Форсунки для дизельных двигателей – ухаживаем за ними правильно!
Форсунки для дизельных двигателей – это детали топливной аппаратуры, которые наиболее подвержены износу. Считаются самыми простыми в обслуживании и проведении диагностики в условиях сервисных центров. От того, насколько эффективно работают форсунки, зависит качество сгорания топлива в цилиндрах двигателя, его запуск, динамика разгона автомобиля, экономичность и количество вредных выбросов.
Форсунки для дизельных двигателей – что это?
В зависимости от типа распылителей и топливной системы максимальное давление форсунок дизельных двигателей в распылителе в момент впрыска составляет порядка 200 МПа, а время – от 1 до 2 миллисекунд. От качества впрыска зависит уровень шума двигателя, количество выбросов в атмосферу сажи, окислов азота и углеводорода.
Современные модели различаются по форме корпуса, размеру распылителей, а также по способу управления. Отличие различных типов форсунок состоит в использовании различных систем впрыска и видов распылителей, которые бывают штифтовыми и дырчатыми. Штифтовые применяют в двигателях с форкамерной системой зажигания, дырчатые устанавливаются на дизелях с непосредственным впрыском топлива.
По способу управления детали делятся на однопружинные, двухпружинные, с датчиками контроля положения иглы и управляемые пьезоэлектрическими элементами. Кроме всего прочего, схема форсунки дизельного двигателя зависит от способа ее монтажа в головке цилиндров: при помощи фланца, хомута или путем вворачивания в гнездо.
Принцип работы форсунки дизельного двигателя – кратко о сложном
Основное назначение таких деталей заключается в дозировании и распылении топлива, а также герметичной изоляции камеры сгорания. В результате исследований были разработаны насосы-форсунки, которые устанавливаются в каждый цилиндр по отдельности. Принцип работы форсунки дизельного двигателя нового типа заключается в том, что она функционирует от кулачка распределительного вала через толкатель. Подача и слив топлива осуществляется через специальные каналы в головке блока. Дозирование топлива происходит через блок управления, который подает сигналы на запорные электромагнитные клапаны.
Работает насос-форсунка в импульсном режиме, что позволяет перед основным впрыском произвести предварительную подачу топлива. В результате чего значительно смягчается работа двигателя и снижается уровень токсичных выбросов.
Топливные форсунки в большинстве случаев нуждаются в простом уходе, чаще всего, для того чтобы вернуть их в рабочее состояние, достаточно просто их очистить и промыть. Независимо от того, сколько форсунок в двигателе, случается, что при резком нажатии на педаль газа ощущаются рывки и провалы или ощутимо снижается мощность, мотор начинает неустойчиво работать на низких оборотах, значит, произошла закупорка каналов форсунки твердыми смолянистыми отложениями. Что же делать?
Промывка форсунок дизельного двигателя – способы реализации
Загрязнение этого элемента ведет к нарушению распыления топлива и приводит к неправильному образованию воздушно-топливной смеси. В идеале пульверизация должна быть максимально равномерной. Основной источник загрязнения – содержащиеся в топливе смолы. Промывка форсунок дизельного двигателя может устранить все нарушения подачи топлива в цилиндры.
Процесс очистки форсунок предусматривает удаление различных загрязнений в топливных каналах. В настоящее время применяется несколько способов:
- чистка форсунок дизельных двигателей с помощью ультразвука;
- промывка форсунок топливом с добавлением специальных присадок;
- промывка с использованием специальных жидкостей на стендах;
- промывка вручную.
Для автомобилистов наиболее приемлемым является последний вариант, поскольку он позволяет проводить работы по очистке форсунок в домашних условиях. Однако в запущенных случаях приходится обращаться к услугам автоцентров, где проводится очистка при помощи ультразвука, что является более жестким способом. К данному виду очистки рекомендуется прибегать только в случае, если промывка специальными жидкостями не дала положительного результата.
Принцип работы форсунки
Форсунка (другое название — инжектор), являясь конструктивным элементом системы впрыска, предназначена для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.
В зависимости от способа осуществления впрыска различают следующие виды форсунок:
электромагнитная;
электрогидравлическая;
пьезоэлектрическая.
Электромагнитная форсунка
Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на бензиновых двигателях, в т.ч. оборудованных системой непосредственного впрыска. Форсунка имеет достаточно простое устройство, включающее электромагнитный клапан с иглой и сопло.
Схема электромагнитной форсунки
1 сетчатый фильтр
2 электрический разъем
3 пружина
4 обмотка возбуждения
5 якорь электромагнита
7 игла форсунки
8 уплотнение
9сопло форсунки
Работа электромагнитной форсунки осуществляется следующим образом. В соответствии с заложенным алгоритмом электронный блок управления обеспечивает в нужный момент подачу напряжения на обмотку возбуждения клапана. При этом создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло. Производится впрыск топлива. С исчезновением напряжения, пружина возвращает иглу форсунки на седло.
