Application of Piezoelectric Ceramics in piezoelectric injector

Применение пьезокерамики в пьезоинжекторах

Что такое пьезоинжектор?

Пьезоинжектор, также известный как пьезоэлектрический инжектор, — это тип топливной форсунки, используемой в двигателях внутреннего сгорания. Он использует пьезоэлектрический актуатор для точного управления впрыском топлива в цилиндры двигателя. Когда электрический заряд прикладывается к пьезоэлектрическому материалу, он изменяет форму, создавая усилие, которое используется для открытия клапана инжектора и впрыска топлива в двигатель. Точный контроль, обеспечиваемый пьезоинжекторами, приводит к улучшенной топливной эффективности, снижению выбросов и лучшей производительности двигателя по сравнению с другими типами топливных форсунок. Они широко используются в дизельных и некоторых бензиновых двигателях.

Как работает пьезоинжектор?

Пьезоинжекторы работают, используя пьезоэлектрический кристалл для управления открытием и закрытием клапана форсунки. Кристалл сделан из специального материала, который производит электрический заряд при механической деформации или вибрации. Когда напряжение прикладывается к кристаллу, он undergoes небольшую деформацию, которая открывает клапан инжектора и позволяет топливу впрыскиваться в цилиндр двигателя.

Пьезоэлектрический кристалл присоединен к стэку небольших металлических дисков, которые усиливают движение кристалла и помогают открывать клапан инжектора быстрее и точнее. Когда напряжение снимается с кристалла, он возвращается к своей исходной форме и закрывает клапан инжектора, останавливая поток топлива.

Использование пьезоэлектрических кристаллов в инжекторах позволяет осуществлять очень точный контроль над количеством впрыскиваемого топлива, что может улучшить топливную эффективность, сократить выбросы и повысить производительность двигателя. Пьезоинжекторы обычно используются в дизельных двигателях, где высокое давление топлива требует точного контроля для обеспечения эффективного сгорания.

Какие пьезоэлементы используются для пьезоинжекторов?

Пьезоэлементы, используемые в пьезоинжекторах, обычно изготавливаются из пьезокерамики на основе цирконата-титаната свинца (PZT), способной создавать сильные, предсказуемые движения при воздействии электрического поля. Конкретный тип PZT, используемый для пьезоинжекторов, зависит от конкретного применения, но commonly используемые материалы включают PZT-4, PZT-5A и PZT-5H. Эти материалы обладают различными свойствами, такими как диэлектрическая проницаемость, пьезоэлектрический коэффициент и механический добротность, которые могут влиять на производительность инжектора. Выбор пьезоэлемента зависит от конкретных требований к инжектору, таких как желаемая скорость потока, время отклика и долговечность.