Пьезозажигание
Зима. На улице -150С, полеты отменены… 😊 И чего только не лезет в голову…
Вот никому не приходила в голову мысль об использовании пьезоэлемента
от обычной зажигалки в качестве магнето и катушки зажигания? 😉
Реализация, теоретически, кажется простой: кулачек на к/вал и пьезик на
кронштейн-хомутик (поворот - угол опережения) 😃 .
Вопроса два:
- Ресурс пьезоэлемента?
- Мощность искры?
Зато выигрышь очевиден! 😃
ресурса не хватит на один полёт думаю. И искра там ненадёжная.
Была бы идея рабочая -мы видели бы это в магазинах.
ресурса не хватит на один полёт думаю. И искра там ненадёжная.
Про ресурс в справочниках нашел, что он не менее 45 000,
а про максимум нету… 😦
Про ресурс в справочниках нашел, что он не менее 45 000***
Значит не менее 4 минут на оборотах 12000 😁
-
- потери механизма стучащего по пьезу большие ( механические)
-
- ресурс пеьзы очень маленький
Зима. На улице -150С, полеты отменены… 😊 И чего только не лезет в голову…
- купите автомодель (электро или двс - без разницы и занимайте свое время)
- Зима это самое плодотворное время для строительства и ремонтов к предстоящему летнему сезону 😊
А у пьезоэлемента U пропорционально, насколько знаю, не dl/dt, а просто пропорционально dl.
Так что “стучать” вовсе необязательно.
Эфект появления напряжения на пьезо основан на основе деформации , чем больше деформация тем больше напряжение потенциалов.
Почему как раз и ударяют - чтоб получить максимальную деформацию при столь большом напряжении и малом времени наростания этого напряжения. Иначе вы несможите выкачать это напряжение с пьзо элемента ( во всех устройствах где нужна искра полученная из пьзо и используется метод удара ) …
Я невникал в этот процесс , но везде озвученна проблемма ресурса пьезика .
Хотя есть еще одна теория - www.ntpo.com/…/electricity_19.shtml.
Самое интересное в пьзо это обратное воздествие на него - это подача напряжения на пьзо элемент . Он меняет свои геометрические размеры.
Вот используя этот метод к примеру на настоящем авто фирма бошш изготавливает насос форсунку ❗ .
Незнаю точно но кажется впрысковой ОС использует подобную технологию…
Да на работе раскурочу сегодня тестер для проверки свечей . Просто интересно каким образом там реслизоан принцып - но нажимать на клавишу пистолета приходится с усилием…
А вот что нашел через гуглу - www.topreferats.ru/radio/8751.html объясняющий все процессы работы пьезо.
Да, как раз то, что я и говорил по приведенной ссылке: u=Dd/d
Никаких dt в знаменателе нет => “бить” необязательно. (dt - время, за которое происходит сжатие) (слово “время” по приведенной ссылке не упоминается в тексте, как и символ t)
Тогда у вас возникает вопрос - зачем тогда бьют? Я объясню. В зажигалках это просто способ накопления и отдачи энергии и минимизации токов утечки. Кроме того человек не может развить услилие для обеспечения необходимого Dd. А механизм бойка - это считайте плоскогубцы. В зажигалке (по крайней мере той, что у меня) кнопка прожимается на несколько сантиметров. Конечно, это не значит что на такую величину деформируется кристалл.
Кроме того, если мотор крутится быстрей чем несколько оборотв в секунду, то делать еще и механизмы “бойка” совершенно бессмысленно. Сам мотор будет как бойок.
Что касаемо обратного эффекта - любой резонатор в часах, генератор тактовой частоты в вашем компе и тд. Правда там напряжения меньше, поэтому и работает долго. ИМХО, проверить кварц можно подав на него соответствующей частоты импульсы и аплитудой киловольты. Если несколько часов выдержит - можно городить систему зажигания.
Тогда у вас возникает вопрос - зачем тогда бьют? Я объясню. В зажигалках это просто способ накопления и отдачи энергии и минимизации токов утечки. Кроме того человек не может развить услилие для обеспечения необходимого Dd. А механизм бойка - это считайте плоскогубцы. В зажигалке (по крайней мере той, что у меня) кнопка прожимается на несколько сантиметров. Конечно, это не значит что на такую величину деформируется кристалл.