Электрогидравлическая форсунка
Электрогидравлическая форсунка используется на дизельных двигателях, в т.ч. оборудованных системой впрыска Common Rail. Конструкция электрогидравлической форсунки объединяет электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.
Схема электрогидравлической форсунки
1 сопло форсунки
2 пружина
3 камера управления
4 сливной дроссель
5 якорь электромагнита
6 сливной канал
7 электрический разъем
8 обмотка возбуждения
9 штуцер подвода топлива
10 впускной дроссель
11 поршень
12игла форсунки
Принцип работы электрогидравлической форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыске, так и при его прекращении. В исходном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Впрыск топлива не происходит. При этом давление топлива на иглу ввиду разности площадей контакта меньше давления на поршень.
По команде электронного блока управления срабатывает электромагнитный клапан, открывая сливной дроссель. Топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. При этом впускной дроссель препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не изменяется, под действием которого игла поднимается и происходит впрыск топлива.
Пьезоэлектрическая форсунка
Самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива, является пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка). Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска Common Rail.
Преимуществами пьезофорсунки являются:
быстрота срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), и как следствие возможность многократного впрыска топлива в течение одного цикла;
точная дозировка впрыскиваемого топлива.
Это стало возможным благодаря использованию пьезоэффекта в управлении форсункой, основанного на изменении длины пьезокристалла под действием напряжения. Конструкция пьезоэлектрической форсунки включает пьезоэлемент, толкатель, переключающий клапан и иглу, помещенные в корпусе.
Схема пьезоэлектрической форсунки
1 игла форсунки
2 уплотнение
3 пружина иглы
4 блок дросселей
5 переключающий клапан
6 пружина клапана
7 поршень клапана
8 поршень толкателя
9 пьезоэлемент
10 сливной канал
11 сетчатый фильтр
12 электрический разъем
13 нагнетательный канал
В работе пьезофорсунки, также как и электрогидравлической форсунки, используется гидравлический принцип. В исходном положении игла посажена на седло за счет высокого давления топлива. При подаче электрического сигнала на пьезоэлемент, увеличивается его длина, которая передает усилие на поршень толкателя. Открывается переключающий клапан, топливо поступает в сливную магистраль. Давление выше иглы падает. Игла за счет давления в нижней части поднимается и производится впрыск топлива.
длительностью воздействия на пьезоэлемент;
давлением топлива в топливной рампе.
Схема подключения форсунок | Speeduino Manual
Speeduino содержит 4 канала управления инжекторами и способна управлять 8 форсунками (цилиндрами).
Speeduino поддерживает High-Z (‘high-impedance’ или ‘saturated’) форсунки напрямую. Low-Z форсунки поддерживаются с добавлением резисторов, соединенных последовательно с сигнальными проводами. High-Z как правило, форсунки с сопротивлением более 8 Ом.
Если «Low-Z» («peak and hold» или PWM-управляемые) используются форсунки, которые имеют более низкий импеданс, для проводки потребуются последовательные резисторы на каждом форсунке, чтобы избежать повреждения платы избыточным током. Резисторы могут быть рассчитаны по закону Ома или использовать Интернет-калькулятор, например Калькулятор сопротивления форсунок Speeduino.
Существует несколько способов подключения форсунок в зависимости от конфигурации и предпочтений.
Для этих конфигураций каждая форсунка подключается к собственному выходу платы Speeduino.
Для 4 форсунок, существует 2 способа подключения к Speeduino:
Стандартный метод аналогичен тому, который используется для 6 или 8 цилиндровых моторов, где по 2 форсунки соединены с каждым каналом инжекторов. В этой конфигурации будут использоваться только 2 канала инжекторов. Форсунки, спаренные вместе, должны иметь свои ВМТ смещенные на 360° друг относительно друга.
Этот метод доступен только для 4 цилиндровых моторов и позволяет использовать по 1 форсунке на канал. Каналы инжектора работают в порядке (т.е. 1, 2, 3, 4), поэтому форсунки должны быть правильно подключены к проводам, чтобы учесть порядок впрыска. В Tuner Studio этот параметр можно включить, выбрав:
Settings -> Engine Constants -> Injector Timing -> Sequential
Примечание: Использование последовательного впрыска требует использования читаемого сигнала распредвала в дополнение к сигналу от коленвала. Если при выборе опции sequential не подается сигнал коленвала, то система не синхронизируется
для 5 цилиндров должны быть подключены все 4 канала инжекторов с 2 входами, разделяющими выход# 3. Для типичного порядка впрыска (1-2-4-5-3) форсунки 4 и 3 соединяются на выходе 3 канала.
