Badania zastosowań ceramiki piezoelektrycznej w motoryzacji(2)

Siłowniki piezoelektryczne Pzt można wytwarzać przy użyciu odwrotnego efektu piezoelektrycznego ceramiki piezoelektrycznej i są one stosowane w branży motoryzacyjnej do napędzania elektrycznych lusterek wstecznych, elektrycznie sterowanych szyb i drzwi, elektrycznie sterowanych foteli i tym podobnych. Ten rodzaj napędu może znacznie zmniejszyć głośność silnika, charakteryzuje się dużą precyzją sterowania, jest wolny od zakłóceń elektromagnetycznych, nie wytwarza hałasu i może być bezpośrednio stosowany do sterowania napędem liniowym bez przekształcania ruchu obrotowego w mechanizm konwersji ruchu liniowego. Rozwijając wtryskiwacze samochodowe, firma Bosch wprowadziła w 2003 roku trzecią generację systemów wtrysku Common Rail ze sterowaniem piezoelektrycznym. Głównymi elementami tego układu, których zadaniem jest osiągnięcie funkcji wtryskiwaczy piezoelektrycznych, są siłowniki piezoelektryczne. Są to słupki hydrauliczne, serwozawory i dysze. The Kryształ piezoelektryczny ma długość 30 mm i składa się z 300 warstw piezoelektrycznych arkuszy ceramicznych o grubości 80 mm. Ten wielowarstwowy element piezoelektryczny jest wstępnie zmontowany do zastosowań motoryzacyjnych (temperatura 40 do +140 °C, wysokie wibracje). Moduł jest umieszczony we wtryskiwaczu i ma skok roboczy około 40 m. Ten Piezoelektryczny pierścień ceramiczny został zaprojektowany tak, aby nie wywierać żadnej siły mechanicznej działającej na igłę dyszy poprzez popychacz, jakość ruchu i tarcie są znacznie zmniejszone, a stabilność wtryskiwacza i błąd wtrysku paliwa są lepsze niż w przypadku zwykłego układu wtrysku sterującego zaworem elektromagnetycznym. Jest to znacząca poprawa. Szczelne połączenie serwozaworu z iglicą dyszy pozwala zaworowi iglicowemu bezpośrednio reagować na działanie siłownika piezoelektrycznego. Opóźnienie pomiędzy punktem początkowym a punktem początkowym wtrysku paliwa wynosi około 150/xs, co skutkuje wysoką igłą. Minimalna szybkość wtrysku paliwa zapewnia dobrą prędkość zaworu i powtarzalność.

Zastosowanie w dziedzinie izolacji drgań i redukcji hałasu samochodów:

Hałas samochodowy stał się głównym czynnikiem wpływającym na środowisko jazdy, a wypadki drogowe spowodowane hałasem pojazdów nie są rzadkością. Kiedy samochód jedzie z małą prędkością, klocki hamulcowe stykają się z tarczą hamulcową, powodując wibracje, czasami w postaci ostrego hałasu. Hałas ten nie wpływa na działanie hamulców, ale może prowadzić do niepotrzebnej wymiany klocków hamulcowych i dodania uszczelek, materiałów wyciszających i innych elementów eliminujących hałas. Zainstalowanie prostego piezoelektrycznego hamulca ceramicznego w tłoku hamulcowym samochodu i przyłożenie określonej częstotliwości „jitter” do płyty nośnej wewnętrznego klocka hamulcowego, co skutecznie stłumi wibracje wytwarzające ostry hałas, dzięki czemu może zmieniać się temperatura i wilgotność.

Układ hamulcowy działa w warunkach normalnego zużycia. Urządzenie to jest proste i praktyczne, ponieważ nie wymaga instalacji czujnika ani układu logicznego w celu ustalenia odpowiedniej częstotliwości sterującej. W hałasie samochodowym występuje głównie hałas powodowany wibracjami mechanicznymi silnika, a głównym sposobem redukcji hałasu jest zastosowanie izolacji wibracyjnej. Aktywne zawieszenie redukujące duże drgania na biegu jałowym silnika zostało zaprojektowane przy użyciu ceramiki piezoelektrycznej. Zasadą jest wykorzystanie przetwornika z pierścieniem ceramicznym Pzt do napędzania dużego tłoka w zawieszeniu i przemieszczenia małego tłoka połączonego z dużym tłokiem. Przemieszczenie elektrycznego piezoceramiki jest wzmacniane w celu uzyskania dużej wielkości przemieszczenia wymaganej do redukcji drgań na biegu jałowym, a wibracje silnika na biegu jałowym są dobrze tłumione.

Zastosowanie ceramiki piezoelektrycznej w systemie wykrywania ciśnienia w oponach: