文档介绍：浅谈压电陶瓷在汽车中的应用
杨群保李永祥
当你在点燃煤气灶或热水器时,就有一种压电陶瓷已悄悄地为你服务了一次。生产厂家在这类压电点火装置内,藏着一块压电陶瓷,当用户按下点火装置的弹簧时,传动装置就把压力施加在压电陶瓷上,使它产生很高的电压,进而将电能引向燃气的出口放电,于是,燃气就被电火花点燃了。压电陶瓷的这种功能就叫做压电效应。反之施加电压,则产生机械应力,称为逆压电效应。
刹车片在汽车低速度行驶过程中接触转子会产生振动,有时表现为刺耳的噪音。这种噪音不会影响刹车的性能,但却会导致不必要的替换刹车片和加装用于消除噪音的垫片、消音材料和其他部件。若在汽车的制动器活塞里安装一种简单的压电陶瓷致动器,向内部制动杉块的支撑板施加“抖动”频率,有效抑制产生尖利噪音的振动,从而能在温度湿度变化和刹车系统正常磨损的情况下发挥作用。由于不需要安装探测器或逻辑系统以确定适当的控制频率,这种装置在结构上要简单得多,需要的元件也比较少。
压电陶瓷也可用作汽车的压电陶瓷爆震传感器、超声波传感器、加速度传感器等类别。压电陶瓷爆震传感器由压电陶瓷振子、金属片、密封垫、金属外壳等构成。压电振子产生的电荷与发动机气缸发生的振动成正比,所产生的电压经屏蔽线进入电控单元,由此检测出7kHz左右振动所产生的电压,电控单元根据这一电压的大小判断爆震强度,及时修正或响应推迟点火提前消除爆震,使发动机在接近爆震、热效率最高、燃料消耗量最少的点火时刻工作,实现无爆震工作状态,保证发动机以最大可能的功率与经济指标运转。
超声波传感器用作汽车倒车防撞报警器装置,也被称为超声波倒车雷达或倒车声纳系统,尤其适用于加长型装载汽车、载重大货车、矿山汽车等大型车辆。超声波传感器通常由铝合金外壳、压电陶瓷换能器、吸声材料、引线电极所构成,具有水平方向特性宽,而垂直方向受到限制的方向性,原理上利用锆钛酸铅PZT压电陶瓷在电能与机械能之间相互转换的正、逆压电效应,既在压电陶瓷加一电信号,便产生机械振动而发射超声波,当超声波在空气传播途中碰到障碍物立即被反射回来,作用于它的陶瓷时,则会有电信号输出,通过数据处理时间差测距,计算显示车与障碍物的距离及危险相撞时报警,可准确无误地