汽车轮胎自动充气系统的制作方法

本实用新型属于汽车轮胎技术领域，具体涉及一种汽车轮胎自动充气系统。

背景技术：

众所周知，汽车轮胎是汽车的重要核心部件之一，其常在复杂、苛刻的条件下使用，承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能和缓冲性能等。轮胎生产商为了保证轮胎质量合格，需要对产品进行充气测试，充气时，压力是正常胎压的2-3倍，如果轮胎质量不合格，则会导致轮胎爆裂，可能会对周围的人或设施造成伤害，因此轮胎充气测试具有一定的危险性。此外，汽车维修店在进行轮胎充气时轮胎发生爆炸，造成人员伤亡的事故也时有发生。

经过试验表明：汽车最大胎压为10千克/平方厘米，相当于30层楼高(80米)水柱底部所受到的压力。假设轮胎胎压为每平方厘米5公斤的气体在瞬间爆炸，短距离产生的冲击波，足以把人的骨头震断。一辆大型货车轮胎爆炸后产生的威力不亚于一颗手榴弹，破口越小则冲击力越大，爆炸点近10米范围内都属于危险区域。

综上所述，无论是生产商进行轮胎充气测试还是汽车维修店日常给汽车轮胎充气，都是一项十分高危险性的工作，一旦由于轮胎自身缺陷或工作人员操作失误，可能会在充气时发生爆炸，后果十分严重。因此，轮胎充气工作必须要保证足够的安全性。

目前，一些汽车维修店往往会使用一些结构原理简单、自动化程度低的轮胎充气设备，工作人员在对轮胎进行充气时，一般需要在轮胎旁根据压力表的数值手动进行充气开始和停止的控制，此种方式大大增加了操作者的安全风险，一旦轮胎发生爆炸，后果不堪设想。

技术实现要素：

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种汽车轮胎自动充气系统，能够自动实现轮胎按照设定胎压值充气，大大提高了轮胎的充气安全性，降低了轮胎爆炸对操作人员和周围设施造成的危害。

本实用新型的目的是提供一种汽车轮胎自动充气系统，至少包括：

气源管路，所述气源管路的入口通过气源处理三联件与气源连通，在上述气源管路上沿着气流方向依次安装有第一节流阀和第一电磁阀；

充气管路，上述充气管路上沿着充气时气流方向依次安装有第三电磁阀和压力传感器；

放气管路，上述放气管路沿着气流方向依次安装有第二电磁阀和第二节流阀；

用于接收压力传感器的检测信号，并控制上述第一电磁阀、第三电磁阀、第二电磁阀动作的控制终端；其中：

上述气源管路的出口、充气管路的充气口和放气管路的入口三者之间通过气动三通接头连通。

进一步：所述控制终端包括控制器和触摸屏；所述控制器通过压力传感器检测电路与压力传感器电连接；所述触摸屏通过参考电压输入电路与控制器电连接；所述控制器通过电磁阀控制电路分别与第一电磁阀、第三电磁阀、第二电磁阀电连接，所述第一电磁阀、第三电磁阀为常闭型，第二电磁阀为常开型。

进一步：所述第一节流阀和第二节流阀为机械式节流阀，默认设置为常开。

更进一步：所述汽车轮胎自动充气系统还包括可移动的柜体，所述柜体下部安装有万向脚轮，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第一节流阀、第二节流阀均位于柜体内，所述第三电磁阀、压力传感器沿着充气气流方向依次安装在柜体外的充气管路上，在所述柜体侧壁开设气源管路、充气管路和放气管路穿过的通孔。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

当进行轮胎充气时，轮胎可以放置在相对空旷的环境或距离汽车轮胎自动充气系统的可移动柜体和操作者足够远的安全区域。操作人员只需将该系统的打气嘴固定到轮胎气门嘴即可，充气时操作人员可到距离轮胎足够远的可移动柜体处，通过触摸屏进行远程操作，当轮胎达到设定的胎压时，系统自动停止。确定轮胎无异常后，操作人员方可靠近轮胎，拔掉打气嘴。在进行轮胎压力试验时，若该系统与轮胎防爆安全防护笼配合使用，则会具备更高的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中压力传感器检测电路的电路图；

