奔驰压电式喷油器介绍
奔驰汽油柴油发动机压电式喷油嘴功能结构及特性技术信息
压电晶体原理:
某些晶体如石英、压电陶瓷及锆钛酸钡等,当沿一定方向对其施加外力,晶体不仅产生机械变形,而且其内部产生极化现象,从而在相对表面上出现异性电荷,形成电场。当外力去掉后,晶体又恢复到不带电状态,这种物理现象被称为压电效应,压电效应所产生的电荷量与作用力成正比。
同样,压电晶体也会在电场作用下发生线性形变,输出较大的载荷。
压电晶体原理:
压电晶体在通电的情况下,其晶粒会产生极性重组,这使得晶体的长度会产生变化,极化过程如下图所示
为使得压电晶体的变形更有规律和更稳定,喷油器的压电促动器采用的是多层设计,如右图所示:
奔驰OM642柴油发动机压电式喷油嘴结构
60/1 压电晶体促动器
60/4 耦合器
60/7 控制阀组合
60/10 喷嘴
60/13 回油管道
60/14 电插头
60/15 高压管道
Y76 喷油嘴壳体
耦合器的工作原理:
通过上下活塞直径的差异实现发生器变形位移的放大。
粗活塞的运动导致绿色阀腔内容积产生变化,由于液压油的体积一定,粗活塞的向下移动会导致细活塞不得不向下移动,且移动的位移远大于粗活塞的移动位移, 从而实现位移的量的放大。
控制阀组的工作原理
奔驰M276/278汽油发动机压电式喷油嘴结构举例
1、特氟纶密封圈
2、控制阀组
3、压电晶体促动器
4、耦合器/间隙补偿
5、O型密封圈
6、高压进油
7、电插头
Y76、喷油嘴壳体
压电式喷油嘴特性:
工作电压120至160V (汽油机)/200V (柴油机),高压电路和低压电路相互隔断
发动机控制单元通过接地/搭铁信号进行喷油量控制
一个工作循环最多可以喷射5次
压电执行器采用电流控制,控制电流大约8A(汽油机)/15A(柴油机)
反应时间短,在0.14ms左右
奔驰OM642柴油发动机压电式喷油嘴控制电压和电流信号波形
奔驰M276/278汽油发动机压电式喷油嘴控制电压和电流信号波形