Для более чем 4 форсунок количество используемых выходов будет равно половине числа форсунок.
Для V6 с полядком работы (1,4,2,5,3,6) форсунки подключаются в 3 группы (1,5) (4,3) и (2,6) так как эти цилиндры смещенвы на 360 градусов друг от друга.
В соответствии с вышеизложенным, эта конфигурация требует, чтобы каждый канал инжекторов был соединен с 2 форсунками.
Форсунки должны быть сгруппированы в противоположные пары, то есть цилиндры, верхние мертвые центры которых отличаются на 360 градусов друг от друга.
Форсунки
Назначение форсунки
Форсунка служит для подачи топлива в камеру сгорания под большим давлением в мелко распыленном виде и обеспечивает четкую отсечку подачи топлива в конце впрыска. На дизелях применяют форсунки нескольких типов: открытые или закрытые, с распылителем, имеющим одно отверстие (сопло) или несколько. Закрытые форсунки могут быть штифтовые или бесштифтовые. На дизелях марок «ЯМЗ» , «КамАЗ», «ЗИЛ» применяют закрытые бесштифтовые форсунки. Форсунка называется закрытой, так как сопла в распылителе закрыты иглой и только в момент впрыска топлива сообщаются с камерой сгорания. Для выхода топлива распылитель имеет четыре сопла диаметром 0,34 мм.
Устройство форсунки двигателя ЯМЗ
Форсунка дизелей марки «ЯМЗ» состоит из корпуса, в котором имеется центральное отверстие под штангу и наклонный топливный канал; распылителя с тщательно обработанным осевым отверстием под иглу и топливных каналов. В нижней части распылителя имеются четыре сопла, кольцевая проточка и два глухих отверстия под штифты. Игла распылителя имеет цилиндрическую направляющую часть, конусные пояски в средней и нижней частях. Распылитель с иглой крепится к корпусу накидной гайкой. В верхней боковой части находится прилив с резьбовым отверстием под топливный штуцер с фильтрующей сеткой. В центральной верхней части имеется резьба под резьбовую втулку, в центральной части которой находится резьбовое отверстие под регулировочный винт с контргайкой. Нижняя часть винта является верхней опорной тарелкой под возвратную пружину иглы распылителя.
На штанге в верхней части крепится нижняя опорная тарелка пружины, в нижней части запрессован шарик для плотной посадки иглы на седло. Резьбовая втулка в верхней части закрыта колпач-ковой гайкой с резьбовым отверстием под дренажный трубопровод.
Топливо подводится к форсунке через штуцер с сетчатым фильтром и поступает по наклонному каналу корпуса в кольцевую проточку распылителя. Затем топливо по трем каналам проходит в кольцевую полость (средней части распылителя), расположенную под утолщенной (с конусным пояском) частью иглы. Под действием топлива, поступающего в полость, игла поднимается, сжимая возвратную пружину. Сопла распылителя открываются, и топливо впрыскивается в камеру сгорания. После окончания впрыска давление топлива падает и под действием возвратной пружины игла плотно садится на седло в распылителе. Давление впрыска топлива регулируется регулировочным винтом с контргайкой в резьбовой втулке затяжкой возвратной пружины иглы распылителя. Топливо, просочившееся между иглой и распылителем, отводится дренажным трубопроводом в бак.
Форсунки дизелей:
а — ЯМЗ-236; б — КамАЗ-740; 1 — игла распылителя; 2 — медная шайба; 3 — кольцевая полость; 4— распылитель; 5— накидная гайка; 6— штифт; 7— шарик; 8 — корпус; 9 — штанга; 10 — тарелка пружины; 11 — пружина; 12 — регулировочный винт, 13 — стакан пружины; 14 — контргайка; 15 — колпак; 16 — прокладка; 17 — втулка; 18 — сетчатый фильтр; 19 — уплотнитель штуцера; 20 — штуцер; 21 и 23 — каналы; 22 — кольцевая проточка; 24 — латунный стакан; 25 — головка блока цилиндров; 26 — проставка; 27 — уплотнительное кольцо; 28 — регулировочные шайбы; 29 — опорная шайба.
Форсунки судовых дизелей, конструкция — MirMarine
Форсунки судовых дизелей бывают двух типов: открытые и закрытые. Форсунки открытого типа из-за существенных недостатков в последнее время на дизелях не устанавливают.
