Применение пьезоэлектрических датчиков в автомобильной промышленности
Применение пьезоэлектрических датчиков в автомобилях
Пьезоэлектрические материалы — это интеллектуальные материалы, которые могут преобразовывать механическую энергию в электрическую при приложении напряжения или деформации, и наоборот. В настоящее время автомобильные технологии являются вторым по величине рынком для пьезоэлектрических продуктов. Пьезоэлектрическая технология используется в различных актуаторах автомобильной промышленности, топливных форсунках, датчиках и различных системах безопасности. Пьезоэлектрические актуаторы преобразуют электрические сигналы в механическое движение, используемое для регулировки зеркал, линз и других автомобильных компонентов. Считается, что топливные форсунки, использующие пьезоэлектрическую технологию, более точны и обеспечивают более высокую топливную эффективность и меньше выбросов, чем аналогичные традиционные продукты. Топливные распылители, системы доступа без ключа, зуммеры ремней безопасности, датчики подушек безопасности, датчики воздушного потока, звуковые сигнализации, датчики детонации и датчики давления в шинах являются одними из основных применений пьезоэлектрических материалов.
Пьезоэлектрические датчики в автомобильных применениях
Пьезоэлектрические материалы используются в автомобильной промышленности двумя способами: напрямую и косвенно. Оба оказали значительное влияние на производство и эксплуатацию автомобилей, но их применения quite различны.
Прямое применение
Непосредственно применяемые пьезоэлектрические материалы — это те материалы, которые интегрированы в транспортные средства для выполнения различных функций. Это могут быть актуаторы, инжекторы и датчики, используемые для управления, регулировки и sensing различных систем. Наши пьезоэлектрические материалы используются для изготовления оборудования в транспортных средствах, которое может обеспечить точное, надежное управление после миллиардов циклов и обладает повторяемостью и точностью. Это огромное преимущество для автомобильных applications, особенно в системах, связанных с топливной экономичностью, производительностью и безопасностью, где неисправности могут вызвать значительные проблемы.
Косвенное применение
Косвенное использование пьезоэлектрических материалов в автомобильной промышленности включает их использование в проектировании, производстве и испытаниях машин и роботов для транспортных средств. Высокая точность и accuracy наших пьезоэлектрических материалов, используемых в различных преобразователях, датчиках и актуаторах, делают их идеальными для косвенных автомобильных applications. От оборудования, используемого для выравнивания фар, до точного позиционирования механических рук, используемых для установки компонентов, пьезоэлектрическая технология играет значительную роль в автомобильной промышленности.
Каковы некоторые примеры применения?
Датчики давления
Датчики давления в основном используются для измерения давления и силы, а также могут использоваться для измерения давления внутреннего сгорания и вакуума в двигателях. Они могут измерять как большие, так и малые давления, такие как датчики абсолютного давления для впускных коллекторов и датчики детонации.
Поскольку электрический заряд пьезоэлектрического датчика давления после воздействия внешней силы может сохраняться только тогда, когда цепь имеет бесконечно большое входное сопротивление, он может использоваться только для динамических измерений напряжения и не для статических измерений. Благодаря своей способности выдерживать высокие температуры и высокую влажность, он широко используется в автомобильной промышленности и других областях.
Датчики детонации
Датчик детонации состоит из пьезоэлектрического осциллятора, металлической пластины, герметичного штока, металлического корпуса и т.д. Заряд, генерируемый пьезоэлектрическим осциллятором, пропорционален вибрации цилиндра двигателя, и создаваемое напряжение подается в электронный блок управления через экранированный провод. Электронный блок управления определяет интенсивность детонации на основе размера напряжения вибрации около 7 кГц и своевременно корректирует угол опережения зажигания, позволяя двигателю работать в момент зажигания, closest to точке максимальной тепловой эффективности и минимального расхода топлива, достигая бездетонационного рабочего состояния и обеспечивая работу двигателя с максимально возможными мощностью и экономическим показателем.
Пьезоэлектрический актуатор
Пьезоэлектрические актуаторы играют важную роль во многих различных компонентах транспортных средств. Актуатор преобразует электрические сигналы в точное физическое движение, называемое смещением. Это смещение может точно настраивать линзы, отражатели и другие компоненты, оно может действовать как небольшой объемный насос или запускать гидравлический клапан. Вы найдете пьезоэлектрические автомобильные актуаторы в любом применении, которое требует простоты и надежности. Пьезоэлектрические актуаторы не требуют технического обслуживания и могут работать миллиарды раз без износа или degradation. Компания HE-SHUAI производит различные актуаторы для автомобилей.
Пьезоэлектрическая форсунка
Считается, что топливные форсунки, использующие пьезоэлектрическую технологию, более точны, чем их conventional аналоги. Используя пьезоэлектрические элементы, шарнир в топливной форсунке может открываться и закрываться быстрее, чем традиционные топливные форсунки, что приводит к более точному контролю впрыска топлива. Доказано, что топливные форсунки, использующие пьезоэлектрическую технологию, могут улучшить топливную экономичность и сократить выбросы. Твердые материалы компании HE-SHUAI обладают более высокой стабильностью и очень подходят для использования в суровых условиях, found в автомобильных двигателях.
