Пьезоэлектрические устройства автомобиля
Наши партнеры:
Корзина пуста

Пьезоэлектрические устройства автомобиля

09.03.2014

Пьезотехнология находит применение в оптике, точной механике, медицине и биологии, при производстве товаров широкого потребления (например, высокочастотных громкоговорителях акустических систем, звуковых сигналах кварцевых будильников и т. п.), в машиностроении и в автомобильной промышленности.

Примерами ее применения в автомобилестроении являются, в частности, датчики детонации, датчики давления, датчики ультразвука и датчики ускорения, а также исполнительные устройства для открывания топливных форсунок (в некоторых дизельных двигателях).

Так называемый пьезоэлектрический эффект был открыт в 1880 году братьями Пьером и Жаком Кюри на натуральных кристаллах. Пьезо происходит от греческого слова Piezein, что означает сжатие.

Пьезоэлектрический эффект нагляднее всего демонстрируется на примере кварцевого кристалла, на который оказывается давление.

Кристалл кварца в состоянии покоя электрически нейтрален наружу, т. е. положительно и отрицательно заряженные атомы (ионы) взаимно компенсируются (А).

Если на кристалл оказывается внешнее давление, кристаллическая решетка деформируется. Это приводит к смещению ионов. В результате возникает электрическое напряжение (В).

И, наоборот, при подаче напряжения на кристалл, он деформируется, что приводит к возникновению силы (С).

В настоящее время в технике вместо кварцевых кристаллов используются пьезокерамические материалы с большим КПД. На практике различается прямой и косвенный пьезоэлектрический эффект.

Прямой пьезоэлектрический эффект используется в основном в датчиках. В датчиках пьезокерамические элементы преобразуют воздействующее усилие в электрический сигнал, т. к. обладающая большой жесткостью керамика сжимается.

В результате электрического смещения (диэлектрик = не проводящий электрический ток материал) образуются поверхностные заряды, и возникает электрическое напряжение.

На приведенных в действие электродах это поле можно измерить как электрическое напряжение.

Вывод: В результате воздействия на пьезоэлектрическое вещество механическая энергия преобразуется в датчиках в электрическую.

Пример применения:
- датчик детонации

Косвенный пьезоэлектрический эффект используется в основном в исполнительных устройствах. При работе в качестве исполнительного устройства (привода) твердое тело преобразует электрическое напряжение в механическую деформацию, т. е. на пьезоэлектрическое тело действует электрическое напряжение, что приводит к его деформации.

Если деформация тела затруднена, возникает упругое натяжение. Таким образом, на устройство, мешающее деформации пьезоэлектрического тела, действует сила.

Вывод: В результате подачи напряжения на пьезоэлектрическое вещество электрическая энергия преобразуется в исполнительных устройствах в механическую.

Пример применения:
- Топливная форсунка в аккумуляторной топливной системе компании Siemens

японские автозапчасти

Комментарии

Пока нет комментариев

Написать комментарий