Кроме того, если мотор крутится быстрей чем несколько оборотв в секунду, то делать еще и механизмы “бойка” совершенно бессмысленно. Сам мотор будет как бойок.Что касаемо обратного эффекта - любой резонатор в часах, генератор тактовой частоты в вашем компе и тд. Правда там напряжения меньше, поэтому и работает долго. ИМХО, проверить кварц можно подав на него соответствующей частоты импульсы и аплитудой киловольты. Если несколько часов выдержит - можно городить систему зажигания.
А как на моторе в момент запуска вы соберете потенциал ? Длительность сжатия настолько долгая что пьезо несможит его выдать . Вы что думаете условно если будете давить 1 секунду на пьзо то 1 секунду будет идти искра ? Механически представьте реализацию свой формулы.
Возмите пьезо от зажигалки и надовите гвоздем - фиг а не искру получите. Дальше мех потери нужно усилие чтоб на твердом пьезоэлементе получить необходимую деформацию - вот вам мех потери.
Вы на кварц киловольты подавали ? Подайте … Тем более кварц и пьзоэлемент насколько я знаю не совсем одно и тоже , конструктивно разные вещи , не говоря об их назночении в электронике.
И причем тут обратный эфект и поданное на него напряжение по сравнению с механическим разрушением ?
Сегодня расковырял пьезотестер для свечей зажигания.
Первое именно практически выяснил зачем нужен удар …
Да при деформации если между обкладками нет утечки напряжения и оно стоит и если деформировать дальше то напряжение будет накапливаться до такого значения пока не пробьет растояние между условным разрядником. Но без удара не обойтись и причин несколько . Одна из них что при простом наростании нельзя контролировать момент возникновения пробоя искры - процесс можит меняться в зависимости от плотности воздуха , от влажности воздуха и в конце концов от состава диэлектрика ( в данном случае состав воздуха). Дальше если деформация будет происходить без удара ( в пьезо-тестере там нет удара а простая механическая деформация вызваная наподобе струбцины) напряжение разряда будет маленьким это раз , и мощность искры очень маленькая , неспособная поджечь топливную смесь- искра глупая и она не понимает что её задача не просто разрядиться а еще и запалить что то.
Дальше кто не знает озвучу один момент - топливная смесь во время сжатия , это самая неблагодарная среда для искрообразования . Поэтому нужен приличный потенциал именно в нужный момент времени - это простой деформацией нельзя будет получить. Поэтому если нужно получить что то путнее и в нужный момент , то это только посредством удара иначе при сжатии увеличится плотность нашего диэлектрика и появится возможность утечки до того момента когда это способно будет дать хорошую искру чтоб вооспламенить смесь.
Дальше усилие требуемое для деформации , чтоб получить напряжение при котором произойдет разряд - нужно создать бешенное давление на кристалы ( а они очень жесткие , о птицах) .
В тестере применен рычаг примерно длинной 10см , и это чтоб получить деформацию кристала около 0,05мм .
На модельном моторе как это реализовать - дело исполнителя , но тут появляются механические потери.
Ну и в довершении ресурс кристала .
Вот когда сможите решить все перечисленное . то возможно актуальность пьезозажигания и будет иметь место.
----------------------------------------------------
Насчет кварцевого резонатора и пьезоэлемента - не все кристалы обладают пьезоэфектом ( точно не утверждаю на правоту в обозначении материала - но какя то окись титана ) - кварцевые резонаторы которые используются как в радиоаппаратуре так и наших компутерах и пр. технике увы выполнены на других материалах.
Да, с этими выводами я согласен. То есть сделать может и можно, но смысла нету. Тем более неясен ресурс кристаллов. И скорей всего он довольно низок.
Дальше отвечу на предыдущий пост (хотя смысла особого в этом уже вроде как и нету, но не хочу оставлять вопросы без ответа. Вероятней всего вы ответы на эти вопросы и так знаете, ответы в большей степени для топикстартера.).
1)Потонциал в момент запуска собирать таким же образом как и в процессе работы - при проворачивании винта происходит деформация кристалла, накапливается потенциал, в какой то момент происходит пробой. Чесно говоря я не понял с чем связан этот сверхпростой вопрос.
-
Искра выдается в определенный момент времени и пробивает 1 раз. Время горения искры я конечно так сходу не назову, но оно будет того же порядка как в пьезозажигалках. Никакого горения искры в течении 1 сек конечно же не будет.