Ультразвуковой датчик
Ультразвуковые датчики используются в качестве устройства предупреждения о столкновении при движении задним ходом, также известного как парковочный радар или система парковочного сонара, особенно для крупногабаритных транспортных средств, таких как грузовики с удлиненной загрузкой, тяжелые грузовики, карьерные самосвалы и другие крупногабаритные транспортные средства. Ультразвуковые датчики обычно состоят из алюминиевого корпуса, пьезоэлектрических керамических преобразователей, звукопоглощающих материалов и выводных проводов. Они имеют широкую горизонтальную направленность и ограниченную вертикальную направленность. В принципе, он использует прямой и обратный пьезоэлектрические эффекты PZT пьезокерамики для преобразования электрической энергии в механическую и наоборот. Когда электрический сигнал подается на пьезокерамику, генерируется механическое движение и излучаются ультразвуковые волны. Когда ультразвуковые волны встречают препятствия во время их распространения в воздухе, они immediately отражаются обратно. Когда отраженные волны воздействуют на пьезокерамику, выводится электрический сигнал, и расстояние между транспортным средством и препятствием рассчитывается и отображается путем измерения разности во времени через обработку данных. Он может точно обнаруживать небольшие препятствия в задней части автомобиля и слепые зоны водителя и очень практичен. Для достижения высокой эффективности передачи и чувствительности, комбинированный ультразвуковой датчик для передачи и приема в настоящее время является mainstream продуктом на рынке, с высокой эффективностью передачи, чувствительностью и острой направленностью. Ультразвуковые волны имеют определенный угол обнаружения и диапазон и могут покрывать всю заднюю область автомобиля. Ультразвуковые датчики также используются в электронных системах подвески автомобилей для непосредственного мониторинга расстояния между шасси автомобиля и поверхностью дороги.
Акселерометр
Пьезоэлектрический акселерометр является commonly используемым акселерометром. Он имеет характеристики простой структуры, малого размера, легкого веса и long срока службы. Пьезоэлектрические акселерометры широко используются в измерениях вибраций и ударов в самолетах, автомобилях, кораблях, мостах и зданиях.
Пьезоэлектрические акселерометры используются в системах безопасности автомобильных подушек безопасности. Они используют силу инерции, генерируемую инерцией столкновения, чтобы произвести пропорциональный электрический заряд и напряжение через силу сдвига, действующую на тело пьезокерамики. Они имеют high точность и good надежность. Акселерометр состоит из двух пьезокерамических пластин, склеенных вместе внутренним общим электродом, forming двухступенчатую структуру, installed в направлении движения, forming консольную балку, и интегрирован в корпус с厚стой периферийной схемой. При обнаружении интенсивности низкоскоростных или высокоскоростных столкновений автомобилей, он преобразует сигнал в электрический сигнал на выходе и meets требования различных диагностических алгоритмов управления, обеспечивая точное и своевременное открытие подушки безопасности при высокой интенсивности столкновения, повышая безопасность автомобилей.
Использование правильного типа датчика в этом применении позволит системе безопасности автомобиля развернуть подушку безопасности в течение доли секунды, обычно much быстрее, чем система фронтальной подушки безопасности. Это необходимо, потому что доступное время реакции может быть significantly сокращено, когда дверь близка к пассажиру по сравнению с системой подушек безопасности приборной панели. В этом случае миллисекунды имеют значение.
Тенденции пьезоэлектрических датчиков в автомобильной промышленности
При дальнейшем улучшении топливной экономичности, безопасности и connectedness, спрос на пьезоэлектрические материалы и компоненты в автомобильной промышленности будет only продолжать расти. Мы видим focus отрасли в следующих основных областях:
Топливная экономичность: Улучшение топливной экономичности может быть достигнуто многими способами. Более легкие транспортные средства с более компактными датчиками и устройствами помогают увеличить пробег на милю топлива. Постоянно улучшая наши пьезоэлектрические материалы, мы можем более точно monitor скорость, расход топлива и рабочие параметры, а также производить корректировки в реальном времени.
Безопасность: Улучшение безопасности автомобиля сводится к созданию более надежных и быстрых элементов управления для торможения, предотвращения столкновений и safety устройств, таких как подушки безопасности. Растущая надежность и повторяемость пьезоэлектрических материалов означает, что они будут continue двигать безопасность автомобилей и further развитие в будущем.
Связанность: Автомобильная connectedness предлагает водителям новый способ взаимодействия со своими транспортными средствами. Пьезоэлектрические датчики и актуаторы являются ключевыми компонентами в датчиках приближения и функциях автономного вождения. Поскольку автопроизводители переходят к fully автономным транспортным средствам, наши пьезоэлектрические материалы будут continue доказывать свою важность.
