[发明专利]用于空气压缩机的气缸头

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于空气压缩机的气缸头，其具有至少一个用于从周围环境吸入未经压缩的空气的吸入通道和至少一个用于排放经压缩的空气的压力通道，并且还具有冷却水通道，其中，至少一个吸入通道可以通过至少一个布置在气缸头下侧上的吸片相对于压缩腔压力密封地封闭。

背景技术

用于产生压缩空气的压缩机尤其用于机动车辆和轨道车辆中的气动制动系统的运行。为了实现高效率，由压缩机吸入的周围环境空气在到达压缩机中的压缩腔之前应当尽可能少升温。压缩机的气缸头中的热量输入主要通过在压缩腔中释放的压缩热量导致。在这种情况下，强烈升温的气缸头将其热量强制性地释放到吸入空气中，该吸入空气通常在气缸头内部的至少一个吸入通道中引向压缩腔。在这里，在吸入通道向着吸片的开口区域中发生向吸入空气中的特别强烈的热量带入。吸入空气温度的降低同时也导致压缩最终温度的显著下降，这具有对于本领域技术人员而言熟知的优点。

DE 698 26 381T2涉及一种活塞压缩机，其具有用于压缩气体或者气体混合物(例如空气)的水冷的气缸头。压缩机具有气缸头，该气缸头具有吸入空气进入开口以及排出空气排出开口。气体压缩机的气缸头由具有高的导热性的铝制成。此外，在气缸头上在内侧构造有空气冷却肋片并且与冷却肋片相邻地构造有流动通路，以便将释放的压缩热量由气缸头引出到周围环境中。在气缸头中为了进一步优化冷却而引入多个水冷通道，并且将一体构造的冷却肋片布置在排出空气的流动路径中。没有提出用于在很大程度上避免通过吸入空气进入开口流入的周围环境空气的温度升高的装置。

发明内容

本发明的任务是提出一种用于压缩空气压缩机的气缸头，其中，在很大程度上避免吸入空气通过吸入通道时的温度升高。本发明基于如下认识，即，吸入空气在气缸头的吸入通道区域中的不期望的升温可以通过设置热隔离以被动的方式减小。

本发明因此涉及一种用于空气压缩机的气缸头，其具有至少一个用于从周围环境吸入未经压缩的空气的吸入通道和至少一个用于排放经压缩的空气的压力通道，并且还具有冷却水通道，其中，至少一个吸入通道可以通过至少一个布置在气缸头下侧上的吸片相对于压缩腔压力密封地封闭。为了解决该任务，提出了至少一个吸入通道以区段形式由靠近吸片的基本上同中心的环形槽包围。

通过该结构尤其实现了将流入吸入通道中的外部空气的温度升高保持得很小。通过吸片的差的传热值还实现了吸入通道相对于压缩腔的热隔离。起热隔离作用的环形槽与常规的气缸头相比导致通过气体压缩机的压力通道排放的压缩空气的温度或者压缩最终温度的显著降低，并因此还导致了明显更小的油消耗以及导致了配备有根据本发明的气缸头的空气压缩机的减小的碳化倾向。通过此外产生的更小的空气体积流量，也可以在不改变压缩功率的情况下降低压缩机的所需的机械驱动功率。

根据一个有利设计方案，提出将环形槽至少部分地用热隔离的介质填充。这样的介质可以例如是空气或者多孔的、优选闭孔的塑料。通过该结构，即使在相对较小的环形槽体积的情况下也可实现良好的热隔离作用。

根据另一改进方案，环形槽具有两个基本上彼此平行延伸的槽壁。由于环形槽的基本上矩形的横截面几何形状，环形槽的生产过程得以简化。因此可以例如通过铣削在预先通过浇铸法生产的气缸头中引入环形槽。

根据本发明的另一改进方案，环形槽的槽底具有基本上半圆形的横截面几何形状。由此，有利地避免了在气缸头中构成应力裂纹。

在气缸头的第一实施方式中，环形槽具有指离至少一个吸片的开口。由此，环形槽的开口与通过吸入通道吸入的空气的流动方向相对地取向，从而由此在环形槽中产生更快的空气交换。通过该空气交换，环形槽中的空气总是具有相对较低的温度。

在一个有利设计方案中，环形槽的槽底具有至少一个朝向至少一个吸片的方向的穿孔。由此，可以将可能在环形槽中积累的冷凝物和/或油从否则仅向上开放的、也就是从吸片指离的环形槽引走。

根据气缸头的第二实施方式，环形槽具有面向至少一个吸片的开口。因此，可能的冷凝物和/或油可以仅由于重力作用而自动地从由此自清洁的环形槽流走。

在另一改进方案中，在环形槽的槽底和至少一个冷却水通道之间存在至少一个微小的间距。因此，在环形槽和冷却水通道之间存在的(薄的)材料隔板的温度近似地对应于相邻的冷却水通道中的冷却水的温度。在这里，该间距可以减小到几毫米，只要还产生气缸头的足够的机械承载能力。