При использовании форсунок открытого типа топливо от топливного насоса высокого давления через форсуночную трубку подается к форсунке, подводящий канал которой является продолжением трубки, далее топливо поступает на распылитель и в цилиндр. Ввиду отсутствия запорного устройства топливо начинает поступать в цилиндр, как только давление в топливопроводе станет больше давления в цилиндре. Поэтому первые частицы топлива, поступающего в цилиндр, имеют сравнительно большие размеры, плохо перемешиваются с воздухом и сгорают неполностью. То же самое происходит и в конце подачи, когда давление топлива снова падает. Для уменьшения отрицательного влияния этих явлений на качество распыливания и сгорания топлива топливные насосы дизелей с форсунками открытого типа имеют кулачные шайбы специального профиля, позволяющие сократить время нарастания давления и подачи топлива в цилиндр до минимальных значений.
У форсунок закрытого типа на пути топлива перед соплом устанавливают специальный запорный клапан игольчатого типа, нагруженный пружиной. Первоначальная затяжка пружины зависит от типа двигателя, способа смесеобразования и других причин и принимается от 140 до 300 бар; для некоторых дизелей — до 400 бар. Высота подъема иглы игольчатого клапана зависит прежде всего от количества подаваемого топлива в цилиндр за один впрыск и колеблется от 0,35 до 1,1 мм— более высокий подъем иглы привел бы к перегрузке и быстрому износу пружины. Закрытые форсунки позволяют подавать топливо в цилиндр при высоких давлениях даже при работе двигателя на малых оборотах. Сопло у форсунок небольших дизелей выполняют обычно вместе с распылителем, у форсунок крупных дизелей — отдельной деталью, которую по мере износа отверстий заменяют.
Форсунки больших дизелей имеют специальные каналы для подачи охлаждающей жидкости в район распылителя и сопла. Охлаждение форсунки уменьшает нагарообразование в районе сопла и возможность закоксовывания его отверстий. В качестве охлаждающей жидкости применяют дизельное топливо или пресную воду. При охлаждении форсунок водой устанавливают обычно индивидуальную систему охлаждения с собственным холодильником для охлаждения пресной воды. Периодически путем анализа проверяют, нет ли в охлаждающей воде топлива, и в случае его появления немедленно выясняют, в какой форсунке появилась неплотность, и заменяют ее.
Все форсунки закрытого типа работают по одинаковому принципу и отличаются только устройством распылителей, которые бывают дырчатыми и штифтовыми. Устройство многодырчатого и штифтового распылителей показано на рис. 54. Топливо от топливного насоса по каналу 1 проходит в полость 3. Когда общее усилие, действующее на конусную площадку 4, превышает упругость пружины, игольчатый клапан 2 приподнимается и топливо попадает в камеру сгорания в первом случае через отверстия, а во втором — через щелевой канал 5 (между игольчатым клапаном и распылителем). Форсунки со штифтовыми распылителями не нашли широкого применения, так как вследствие интенсивного износа распылителя ширина канала увеличивается и качество распыла ухудшается.
Конструкция стандартной форсунки закрытого типа двигателей ДР 30/50-3 показана на рис. 55. К стальному кованому корпусу 4 форсунки при помощи нажимной гайки 3 крепится распылитель 2 с игольчатым клапаном 1, который через толкатель 5 нагружен пружиной 6, натяжение пружины регулируют винтом 7 и фиксируют контргайкой 11. Топливо от топливного насоса подается через щелевой фильтр 8 по каналу А в полость под игольчатый клапан 1. Когда усилие, созданное давлением топлива на конусную площадку иглы, превысит начальное натяжение пружины (200—205 бар), игла поднимается и топливо через восемь сопловых отверстий диаметром 0,35 мм попадет в камеру сгорания. Угол между отверстиями 140°. Подъем иглы равен 0,5 мм и ограничен нижним торцом корпуса 4 форсунки. Топливо, просочившееся через зазор между иглой и распылителем, отводится по каналу В в присоединенную к корпусу с помощью штуцера 12 сливную трубку. Уплотнение сливной трубки осуществляется прокладками 13.
Для прокачивания форсунки после профилактики и ремонта служит невозвратный шариковый клапан 9, прижимаемый к гнезду болтом 10. Уплотнение между форсункой и цилиндровой крышкой — красномедная прокладка 14.
Подобные форсунки просты по конструкции, однако имеют ряд недостатков, главными из которых следует считать: отсутствие специальной ограничительной шайбы подъема иглы, что приводит к износу корпуса форсунки; при износе отверстий распылителя приходится заменять весь комплект (у форсунок с отдельно выполненным соплом заменяют только последний). Отсутствие специального охлаждения тоже упрощает конструкцию форсунки, однако приводит к нагарообразованию и закоксовыванию отверстий распылителя.
В последнее время получили распространение гидрозапорные и гидромеханические форсунки.
У гидрозапорных форсунок для регулирования давления начала впрыска применяется гидравлический запор (вместо пружины), у гидромеханических форсунок — пружина в комплекте с гидравлическим запором.
