Пьезоэлектрический генератор

 

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.11.79 (21) 2878201/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.81. Бюллетень ¹ 4 (45) Дата опубликования описания 07.11.81

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

1 т!

А С Зубков /

Московский автомеханический институт-- = /

Л (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ПЪЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к пьезоэлектромеханическим преобразователям — пьезогенераторам, в частности к высоковольтным пьезоэлектрическим генераторам систем зажигания, служащим для воспламенения горючих смесей.

Известны пьезоэлектрические генераторы, преобразующие механическую энергию в электрическую, содержащие два пьезокерамических элемента цилиндрической формы, между которыми расположена металлическая прокладка, а на торцах металлические наконечники. Все элементы таких генераторов установлены механически последовательно в общий корпус. При воздействии механического импульса на наконечники пьезоэлементы деформируются, а на их обкладках генерируются электрические заряды, используемые для образования искры и воспламенения горючих смесей (1).

Недостатком такого пьезогенератора является относительно невысокая работоспособность, особенно на высоких частотах.

Известны также пьезоэлектрические генераторы, преимущественно для системы зажигания, содержащие размещенные в диэлектрическом корпусе пьезокерамические элементы, установленную между ними прокладку с высоковольтным выводом и наконечники (2). Долговечность и надежность таких пьезогенераторов увеличивается за счет прецизионной технологии изготовления всех элементов.

Однако известные пьезоэлектрические генераторы (в условиях большой осевой нагрузки, воздействующей на пьезокерамические элементы) обладают невысокой надежностью и долговечностью, особенно при высокой частоте воздействующего механического импульса.

Это происходит потому, что технологически очень трудно обеспечить необходимую чистоту и параллельность торцовых поверхностей пьезокерамических элементов, прокладки и наконечников, а неровности и непараллельности их торцовых .поверхностей приводят к появлению местных напряжений и, как следствие, возникновению уравнительных токов, разогревающих этп поверхности. Вследствие этого происходит интенсивный механический и электроэрозионный износ торцов пьезокерамических элементов, прокладки и наконечников, появляются микротрещины в пьезокерамических элементах, что приводит к их быстрому разрушению.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности пьезогенераЗ0 тора.

879006

Поставленная цель достигается тем, что пьезокерамические элементы, прокладка и наконечники склеены или сварены между собой.

На чертеже изображен предлагаемый г пьезоэлектрический генератор, разрез, Два пьезокерамических элемента 1 цилиндрической формы торцовыми поверхностями через прокладку 2 соединены механически последовательно, а электрически — 10 параллельно. Другими торцовыми поверхностями пьезокерамические элементы 1 соединены с наконечниками 3. К прокладке

2 присоединяется изоляционный вывод 4 пьезогснератора. В качестве электроизоля- )5 ционного материала и защитного покрытия пьезоэлементов от воздействия окружающей среды служит корпус 5. Пьсзокерамическпс элементы 1, прокладка 2 и пакопсчпики 3 склеены нлп сварены между собой 0 по торцам.

Пьезоэлектрический генератор работает следующим образом.

При воздействии механического импу:и— са на наконечники 3 пьезокерампчсские 2з элементь1 1 деформируются, а на их o()кладках генерируются электрические заряды, которые используются чля образования искры и воспламенения горючих смесей.

При неразъемпом соединении отдельных з0 элементов пьезоэлектрического генератора исключается их перемещение относительно друг друга и тем самым механический износ их торцовых поверхностей. Плотное, без зазоров, соединение искл|очает возмож- З5 ность элсктроэрозионного износа. Вслс.<са впе этого механические напряжения более равномерно распределяются по сечению пьезокерамических элементов, тем самым уменьшаются уравнительные токи, разогрев торцовых поверхностей пьезокерамики и повышается ее износостойкость. Технология изготовления отдельных элементов и всего пьезоэлектрического генератора упрощается, так как при получении неподвижного соединения, например, при помощи сварки не требуется изготавливать пьсзокерамическис элементы, прокладку и наконечники по прецизионной технологии. Монтаж монолитной летали в корпус естественно упрощас и я.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический генератор, преимущественноо для системы заи пгания, содержащий размещенные н диэлектрическом корпусе пьсзокерампчсскнс элементы, установленную между ппми прокладку с высоковольтным выводом и наконечники, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, пьезоксрампческнс элементы, прокладка и наконечники склеены пли сваре!!1>! меж.!, соб()й.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ М 1218216, кл, 46с, 29, опх блик. 1960.

2. Патент Франпии ЛЪ 2074318, кл. F 23q

3 00, опублпк. 1971.