活塞19的导向行程区对应处设有防水透气塞作为呼吸口22，以平衡低压缸的导向行程区外侧的内外压差。

在一个实施方式中，本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机的特征在于，所述第一活塞19的导向行程区设置有第一汽环23、第一刮油环24，和/或所述第一活塞19的压缩行程区布置有自润滑的第一活塞环20和辅助导向的第一支撑环21。

在一个实施方式中，本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机的特征在于，所述第一活塞19的位于压缩行程区的下部呈阶梯喇叭状结构。

在一个实施方式中，本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机的特征在于，所述第二活塞10的导向行程区布置有第二刮油环12、第二汽环11，和/或所述第二活塞10的压缩行程区布置有多道自润滑的第二活塞环9。

在一个实施方式中，本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机的特征在于，高压级的余隙容积和一二级压缩比按使得第二活塞10在任一行程位置缸内气体压力高于曲轴箱内压力的方式配置。具体的配置可以在满足该方式的前提下根据压缩机设计常识来进行计算，在此不再阐述。

在一个实施方式中，本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机的特征在于，箱体30的缸孔外侧布置有阀板18，阀板18的下侧布置有一级进气阀片4、二级进气阀片5，阀板18的上侧布置有一级排气阀2、二级排气阀6，气体沿着气体路径3的指示方向，完成一次两级压缩排出。

在一个实施方式中，本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机的特征在于，箱阀板18的外侧为缸盖1，在位于上部的缸盖1的一侧布置有进油接头8，连接至冷却油泵出油口15，并通缸盖出油孔17，连接至外置油冷却器及机滤。

在一个实施方式中，本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机的特征在于，其在在曲轴尾部集成油泵16，为设置于曲轴28的轴颈油孔处的第一轴瓦29、第二轴瓦31、第三轴瓦33、第四轴瓦34提供油压力润滑及整机油冷。

在一个实施方式中，本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机的特征在于，上述第二轴瓦31、第三轴瓦33的外侧布置有第一连杆27、第二连杆32，连杆小头内置第五轴瓦26、第六轴瓦14，通过飞溅润滑。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型提供了一种有油润滑无油压缩的汽车用活塞式空压机。传统的车用活塞式空压机，压缩行程过程中，由于残留在缸壁润滑油充分与空气接触随气排出，以及进气行程时，箱内油气上窜进入压缩腔中，故气体含油。

本实用新型结构通过采用小缸径润滑导向行程区和压缩行程区分离，使压缩行程区空气与润滑油不接触，并通过控制建压泄流方向，抑制含油气体回窜压缩缸，从而避免随汽含油；而采用油压力润滑、飞溅润滑，使轴承能得到充分润滑及冷却，并辅以两级压缩技术，大大减少轴承所受载荷，从而保障其长寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1是本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机的结构示意图；

图中附图标记表示为：

1：缸盖、2：一级排气阀片、3、气体路径；4：一级进气阀、5：二级进气阀、6：二级排气阀、7：排气口、8：进油接头、9：第二活塞环、10：第二活塞、11：第二汽环、12：第二刮油环、13：第二活塞销、14：第六轴瓦、15：冷却油泵出油口、16：油泵、17：缸盖出油孔、18：阀板、19：第一活塞、20：第一活塞环、21：支撑环、22：呼吸口、23：第一汽环、24：第一刮油环、25：第一活塞销、26：第五轴瓦、27：第一连杆、28：曲轴、29：第一轴瓦、30：箱体、31：第二轴瓦、32：第二连杆、33：第三轴瓦、34：第四轴瓦。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的内容进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。居于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机的结构示意图。如图1所示，本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机采用两级压缩来减小气体作用力，并采用活塞油润滑导向行程区和压缩行程区缸孔分离结构，同时控制建压泄流方向。

本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机，包括设置于同一曲轴28的低压缸和高压缸，所述低压缸和高压缸串联设置，所述低压缸的第一活塞19和高压缸的第二活塞10与所述曲轴28联动，所述第二活塞10的导向行程区采用小缸径，从而与压缩行程区分离，所述小缸径是指与压缩行程区相比小的缸径。