Схема гидрозапорной форсунки с гидравлически управляемой иглой показана на рис. 56. Топливо по топливоподающему каналу попадает в полость Б под иглу форсунки. Запирающая жидкость поступает в полость В и действует на поверхность А, площадь которой и давление запирающей жидкости определяют расчетным путем. Игла приподнимается тогда, когда усилие, создаваемое давлением топлива на конусную площадку иглы, превышает усилие, создаваемое запирающей жидкостью на поверхность А. Жидкость для запирания иглы подается специальным насосом. Иногда для запирания форсунки используют то же топливо, которое подается к форсунке топливными насосами высокого давления.
Преимущества гидрозапорных топливных систем перед механическими: увеличивается срок службы распылителей благодаря смазке иглы гидросмесью, свободной от механических и химических примесей; можно изменять давление запирания в соответствии с режимом работы двигателя; обеспечивается одинаковое усилие запирания игл по всем форсункам; повышается экономичность дизеля за счет улучшения качества впрыска.
Похожие статьи
Форсунка Д-245Е3
Форсунка (Рисунок 1) предназначена для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля и обеспечения качественного распыла топлива
На дизелях применены форсунки типа CRIN2 производства фирмы «BOSCH» (Германия).
Рисунок 1 – Форсунка
Требуемые момент начала впрыскивания и величина подачи топлива обеспечиваются действием электромагнитного клапана форсунки.
Момент начала впрыскивания устанавливается системой электронного управления работой дизеля.
Формирование электронным блоком сигналов управления форсунками происходит на основании “считывания” сигналов, формируемых датчиками частоты вращения коленчатого вала и первичного вала редуктора привода ТНВД, установленных в определенном угловом положении один относительно другого.
Принцип работы форсунки представлен на рисунке 2.
Топливо подается по магистрали высокого давления через подводящий канал 4 к распылителю форсунки 11, а также через дроссельное отверстие подачи топлива 7 – в камеру управляющего поршня 8 через дроссельное отверстие отвода топлива, которое может открываться электромагнитным клапаном, камера соединяется с магистралью обратного слива 1.
При закрытом дроссельном отверстии 6 гидравлическая сила, действующая сверху на поршень управляющий, превышает силу давления топлива снизу на фаску (заплечик) 12 иглы распылителя форсунки.
Вследствие этого игла прижимается к седлу распылителя и плотно закрывает отверстия распылителя. В результате топливо не попадает в камеру сгорания.
При срабатывании электромагнитного клапана 3 якорь электромагнита сдвигается вверх и шарик 5 открывает открывая дроссельное отверстие 6.
Соответственно снижаются как давление в камере управляющего клапана, так и гидравлическая сила, действующая на поршень управляющего клапана.
Под действием давления топлива на конус игла распылителя отходит от седла, так что топливо через отверстия распылителя попадает в камеру сгорания цилиндра.
Управляющая подача – это дополнительное количество топлива, предназначенного для подъема иглы, которое после использования отводится в магистраль обратного слива топлива.
Рисунок 2 – Принципиальная схема работы форсунки
Кроме управляющей подачи существуют утечки топлива через иглу распылителя и направляющую управляющего поршня.
Все это топливо отводится в магистраль обратного слива, к которой присоединены все прочие агрегаты системы впрыска, и возвращается в топливный бак.
Количество впрыснутого топлива пропорционально времени включения электромагнитного клапана и величине давления в рейке, и не зависит ни от частоты вращения коленчатого вала двигателя, ни от режима работы ТНВД (впрыскивание, управляемое по времени).
Когда электромагнитный клапан обесточивается, якорь силой пружины запирания клапана прижимается вниз и шарик клапана 5 запирает дроссельное отверстие.
После перекрытия дроссельного отверстия отвода топлива давление в камере управляющего клапана вновь достигает той же величины, что и в аккумуляторе.
Это повышенное давление смещает вниз управляющий поршень вместе с иглой распылителя. Когда игла плотно примыкает к седлу распылителя и запирает его отверстия, впрыскивание прекращается.
Замену форсунок по результатам тестирования системы питания “COMMON RAIL” производить с учетом маркировок форсунки и распылителя, нанесенных в местах указанных на рисунке 3.
Замена распылителя в форсунке без применения специального оборудования и специально обученного персонала, а также во время гарантийного периода запрещена.
Во время гарантийного периода замена распылителя в форсунке может производиться только на Bosch-сервисе или специально авторизованными фирмой Bosch мастерскими.
Схема подключения эмулятора форсунок ГБО 2
При установке гбо 2 поколения на инжекторные двигателя, необходимо подключать эмулятор работы бензиновых форсунок, для того, что-бы не высвечивался CheckEngine и для отключения питания на бензиновые форсунки при работе двигателя на газе.
