汽車輪胎自動(dòng)充氣修補(bǔ)智能系統(tǒng)

龐志偉、李曦、李星宇、通訊作者：楊淑賢

山東英才學(xué)院，山東濟(jì)南 250104

引言：

目前市面上只存在的是輪胎的自動(dòng)充氣輪胎和修補(bǔ)液的單獨(dú)使用，沒(méi)有將兩者結(jié)合使用，市場(chǎng)上輪胎的自動(dòng)修復(fù)技術(shù)是在普通輪胎內(nèi)部加入一層非常薄的含有天然橡膠的密封劑材料，且覆蓋有具有保護(hù)功能的涂層，根據(jù)汽車輪胎自動(dòng)充氣的原理，結(jié)合輪胎修補(bǔ)液的修補(bǔ)方式，兩者通過(guò)一些傳感器元件以及設(shè)備進(jìn)行結(jié)合，完成輪胎的自動(dòng)充氣修補(bǔ)。

一、針對(duì)輪胎的修復(fù)的現(xiàn)狀和意義

1.針對(duì)輪胎的修復(fù)的意義

許多司機(jī)都會(huì)在行駛過(guò)程中遇到過(guò)輪胎突然漏氣的這種情形，當(dāng)汽車行駛在路上遇到尖銳或出現(xiàn)漏氣時(shí)，導(dǎo)致汽車無(wú)法正常的行駛，影響了道路上的交通秩序，耽誤了車主的正常行駛，無(wú)法及時(shí)的進(jìn)行維修，給車主帶來(lái)一些不必要的麻煩。根據(jù)汽車輪胎自動(dòng)充氣的原理，同時(shí)結(jié)合輪胎修補(bǔ)液，兩者之間通過(guò)傳感器元件以及設(shè)備結(jié)合使用，以完成輪胎的自動(dòng)充氣修補(bǔ)。

2.國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

國(guó)外目前有自動(dòng)充氣輪胎的技術(shù)，這項(xiàng)新技術(shù)在2012 年德國(guó)漢諾威商用汽車展上展示了其創(chuàng)新性的自動(dòng)充氣輪胎技術(shù)，當(dāng)車輛輪胎被尖銳物扎破之后，輪胎內(nèi)的涂層內(nèi)的高分子材料可以立即平穩(wěn)、準(zhǔn)確地填住穿孔，這種涂層的密度很高，質(zhì)地柔軟，且會(huì)有粘手的感覺(jué)。但只能是小于6mm 的尖銳物體，也存在很大的局限性。

國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，只有單純的輪胎自動(dòng)充氣功能，氣泵、與氣管連接的單向閥。氣管的一頭通過(guò)獨(dú)立懸臂的安裝軸中心氣道進(jìn)入由兩個(gè)滾動(dòng)承之間加密封蓋組件組成的密封環(huán)形氣室,經(jīng)過(guò)剎車盤軸的氣道及車輪架氣道進(jìn)入輪胎內(nèi)腔,氣管的另一頭與安全閥、氣泵相連、氣動(dòng)元件、氣管、導(dǎo)線都用卡箍固定在汽車底盤的鋼梁上,系統(tǒng)的電路與汽車電瓶、開關(guān)相連,該裝置操作維修方便,可以對(duì)漏氣輪胎進(jìn)行臨時(shí)應(yīng)急性充氣。

目前市場(chǎng)完全的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修復(fù)的整體系統(tǒng)還沒(méi)有出現(xiàn)，而且目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有很完全的應(yīng)用到汽車上，修補(bǔ)液的應(yīng)用在輪胎修補(bǔ)的過(guò)程中只是單方面的使用到輪胎修復(fù)上，自動(dòng)充氣修補(bǔ)智能系統(tǒng)可以方便快捷的修補(bǔ)輪胎，當(dāng)輪胎的氣壓下降時(shí)，自動(dòng)充氣輪胎開始運(yùn)作，同時(shí)將胎壓反饋信號(hào)反饋到輪胎內(nèi)的感應(yīng)儲(chǔ)液罐中，開始進(jìn)行輪胎的自動(dòng)修復(fù)，使輪胎實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)充氣和修復(fù)，減少了駕駛員不必要的麻煩，此系統(tǒng)也非常的安全，在追求高效性、續(xù)航性、實(shí)用性等方面都將面臨著更多的挑戰(zhàn)，這還需要做出更大的突破，以便更好的完善輪胎自動(dòng)充氣修復(fù)系統(tǒng)。

二、輪胎修復(fù)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

1.自動(dòng)充氣工作原理設(shè)計(jì)