图3为本实用新型中参考压力输入电路的电路图；

图4为本实用新型中电磁阀控制电路的电路图；

图5为本实用新型中时钟电路的电路图；

图6为本实用新型中复位电路的电路图；

图7为本实用新型中a/d转换电路的电路图；

图8为本实用新型中柜体的结构图；

图9为本实用新型中柜体的后视图。

其中：1、触摸屏；2、气源管路；3、万向脚轮；4、充气管路；5、第三电磁阀；6、压力传感器；7、打气嘴；8、放气管路；9、柜门；10、把手。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图1所示，一种汽车轮胎自动充气系统，包括：

气源管路2，所述气源管路的入口通过气源处理三联件与气源连通，在上述气源管路上沿着气流方向依次安装有第一节流阀和第一电磁阀；

充气管路4，上述充气管路上沿着充气时气流方向依次安装有第三电磁阀5和压力传感器6；

放气管路8，上述放气管路沿着气流方向依次安装有第二电磁阀和第二节流阀；

用于接收压力传感器6的检测信号，并控制上述第一电磁阀、第三电磁阀5、第二电磁阀动作的控制终端；其中：

上述气源管路2的出口、充气管路4的充气口和放气管路8的入口三者之间通过气动三通接头连通。

所述控制终端包括控制器和触摸屏1；所述控制器通过压力传感器检测电路与压力传感器6电连接；所述触摸屏1通过参考电压输入电路与控制器电连接；所述控制器通过电磁阀控制电路分别与第一电磁阀、第三电磁阀5、第二电磁阀电连接，所述第一电磁阀、第三电磁阀5为常闭型，第二电磁阀为常开型。

所述第一节流阀和第二节流阀为机械式节流阀，默认设置为常开。

请参阅图8和图9；所述汽车轮胎自动充气系统还包括可移动的柜体，所述柜体下部安装有万向脚轮3，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第一节流阀、第二节流阀均位于柜体内，所述第三电磁阀5、压力传感器6沿着充气气流方向依次安装在柜体外的充气管路4上，在所述柜体侧壁开设气源管路2、充气管路4和放气管路8穿过的通孔。充气管路4的端口安装有打气嘴7；触摸屏1安装于柜体的侧壁。

在上述优选实施例中：所述柜体下部安装有四个万向脚轮3，柜子一侧设有一个柜门9，柜门上设有一个把手10，该把手10可旋转并能锁紧柜门9，气动原件和电控元件均固定安装在柜子内部，包括所述第一电磁阀、第二电磁阀、第一节流阀、第二节流阀、控制器等。所述柜体设有一个触摸屏1，柜体一侧侧面伸出一根气源管路2与气源连接，一侧侧面伸出一根放气管路8用于系统放气，一侧侧面同样也伸出一根充气管路4，充气管路4的末端带有一个能够与轮胎气门嘴配合并能够固定在气门嘴上的打气嘴7，所述第三电磁阀5、压力传感器6和打气嘴7沿着充气气流方向依次安装在充气管路上4，且第三电磁阀5和压力传感器6的位置应尽可能地靠近打气嘴7。所述柜体外充气管路4的长度需保障轮胎与可移动柜体之间的距离为充气安全距离，充气时，可移动柜体需放置在距离充气轮胎足够远的安全区域。

气源管路2的入口通过气源处理三联件与气源连通，所述气源处理三联件包括空气过滤器、减压阀和油雾器，三者按照此顺序依次连接，其作用是对系统中的气体进行清洁、稳压及对系统的运动部件进行润滑；油雾器的出气口连接第一节流阀的进气口，第一节流阀的出气口连接第一电磁阀的进气口，第一电磁阀的出气口通过气动三通接头分为充气管路4和放气管路8，其中充气管路4上依次连接有第三电磁阀5和压力传感器6，压力传感器6的出口处安装有一个能与轮胎气门嘴固连的打气嘴7，充气管路4用于给轮胎充气；放气管路8上依次连接有第二电磁阀、第二节流阀，放气管路8用于给系统放气。

上述优选实施例中的汽车轮胎自动充气系统主要工作过程如下：

(1)胎压检测过程：系统上电，进而控制终端得电，此时第一电磁阀、第三电磁阀5不通电为常闭状态，压力传感器6对轮胎压力值进行检测；

(2)轮胎充气过程：当压力传感器6检测到轮胎实际压力值小于通过触摸屏1设定的压力值时，控制终端控制第一电磁阀、第三电磁阀5打开，第二电磁阀关闭，此时高压气源依次通过气源管路2和充气管路4后给轮胎充气；