Если мы после искры сжатие кристала останавливаем, то и напряжение на кристалле будет то, которое останется после потухания искры, и останется оно (если принебречь утечкой) бесконечно долго. Если мы продолжаем кристалл сжимать дальше, то возможна повторная искра. Потом кристал разжимается, будут снова искры, но ток будет направлен в обратную сторону. -
Механическая реализация - на валу имеется эксцентрик, от которого движение через рычаг (рычаг с большим отношением плеч) передается на кристалл. Стало быть в такой схеме опережение зажигания регулируется поворотом вокруг оси вала системы рычаг-кристалл. Форма эксцентрика определяет степень “удара”, высота эксцентрика определяет степень сжатия кристалла.
Искр будет как минимум 2 - одна при сжатии, другая - при возвращении в несжатое состояние, но от этого уже так просто не избавится. И это недостаток системы. Выход - эксцентрик специальной формы на распредвале, который вращается в 2 раза медленей, но и удар будет меньше.
Если этого будет недостаточно - вряд ли что-то вообще получится. Дело в том, что детали авиамодельного двигателя и так работают на околокритических режиах, а механизмы “бойка” требуют больших скоростей (если скорости те же - то это уже не бойок, а описаный выше механизм или его модификация), чем основной механизм, поэтому долговечность этих бойков будет никакая.
4)Киловольты на кварц я не подавал. Да, использовать генераторы - это была бредовенькая идея. 😦
5)Обратный эффект я предложил использовать для тестирования долговечности кварца. Если от обратного эффекта кварц разваливается, то смысла изобретать с его использованием систему зажигания точно нет. Если не разваливается - то можно еще на что-то надеяться.
В любом случае это уже будет совершенно другой двигатель с искровым зажиганием.
1)Потонциал в момент запуска собирать таким же образом как и в процессе работы - при проворачивании винта происходит деформация кристалла, накапливается потенциал, в какой то момент происходит пробой. Чесно говоря я не понял с чем связан этот сверхпростой вопрос.
- Искра выдается в определенный момент времени и пробивает 1 раз. Время горения искры я конечно так сходу не назову, но оно будет того же порядка как в пьезозажигалках. Никакого горения искры в течении 1 сек конечно же не будет.
Если мы после искры сжатие кристала останавливаем, то и напряжение на кристалле будет то, которое останется после потухания искры, и останется оно (если принебречь утечкой) бесконечно долго. Если мы продолжаем кристалл сжимать дальше, то возможна повторная искра. Потом кристал разжимается, будут снова искры, но ток будет направлен в обратную сторону.
Вот тут один момент собрать его не самое главное а ещё и получить именно в нужный момент - чтоб искра не проскочила в начале сжатия кулочка к примеру а именно на вершине кулочка . Разбег по искрообразованию даже в 5 градусов остро кретичен и для качественной работы она должна проходить именно с разбегом не более 1 градуса , иначе мощности никогда не будет. Тут только один способ это подложки находятся в замкнутом состоянии до момента пока не нужно выдать искру на гора - но увы мощность в этом случае искры будет очень и очень маленькая ( так в пистолете сделано для избежания поражения эл. током - вдруг у пользователя сердце слабое и остановится или эл.шок получит). Или всетаки вернуться к удару , кулочек только взводит рычаг - тогда решаются все проблемы.
Дальше парозитная искра после вооспламенения не сильно критична - на авто это несказывается и там применены ДИЗ системы когда враз идут две искры в разные цилиндры в одном сжатие в другом заканчивается фаза выпуска.
Без сжатия в цилиндре там хоть заискрись .
Ладно это только теории, практикой заниматься некогда.
Еще обратный процесс на пьезо можно проводить бесконечно долго - нет механического разрушения . А в прямом процессе на выробатывание энергии мы мнем кристал механически и механические воздействия как раз и разрушают кристал силы трения и деформации стирают как окисный слой так и современем вытирают кристал и пр.
Главное получить достаточной мощности искру ( запаливаем не газ а более плотное вещество) , если это удасться то тогда есть смысл возни по разроботке дальнейшего устройства.
Как писал больше теории чем практики (тем более высасываемой из пальца). Сейчас у меня сломан другой тестер свечей зажигания , где насосом накачивается давление и проверяется работа свечей зажигания . Вот для интереса накочал бы полость и посмотрел бы как там с искрой , еще прикололся бы пару капель бензина туда накапать а потом накочать - если даст вспышку вынесет только пластиковые окна этого устройства в максимуме - не фотально. Но сдох тот тестер.