本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī),該壓縮機(jī)通過傳動裝置傳動比與驅(qū)動源連接。
背景技術(shù):
用于載貨車的空氣壓縮機(jī)通常轉(zhuǎn)換至少一個活塞的、由驅(qū)動源(發(fā)動機(jī))提供的轉(zhuǎn)動運動,該活塞在缸中上下運動并且在該運動的情況下壓縮空氣。該轉(zhuǎn)換通過連桿來進(jìn)行,該連桿能以一個連桿小頭轉(zhuǎn)動地支承在活塞上并且能以另一連桿小頭偏心轉(zhuǎn)動地支承在曲軸上。曲軸通過傳動裝置傳動比由驅(qū)動源置于轉(zhuǎn)動中。傳動比是常量,使得壓縮機(jī)的工作速度隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速而改變。
一般性地這樣設(shè)計壓縮機(jī),使得該壓縮機(jī)也還能夠在車輛發(fā)動機(jī)怠速情況下提供在車輛的系統(tǒng)壓力下所需的壓縮空氣需要量。在此,壓縮機(jī)必須匹配于由車輛設(shè)計所規(guī)定的安裝空間,并且為了力傳遞曲軸必須具有齒輪,該齒輪與在驅(qū)動源上已存在的齒輪適配。壓縮機(jī)的運行參數(shù)或多或少被明定地規(guī)定并且應(yīng)被使用者接受,即使這些運行參數(shù)在噪聲或能量消耗方面不是優(yōu)化的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的任務(wù)是,提供一種壓縮機(jī),該壓縮機(jī)在規(guī)定了發(fā)動機(jī)室中的具體安裝空間并且在規(guī)定了驅(qū)動源上的用于力傳遞的具體齒輪的情況下能在有利的運行參數(shù)方面進(jìn)行配置。根據(jù)本發(fā)明,該任務(wù)通過根據(jù)獨立權(quán)利要求的壓縮機(jī)來解決。其它有利構(gòu)型由所引用的從屬權(quán)利要求得到。
在本發(fā)明的范疇內(nèi)已開發(fā)了壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)具有曲柄殼體,在該曲柄殼體內(nèi)曲軸能轉(zhuǎn)動地支承在曲柄室中。曲柄殼體包含至少一個缸室,在該缸室中,通過連桿偏心地支承在曲軸上的活塞能被激勵進(jìn)行來回運動。曲軸通過具有模數(shù)m的齒輪傳動裝置與驅(qū)動源連接,其方式是:布置在曲軸上的齒輪與在驅(qū)動源上的齒輪嚙合。
根據(jù)本發(fā)明,曲軸的轉(zhuǎn)動軸線相對于缸室的中軸線以量值dl錯位,該量值是m/2的整數(shù)倍。缸室的中軸線應(yīng)理解為從缸室底面的中心點垂直于該底面出來的軸線,活塞會沿著該軸線運動。
已經(jīng)獲知,以該方式能夠?qū)鲃友b置的傳動比改變到有利的范圍內(nèi),而不必在壓縮機(jī)的外部尺寸上或在驅(qū)動源上進(jìn)行改變。尤其不必改變驅(qū)動源的齒輪。
如果驅(qū)動源的齒輪具有齒數(shù)z1并且曲軸的與所述齒輪嚙合的齒輪具有齒數(shù)z2,那么所述齒輪轉(zhuǎn)動軸線的間距由m*(z1+z2)/2來給定,其中,m是傳動裝置的模數(shù)。該模數(shù)是齒輪大小的量度。通過在曲軸轉(zhuǎn)動軸線和缸室中軸線之間引入所要求的錯位能夠改變曲軸上的齒輪的齒數(shù)z2,因此也能夠改變傳動裝置的傳動比,而不必在驅(qū)動源上進(jìn)行改變。在要求錯位的情況下,齒數(shù)剛好是整數(shù),使得省去了在齒輪上的費事的匹配措施。因此,也不需要純數(shù)學(xué)地設(shè)計所要求的m/2整數(shù)倍特征,而是明確地也還包括間距dl,這些間距僅如此程度地偏離m/2的整數(shù)倍,使得曲軸的齒輪在機(jī)械公差范圍內(nèi)在不改變齒輪大小的情況下還能夠為了力傳遞與驅(qū)動源的齒輪嚙合。