На примере эмулятора форсунок Stag2 E-4 (для 4- цилиндровых двигателей), рассмотрим как же его подключить своими руками в гаражных условиях.
Как подключить эмулятор форсунок
1) Необходимо узнать какой из 2 проводов, подходящих на бензиновый инжектор является +12 постоянных вольт, а где провод импульсный (управление форсункой).
Для этого:
— отключаем все фишки с форсунок
— берем мультиметр, и переводим его в режим измерения напряжения (вольтаж) до 20 вольт.
— 1 щуп мультиметра подсоединяем на + аккумулятора, а второй поочередно подключаем к каждому из пинов фишки бензинового инжектора. При включении зажигания, на 1 пине должно быть 12 вольт, а на втором 5-6 вольт.
Тот пин на который приходит 5-6 вольт и является управляющим, к нему и будет подключаться эмулятор.
Представим такой вот пример:
По данному методу узнаем все 4 управляющих проводов, и подключаемся к ним таким образом.
2) Дальше перекусываем сигнальный провод. В итоге имеем 2 конца провода, первый идет в сторону форсунки, второй в сторону блока управления двигателем.
3) По данному примеру на скрутке подключаем эмулятор к форсунке и ЭБУ.
(Важно: используйте термоусадку на соединениях, иззоленту лучше не использовать)
Схема подключения эмулятора форсунок гбо 2
Из эмулятора идут 10 проводов (на примере эмулятора Стаг).
Куда именно их подключать:
1) Черный провод — кидаем на массу
2) Голубой — на + электромагнитного клапана газового редуктора
3) Желтый и желтый с черным — подключаем к инжектору №1
4) Зеленый и зеленый с черным — подключаем к инжектору №2
5) Красный и красный с черным — подключаем к инжектору №3
6) Синий и синий с черным — подключаем к инжектору №4
Видео пример подключения эмулятора форсунок
Специально для читателей нашего сайта, мы нашли интересное видео, где автор подробно описывает процесс подключение эмулятора. Только на видео фирма Atiker, но принцип подключения у них у всех одинаковый.Смотреть видео: Схема подключения эмулятора форсунок ГБО 2
Узнать ежедневную экономию на газу
Комплект фильтра контура сопла— модернизация поколения 3
Подробная информация
Комплект фильтров цепи сопла Mistaway от MistAway представляет собой удобный комплект для замены, предназначенный для системы запотевания от комаров Gen 3MistAway. В комплект входит все необходимое для замены фильтра контура вашей системы, чтобы предотвратить засорение форсунок контура запотевания. Благодаря этому фильтру контура ваши отдельные форсунки не нуждаются в собственном фильтре, что позволяет сэкономить время и деньги на техническом обслуживании и замене в будущем.
Необходимые инструменты
Для установки комплекта фильтров цепи сопла Mistaway все, что вам нужно, — это крестовая отвертка и отвертка с плоским шлицем.
Как использовать
- Шаг 1: Перед установкой фильтра убедитесь, что форсунки запотевают, и в контуре форсунки нет перегибов или засоров, а давление насоса не превышает 250 фунтов на квадратный дюйм.
- Шаг 2: Установите кронштейн (с прикрепленным фильтром) к правой стене туманоуловителя.В модернизированном Gen 3 фильтр свешивается с боковой стенки и должен быть закреплен 4 прилагаемыми винтами.
- Шаг 3: Откройте корпус фильтра и убедитесь, что уплотнительное кольцо находится в канавке в верхней части корпуса. Как только это будет сделано, полностью заполните корпус водой.
- Шаг 4: Поместите фильтрующий элемент в центр корпуса и навинтите корпус фильтра на головку фильтра.
- Шаг 5: Подсоедините трубку 1/4 дюйма от устройства для туманообразования к порту на клапане сброса давления и от выхода «OUT» к контуру сопла.Как только это будет сделано, выполните тестовое распыление, чтобы убедиться, что все работает правильно.
Где использовать
Комплект фильтров контура сопла MistAway является составной частью специально для модернизированных версий системы туманообразования от комаров MistAway 3-го поколения. Он должен быть установлен между агрегатом и схемой форсунки. Трубка от блока подключена к порту с пометкой «IN». Трубка из порта, обозначенного «OUT», питает контур сопла.
Когда использовать
Замените комплект фильтра контура сопел Mistaway, если вы заметили, что сопла забиваются и не распыляют концентрат тумана должным образом.
Информация по безопасности
Встроенные фильтры контура сопелMistAway безопасны в использовании при установке в соответствии с руководством по эксплуатации.