其中，低压缸的第一活塞19小缸径的导向行程区布置有第一汽环23、第一刮油环24，第一活塞19的压缩行程区布置有自润滑的第一活塞环20和辅助导向的第一支撑环21；在箱体30上与低压缸的第一活塞19的导向行程区对应处设有防水透气塞作为呼吸口22。第一活塞19的位于压缩行程区的下部呈阶梯喇叭状结构设计。

其中，高压缸的第二活塞10的导向行程区布置有第二刮油环12、第二汽环11，第二活塞10的压缩行程区布置有多道自润滑的第二活塞环9，置于一体式的箱体30的缸孔中。

箱体30的缸孔外侧布置有阀板18。阀板18的下侧布置有一级进气阀片4、二级进气阀片5；阀板18的上侧布置有一级排气阀2、二级排气阀6。阀板18的外侧为缸盖1。

缸盖1的一侧布置有进油接头8，连接至冷却油泵出油口15，并通缸盖出油孔17，连接至外置油冷却器及机滤等。

本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机的曲轴28的轴颈油孔处可以布置有薄壁轴承即第一轴瓦29、第二轴瓦31、第三轴瓦33、第四轴瓦34。曲轴曲柄处的第二轴瓦31、第三轴瓦33的外侧布置有第一连杆27、第二连杆32，连杆小头内置第五轴瓦26、第六轴瓦14，通过飞溅润滑。第五轴瓦26、第六轴瓦14分别内置有第一活塞销25、第二活塞销13，分别连接第一活塞19、第二活塞10。

本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机可采用在曲轴尾部集成油泵16的设计，为第一轴瓦29、第二轴瓦31、第三轴瓦33、第四轴瓦34提供油压力润滑及整机油冷。此外，本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机也可采用整车上如发动机的油润滑及水冷却系统。

工作时：

本申请的汽车用双缸串联两级压缩空压机由电机或发动机带动曲轴28旋转，布置于曲轴28上的活塞连杆组件便做往复运动，此时由第一活塞19、第二活塞10的端面、箱体30的缸孔、阀板18所构成的容积发生周期性变化。

当第一活塞19从下止点向上止点运动时，缸内容积减小气体被压缩，压力升高推开一级排气阀片2排出，此时由于压差及第一活塞环20的密封性，伴随着微量气体向第一活塞19下方泄露，抑制了下方油气的上窜；与此同时，高压缸的第二活塞10从上止点向下止点运动，缸内容积增大，此时余隙容积内高压气体膨胀，当缸内压力低于经一级压缩后的气体压力时，气体便推开二级进气阀5进入高压缸内。通过合理配置高压级的余隙容积和一二级压缩比，可以保证第二活塞10在任一行程位置缸内气体压力高于曲轴箱内压力，由于压差气流下泄，从而抑制箱内油气上窜。具体的配置可以在满足上述条件的前提下根据压缩机设计常识来进行计算，在此不再阐述。

当第一活塞19从上止点向下止点运动时，此时缸内容积减小产生负压，气体推开一级进气阀4，此时第一活塞19的导向行程区的第一汽环23、第一刮油环24位于上止点向下刮油，此时第一活塞19的位于压缩行程区的下部呈阶梯喇叭状结构设计产生向下脉冲气流，向下抑制导向缸内油气上窜。此外，设计有防水透气的呼吸口22用于平衡低压缸的导向行程区外侧的内外压差；与此同时第二活塞10从下止点向上止点运动，缸内容积减小，气体被压缩，压力升高推开二级排气阀6，从排气口7排出。

由此，依次完成低压级、高压级的依次压缩，并抑制油汽的上窜。总之曲轴旋转一周，高压缸的活塞、低压缸的活塞交替往复运动一次。气体沿着气体路径3的指示方向，完成一次两级压缩排出。反复重复上述过程，气体被源源不断地压缩排出。

此外，本实用新型可用于新能源车辆用电驱动空压机，也可以用于传统车辆由发动机带动，并可集成采用发动机的水冷，油泵润滑及油冷等系统。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。