根據(jù)汽車輪胎自動(dòng)充氣的原理，結(jié)合輪胎修補(bǔ)液的修補(bǔ)方式，兩者通過(guò)一些傳感器元件以及修復(fù)設(shè)備進(jìn)行相結(jié)合，以完成輪胎的自動(dòng)充氣修補(bǔ)，其中的原理，當(dāng)輪胎氣壓下降至預(yù)設(shè)定值時(shí)，輪胎中的一個(gè)調(diào)節(jié)器將開啟，使空氣進(jìn)入一個(gè)抽吸管，當(dāng)汽車啟動(dòng)滾動(dòng)輪胎時(shí)，輪胎變形的過(guò)程將壓扁這個(gè)抽吸管，抽取空氣穿過(guò)輪胎進(jìn)入進(jìn)氣閥，之后再進(jìn)入輪胎之中。

圖1 中的原理就是當(dāng)1.胎壓降低到預(yù)設(shè)范圍時(shí)，胎內(nèi)的調(diào)節(jié)器將打開泵管，讓空氣流入胎內(nèi)，當(dāng)2.在輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，胎壓的降低導(dǎo)致輪胎形變并壓迫空氣管，使空氣被推進(jìn)管道閥門口，最后3.空氣流入輪胎從而優(yōu)化胎內(nèi)氣壓。

2.實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修補(bǔ)的原理設(shè)計(jì)

輪胎采用深式輪輞，同時(shí)還要安裝一個(gè)微型電源，在輪輞內(nèi)加固感應(yīng)式儲(chǔ)液罐，儲(chǔ)液罐內(nèi)裝有修補(bǔ)液，感應(yīng)儲(chǔ)液罐由微波感應(yīng)開關(guān)和儲(chǔ)液罐組成，將微波感應(yīng)開關(guān)與儲(chǔ)液罐的開口處相連接，感應(yīng)開關(guān)用來(lái)控制儲(chǔ)液罐開口的閉合，當(dāng)輪胎內(nèi)的調(diào)節(jié)器打開時(shí)，微波感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到發(fā)出的信號(hào)，打開儲(chǔ)液罐的開口，使修補(bǔ)液流入輪胎內(nèi)，使修補(bǔ)液均勻的涂在輪胎內(nèi)的表面，從而進(jìn)行輪胎的自動(dòng)充氣修補(bǔ)。

三、結(jié)果分析

1.理論結(jié)果分析

目前的這種輪胎的自動(dòng)修復(fù)和修補(bǔ)液結(jié)合的系統(tǒng)市面上還沒(méi)有出現(xiàn)，所以給許多駕駛員在路上行駛帶來(lái)了麻煩，此體系能夠夠安全完整的運(yùn)行，感應(yīng)元件的靈敏運(yùn)作和儲(chǔ)液罐的噴射結(jié)合使用，將很好的運(yùn)用到汽車輪胎上，可以自動(dòng)的修復(fù)輪胎的漏氣部位，減少了駕駛員行駛在路上的麻煩，避免了事故的發(fā)生，提高了用車的安全性。同時(shí)可以減少車輛不必要的損失，節(jié)省不必要的修復(fù)汽車輪胎的時(shí)間。

2.性能分析

很好的將輪胎自動(dòng)充氣的技術(shù)和輪胎修補(bǔ)液兩者結(jié)合起來(lái)，減少輪胎自動(dòng)修補(bǔ)方面的局限性，更好的改善汽車駕駛過(guò)程中發(fā)生的故障，不僅可以自動(dòng)給輪胎充氣還能修補(bǔ)輪胎的損壞。提高駕駛的安全性、續(xù)航性，有更好的駕駛體驗(yàn)。

3.可行性分析

隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)汽車的數(shù)量不斷增加，加快汽車領(lǐng)域的更好發(fā)展顯的更為重要，目前汽車領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展足以發(fā)展更好的體系，我們的這個(gè)想法正是在目前這種先進(jìn)的汽車技術(shù)領(lǐng)域下提出，使之能更好的完善汽車的駕駛體驗(yàn)感和操縱性。

總結(jié)：

此系統(tǒng)可以方便快捷的修補(bǔ)輪胎，減少了駕駛員不必要的麻煩，更好的增加駕駛的安全性和操縱性，一旦能夠安全的使用到汽車上，將大大減少駕駛員的麻煩，更好的提高汽車整體的實(shí)用性。

目前的國(guó)內(nèi)外的汽車領(lǐng)域還沒(méi)有此體系，對(duì)于未來(lái)市場(chǎng)較為廣闊，可應(yīng)用到目前的家用車領(lǐng)域，將有很好的發(fā)展前景。

在追求高效性、續(xù)航性、實(shí)用性等方面都將面臨著更多的挑戰(zhàn)，這還需要我們做出更大的突破，以便更好的完善輪胎自動(dòng)充氣修復(fù)系統(tǒng)。