Особые соображения
При замене деталей MistAway рекомендуется не допускать попадания в систему какого-либо концентрата тумана, чтобы жидкость не попала на вас.
Контактное сопло Абляция в высоковольтном автоматическом выключателе SF6
Фотография из источника № 4 (только для показа)
О форсунке высоковольтного элегазового выключателя:
Производители газовых выключателей SF6 требуют демонтажа и визуального осмотра главной цепи выключателя контактов, дугогасительных контактов и газовых форсунок, чтобы определить их состояние и необходимость замены.
Исторически эти проверки основывались на времени, электрических операциях, операциях с неисправностями или их комбинации. Например, после десяти срабатываний при номинальных срабатываниях выключателя короткого замыкания, 2000 электрических срабатываний или двенадцати лет для автоматических выключателей с глухим элегазом с единичным давлением, рекомендуется проверка контактов.
Поскольку эти газовые автоматические выключатели SF6 с одинарным давлением стали отраслевым стандартом, за последние тридцать лет эти интервалы технического обслуживания были достигнуты.Однако результаты проверки не показали хороших показателей износа контактов и сопел. Проверки были дорогостоящими, непоследовательными и могли привести к ущербу из-за неотъемлемых рисков, связанных с внутренней проверкой, проводимой на месте.
Электрическая дуга — это очень сложный и чрезвычайно сложный термический и электрический процесс. Электрическая дуга влияет на параметры выключателя по-разному, и один из способов — через абляцию соплом .Удаление сопла имеет двойное влияние на отключающую способность автоматического выключателя: увеличение давления внутри камер автоматического выключателя и увеличение поперечного сечения горловины сопла. Следовательно, процесс абляции сопла оказывает как положительное, так и отрицательное влияние на тормозную способность самовзрывного выключателя. Когда автоматический выключатель
отключает токи короткого замыкания, процесс абляции сопла забирает часть энергии из столба дуги, увеличивает массу газа в пространстве сопла, что приводит к увеличению плотности газа. вокруг дугогасительных контактов, что снижает вероятность повторного воспламенения.
По этой причине оценка интенсивности абляции сопла, что означает увеличение диаметра горловины сопла и расчет массы абляции, становится очень важной задачей.
Вы можете увидеть некоторые проблемы на правом фото 1 для высоковольтных выключателей :
Фото1: Проблема с форсункой в высоковольтных газовых выключателях (фото из брошюры Cigre 725)
Форсунка Метод измерения абляции в высоковольтном выключателе:
Представленная исследовательская работа сфокусирована на оценке абляции сопла путем оценки сигнала давления на газовом соединительном клапане выключателя во время операции переключения без нагрузки.Имитационные исследования показывают изменение сигнала давления после изменения диаметра сопла . Результаты моделирования подтверждены измерениями. Кроме того, метод классификации может быть выведен из маркера сигнала давления.
До сих пор абляция сопла из-за теплового воздействия дуги при переключении не могла быть определена без открытия газовой камеры. В настоящее время разработан метод минимально инвазивной и автономной диагностики для оценки износа изоляции сопла внутри камеры переключения выключателя.Сигнал давления исследуется на предмет характерных особенностей, которые дают информацию для определения состояния камеры переключения. Алгоритм машинного обучения, использующий метод k-ближайшего соседа, используется для определения состояния сопла и электрода, в то время как характерные особенности используются в качестве входных параметров. Таким образом, можно классифицировать новые неизвестные измерения с уже известной базой данных. Метод может быть использован в высоковольтных выключателях .
Для подключения датчика давления возможны разные точки подключения. Один клапан расположен внизу каждого полюса. При использовании этого подключения для датчика давления волна давления учитывается только на одном полюсе. В стандартном режиме работы три полюса соединены медными трубами. Главный заправочный клапан расположен внутри шасси выключателя и связывает все три полюса.
При использовании основного наполнительного клапана в качестве порта подключения для датчика давления измеренный сигнал представляет собой наложение трех отдельных сигналов давления.
Для измерения давления используется высокочувствительный пьезоэлектрический датчик давления с подходящим зарядом.
Используется усилитель (показано на фото 2):
Фото 2: Точка соединения с датчиком давления для сопловой абляции (фото из источника № 1)
Необработанные данные измерения давления отсекаются от начала операции переключения до
окончания 6-го колебания. Этот сигнал можно обрабатывать с фильтрацией и без нее.К нефильтрованному сигналу применяется быстрое преобразование Фурье. Дополнительно сигнал фильтруется с помощью фильтра нижних частот 100 Гц.
На рисунках 1 и 2 показаны история давления и частотный спектр.
