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Ricerca applicativa della ceramica piezoelettrica nel campo automobilistico(2)

Visualizzazioni: 1 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 2018-12-14 Origine: Sito

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Gli attuatori piezoelettrici in ceramica Pzt possono essere fabbricati utilizzando l'effetto piezoelettrico inverso della ceramica piezoelettrica e vengono utilizzati nel campo automobilistico per azionare specchietti retrovisori elettrici, alzacristalli e porte elettrici, sedili elettrici e simili. Questo tipo di guida può ridurre notevolmente il volume del motore, ha un'elevata precisione di controllo, è esente da interferenze elettromagnetiche, non ha rumore e può essere utilizzato direttamente per il controllo della trasmissione lineare senza convertire il movimento rotatorio in un meccanismo di conversione del movimento lineare. Nello sviluppo degli iniettori di controllo automobilistico, Bosch ha introdotto la terza generazione di sistemi di iniezione common rail con iniettori piezoelettrici nel 2003. I componenti principali di questo sistema per ottenere la funzione dell'iniettore piezoelettrico sono attuatori piezoelettrici. Sono colonne idrauliche, servovalvole e ugelli. IL Il cristallo piezoelettrico è lungo 30 mm ed è composto da 300 strati di fogli di ceramica piezoelettrica con uno spessore di 80 mm. Questo elemento piezoelettrico multistrato è preassemblato per applicazioni automobilistiche (temperatura da 40 a +140 °C, vibrazioni elevate). Il modulo è alloggiato nell'iniettore ed ha una corsa utile di circa 40 m. Questo L'anello piezoelettrico in ceramica è progettato per non avere alcuna forza meccanica che agisce sull'ago dell'ugello attraverso l'asta di spinta, la qualità del movimento e l'attrito sono notevolmente ridotti e la stabilità dell'iniettore e l'errore di iniezione del carburante sono migliori rispetto al solito sistema di iniezione di controllo dell'elettrovalvola. Si tratta di un miglioramento significativo. La stretta connessione tra la servovalvola e l'ago dell'ugello consente alla valvola a spillo di rispondere direttamente all'azione dell'attuatore piezoelettrico. Il ritardo tra il punto di inizio e il punto di inizio dell'iniezione di carburante è di circa 150/xs, il che si traduce in uno spillo alto. La velocità minima di iniezione del carburante ha una buona velocità e ripetibilità della valvola.

Applicazione nel campo dell'isolamento delle vibrazioni e della riduzione del rumore delle automobili:

Il rumore automobilistico è diventato un fattore importante che influisce sull’ambiente di guida e gli incidenti stradali causati dal rumore dei veicoli non sono rari. Quando l'auto procede a bassa velocità, le pastiglie dei freni entrano in contatto con il rotore per generare vibrazioni, a volte sotto forma di rumore intenso. Questo rumore non influisce sulle prestazioni dei freni, ma può portare alla sostituzione non necessaria delle pastiglie dei freni e all'aggiunta di guarnizioni, materiali fonoassorbenti e altri componenti per l'eliminazione del rumore. Installando un semplice freno piezoelettrico in ceramica nel pistone del freno dell'auto e applicando una certa frequenza di 'jitter' alla piastra di supporto del blocco freno interno, questo sopprimerà efficacemente la vibrazione che produce un rumore acuto, in modo che possa cambiare temperatura e umidità.

E il sistema frenante funziona in condizioni di normale usura. Questo dispositivo è semplice e pratico perché non richiede l'installazione di un rilevatore o di un sistema logico per determinare la frequenza di controllo adeguata. Nel rumore dell'auto, il rumore derivante dalle vibrazioni meccaniche del motore è principalmente, l'uso dell'isolamento dalle vibrazioni è il modo principale per ridurre il rumore. Una sospensione attiva per ridurre le grandi vibrazioni in condizioni di minimo del motore è progettata utilizzando ceramica piezoelettrica. Il principio è quello di utilizzare il trasduttore ad anello ceramico Pzt per azionare il pistone grande nella sospensione e lo spostamento del pistone piccolo collegato al pistone grande. Lo spostamento della ceramica piezoelettrica è amplificato per ottenere una grande quantità di spostamento necessaria per la riduzione delle vibrazioni in condizioni di minimo, e la vibrazione del motore in condizioni di minimo è ben soppressa.

Applicazione della ceramica piezoelettrica nel sistema di rilevamento della pressione dei pneumatici:

Nella guida ad alta velocità delle auto, il guasto degli pneumatici è la cosa più preoccupante e più difficile da prevenire per tutti i guidatori. È una causa importante di incidenti stradali improvvisi. Gli incidenti stradali causati dalle forature rappresentano la maggior parte del numero totale degli incidenti. Il mantenimento della pressione dell'aria dei pneumatici standard e il rilevamento tempestivo delle perdite dei pneumatici sono la chiave per prevenire le forature. Il sistema di monitoraggio della pressione dei pneumatici (TPMS) viene utilizzato per monitorare automaticamente la pressione dei pneumatici in tempo reale mentre il veicolo è in funzione e per allarmare eventuali perdite di pneumatici e bassa pressione dell'aria per garantire la sicurezza di guida. L'attuale prodotto TPMS tradizionale è un TPMS con batteria, che richiede una batteria. Fornire energia alla produzione di anelli piezoelettrici in ceramica comporta inevitabilmente alcuni inconvenienti, come grandi dimensioni e peso elevato; la durata della batteria è limitata e deve essere sostituita regolarmente; quando la temperatura è notevolmente ridotta, la capacità della batteria verrà influenzata e ridotta; la sostanza chimica della batteria causerà problemi ambientali. Pertanto, come fornire energia per il TPMS senza batteria, ovvero la passivazione del TPMS, che è diventata la direzione principale della ricerca dei ricercatori negli ultimi tempi. Le caratteristiche di generazione di energia delle ceramiche piezoelettriche offrono la possibilità di una soluzione passiva per TPMS. Le ceramiche piezoelettriche installate nel pneumatico vengono continuamente schiacciate dall'azione di pressione continua nella rotazione del pneumatico. Secondo l'effetto piezoelettrico positivo, la ceramica piezoelettrica può generare continuamente elettricità e fornire continuamente energia al TPMS. In base a ciò, un capello piezoelettrico nel TPMS è progettato per un dispositivo elettrico.