(3)系统放气过程：当轮胎实际压力值等于设定的压力值时，控制终端控制第一电磁阀、第三电磁阀5关闭，第二电磁阀打开，此时充气管路4内缓存的气体导出。

轮胎自动充气系统采用控制终端做为控制单元，通过控制终端实现电磁阀的自动切换、压力的自动调节以及传感器信号的测量。人机界面为彩色触摸屏，屏幕上能够显示压力数值，操作者可通过触摸方式进行所需压力参数的设置，系统能够自动将轮胎充气到设置的压力值，并能自动停止充气。

充气之前，操作者需要首先将打气嘴7固连在轮胎的气门嘴上；然后，操作者可通过可移动柜体的触摸屏1，直接设置所需的充气压力，即可为轮胎自动充气，轮胎内压力达到设定值后，充气停止。确定轮胎没有异常后，操作者需到轮胎处人工将打气嘴7拆下。

请参阅图2至图7：

汽车轮胎自动充气系统的电控部分采用控制终端进行控制，以实现电磁阀的自动切换、压力的自动调节以及传感器信号的采集与转换。人机界面为彩色触摸屏，屏幕上能够显示压力传感器检测到的压力数值，操作者可通过触摸方式进行所需压力参数的设置，系统能够自动将轮胎充气到设置的压力值，并能自动停止充气。汽车轮胎自动充气系统的控制系统由压力传感器检测电路、参考压力输入电路、电磁阀控制电路、时钟电路、复位电路及a/d转换电路组成，具体如下：

一、压力传感器检测电路：

图2分为三个部分，第一部分为供电电路，通过低压电源向整个控制模块进行供电；第二部分为压力检测电路，通过实时采集当前压力转换为变化的电阻。第三部分为放大电路，将放大后的信号输入后端的a/d转换器。

二、参考压力输入电路：

图3为矩阵输入键盘原理图，图中b0～b2通过4个上拉电阻接入5v，作为输入状态，列线q4～q7作为输出状态。按键设置在行、列线交点上，行列分别连接到按键开关的两端。cpu通过读取行线的状态，即可知道有无按键的按下。

三、电磁阀控制电路：

如图4所示，本实用新型所述的第一电磁阀和第三电磁阀为常闭型电磁阀，第二电磁阀为常开型电磁阀，电磁阀由控制器p2.7引脚控制，当该引脚输出低电平时，使三极管处于截止状态，电磁阀的内部线圈无电流通过，不产生吸合力，此时第一电磁阀和第三电磁阀处于闭合状态，电磁阀门c为开启状态。当外界连接220v电源并且检测到胎压小于输入的参考气压值，p2.7引脚变为高电位，此时三极管处于导通状态，第一电磁阀和第三电磁阀由闭合状态变为开启状态，并且第一节流阀为常开，所以系统可直接向气源进行供电并进入充气模式，同时第二电磁阀由开启状态变为关闭状态。当检测到胎压等于输入的参考压力值时，控制器p2.7引脚变成低电平，使三极管处于截止状态，电磁阀的内部线圈有无电流通过，释放吸合力，此时第一电磁阀和第三电磁阀从打开状态变为关闭状态，停止向充气泵供电，第二电磁阀也从关闭状态变为打开状态，此时进入放气模式并通过常开第二节流阀，将充气管中的气体放掉。

四、时钟电路：

如图5所示，单片机内部有一个高增益的方向放大器，用于构成振荡电路，但需要外部时钟进行激励，通过晶振提供一个时钟信号并发送给单片机。

五、复位电路：

如图6所示，复位是单片机初始化操作，单片机运行时要先进行复位，是cpu处于一个稳定的初始状态。此电路图采用上电复位方法，上电瞬间，rc电路充电，rst引脚出现正脉冲，并保持10ms以上的高电平，此时就可将单片机进行复位。

六、a/d转换电路：

如图7所示，adc0809与单片机的相连，adc0809的eoc与p1.0相连作为转换结束的信号，从而通知cpu读数。并将放大电路的输出连接到模拟输入通道进行实时读数。经过内部计算将结果通过p2.7输出到电磁阀控制电路。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。