在此,傳動裝置有利地具有從驅(qū)動源到曲軸上的、1比0.9和1比1.1之間的傳動比。用于重型載貨車的典型發(fā)動機(jī)提供具有1.5至3.5之間的模數(shù)值的齒輪用于壓縮機(jī)的驅(qū)動。以此,曲軸上的齒輪的齒數(shù)z2每改變一個,傳動比能夠改變2%至3%。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù),兩個齒輪的齒數(shù)相同,即z1=z2。如果z2現(xiàn)在超過z1,那么壓縮機(jī)中的活塞較慢地運動。以此能夠減小壓縮機(jī)的運行噪聲,然而其代價是,每單位時間的空氣功率也減小了。
因此有利地,傳動比大于1,即z2小于z1。之后壓縮機(jī)的活塞較快地運動。在給定了用于每單位時間的空氣功率(例如在12bar系統(tǒng)壓力和發(fā)動機(jī)每分鐘700轉(zhuǎn)的情況下每分鐘200升)的參數(shù)情況下,在缸中需要較小的活塞行程,以便產(chǎn)生該功率。所述壓縮機(jī)能夠較緊湊地構(gòu)型。由于發(fā)動機(jī)室中的緊湊的空間關(guān)系,活塞行程室是連續(xù)的狹窄通道。典型地,每個缸僅提供360至400立方厘米。
有利地,連桿的能抵著曲軸轉(zhuǎn)動地支承的連桿小頭能以圓周圍繞曲軸的軸線自由地運動。由于支承力引起的磨損則特別小。此外,該構(gòu)型在曲柄殼體的曲柄室中需要特別小的空間。
有利地,曲軸的轉(zhuǎn)動軸線相對于缸室的中軸線以1至5mm、優(yōu)選2至3mm之間的量值dl錯位。之后能夠附加地利用這種效果:在曲軸圍繞其軸線轉(zhuǎn)動時避免了連桿從缸的中軸線中偏轉(zhuǎn)出來。該偏轉(zhuǎn)以一個力分量加載活塞,該力分量壓抵缸壁并且因此提高了由于缸與活塞之間的摩擦而引起的磨損。
一般性地,本發(fā)明提供這樣的優(yōu)點,即能夠以高比例的相同部件低成本地制造功率級范圍有限的壓縮機(jī)。為了調(diào)節(jié)功率,僅須匹配曲軸旋轉(zhuǎn)軸線和缸中心線之間的錯位dl。
附圖說明
下面根據(jù)附圖闡述本發(fā)明的主題,而不會因此限制本發(fā)明的主題。附圖示出:
圖1具有曲軸和缸室中軸線之間的錯位的本發(fā)明壓縮機(jī)的原理圖,
圖2本發(fā)明壓縮機(jī)于規(guī)定的發(fā)動機(jī)室中的集成。
具體實施方式
圖1示出本發(fā)明壓縮機(jī)的原理圖。缸孔1a位于曲柄殼體1,5中。該缸孔的中軸線用x表示。活塞2在缸孔中運動。該活塞通過連桿3與曲軸4連接。連桿具有兩個連桿小頭3a和3b。上連桿小頭3a能抵著活塞2轉(zhuǎn)動地支承。下連桿小頭3b能抵著曲柄銷4a轉(zhuǎn)動地支承,該曲柄銷通過曲軸4圍繞它的中軸線y轉(zhuǎn)動。如果曲軸4轉(zhuǎn)動,那么連桿3的下連桿小頭3b劃過一個圍繞曲軸4的中軸線y的圓。軸線x和y相互垂直地延伸;軸線x在繪圖平面中延伸,軸線y垂直于該繪圖平面。然而,兩個軸線以量值dl平行地相互偏移。曲軸4能抵著曲柄殼體1,5的部件5轉(zhuǎn)動地支承。
在根據(jù)圖2將壓縮機(jī)集成到發(fā)動機(jī)室中的情況下示出所述平行偏移dl的作用。具有固定尺寸的發(fā)動機(jī)架9位于規(guī)定的地點上,該發(fā)動機(jī)架提供用于驅(qū)動壓縮機(jī)的規(guī)定齒輪8。該齒輪圍繞軸線z轉(zhuǎn)動,該軸線垂直于圖平面并且與缸室的在圖平面中延伸的中軸線x具有間距a。曲軸4由與發(fā)動機(jī)架9上的齒輪8嚙合的齒輪7來驅(qū)動。該齒輪7圍繞軸線y轉(zhuǎn)動,該軸線是曲軸4的對稱軸線并且垂直于圖平面。軸線y和z相互間具有小于間距a的間距b。因此,齒輪7具有齒數(shù)z2,該齒數(shù)小于發(fā)動機(jī)架9上的齒輪8的齒數(shù)z1。即齒輪7比齒輪8轉(zhuǎn)動更快。由此,每單位時間壓縮機(jī)輸出較大的空氣體積。該改變已經(jīng)被實現(xiàn),而不必在壓縮機(jī)的尺寸和形狀因數(shù)上進(jìn)行改變。法蘭6(該壓縮機(jī)通過該法蘭安裝在發(fā)動機(jī)室中)也位于與在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的壓縮機(jī)的情況下相同的部位上,該現(xiàn)有技術(shù)的壓縮機(jī)的齒輪7與齒輪8一樣大。