Рисунок 1: Исходные данные измерения на главном заправочном клапане в исходном состоянии (синий), отфильтрованный сигнал (красный) (фотография из источника № 1)
Рисунок 2: Частотный спектр необработанного данные в методе давления высоковольтного выключателя (фото из источника № 1)
Из отфильтрованного и нефильтрованного сигнала давления можно получить несколько маркеров.Эти маркеры фиксируют характеристики различных сигналов измерения и могут использоваться для определения состояния сопла .
Из-за большого разброса маркеров простое сопоставление различных случаев абляции с маркерами невозможно. По этой причине для оценки используется алгоритм k-ближайшего соседа .
Алгоритм генерирует базовый вектор n для каждого измерения, где n — количество маркеров.
Расчет расстояния между двумя векторами основан на евклидовом расстоянии с дополнительным взвешиванием с дисперсией.
Заключение о методе переходного давления при абляции сопла высоковольтного выключателя:
Метод прост в применении, поскольку уже существующий заправочный клапан может использоваться для подключения датчика давления
. Однако трудно диагностировать состояние форсунки, потому что значения индикаторов состояния
(маркеры) сильно разбросаны.
Шкалы маркеров оптимизированы с помощью анализа чувствительности. Их можно использовать для классификации сопла после абляции, но один маркер не содержит достаточно информации для всех случаев.Требуется сумма всех семи маркеров в сочетании с алгоритмом классификации.
Различные алгоритмы классификации были протестированы, в результате чего алгоритм k-ближайшего соседа со стандартным евклидовым расстоянием
имеет самый низкий уровень ошибок менее 0,9% при перекрестной проверке. Комбинация маркеров и алгоритма k-ближайшего соседа используется для классификации полевых измерений от различных типов выключателей. Это может быть выполнено без каких-либо ошибок для рассматриваемых измерений выключателя .
Источник
1) Неразрушающие методы оценки состояния распределительного и передающего распределительного устройства Брошюра Cigre 737 2) Модель абляции сопла: расчет интенсивности абляции сопла и ее влияния на состояние газа SF6 в тепловой камере Статья Махира Муратовича, Мирсад Капетанович, Альмир Ахметоджич, Сеад Делич, факультет электротехники Сараево, Сараево, Сараево, Сараево, Босния и Герцеговина3) Диагностическая система с минимальным вмешательством для форсунок высоковольтного самовзрывного выключателя SF6 статья автора.Камперт, С. Ветцелер, П.Г. Николич и А. Шнеттлер, Институт высоковольтных технологий, RWTH Aachen University, Schinkelstrasse 2, 52056, Aachen, Germany4) Перспективы будущего высоковольтного выключателя. Исследовательская статья Мартина СигераИзготовление схем с помощью электрогидродинамической струйной печати с несколькими соплами для носимых мягких материалов. электроника
М. Гао, Л. Ли, Ю. Сун, Носимые электронные устройства для струйной печати. J. Mater. Chem. К 5 (12), 2971 (2017)
КАС Статья Google ученый
A. Khan, J.S. Ру, Т. Краус, Дж. Штаймле, Мягкие струйные схемы: быстрое изготовление мягких схем из нескольких материалов с использованием стандартного струйного принтера. В: Proceedings of the 32nd Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology, (Association for Computing Machinery, City, 2019), p. 341
R.A. Улица, W.S. Вонг, С. Готов, М. Чабиниц, А.К. Ариас, С. Лимб, А. Саллео, Р. Лухан, Гибкие дисплеи для струйной печати. Матер. Сегодня. 9 (4), 32 (2006)
CAS Статья Google ученый
B.-J. де Ганс, П. Duineveld, U.S. Schubert, Струйная печать полимеров: современное состояние и будущие разработки. Adv. Матер. 16 (3), 203 (2004)
Статья CAS Google ученый
М. Эйнат, Н. Эйнат, Двухмерная полноразмерная высокоскоростная струйная печатающая головка. Прил. Phys. Lett. 89 (7), 073505 (2006)
Артикул CAS Google ученый
К.К.Б. Хон, Л. Ли, И. М. Хатчингс, Технология прямого письма — достижения и разработки. CIRP Ann. 57 (2), 601 (2008)
Статья Google ученый
X. Cao, Y. Ye, Q. Tang, E. Chen, Z. Jiang, J. Pan, T. Guo, Численный анализ капель от струйной печати с несколькими соплами. J. Phys. Chem. Lett. 11 (19), 8442 (2020)
Артикул CAS Google ученый
Х.Ф. Пун, Электрогидродинамическая печать, Ph.D. Диссертация 2002 г., Принстонский университет, США
J.-U. Парк, М. Харди, С.Дж. Канг, К. Бартон, К. Адэр, Д.К. Мухопадхьяй, С.Ю. Ли, М. Страно, А.Г. Аллейн, Дж. Георгиадис, П. Феррейра, Дж. Роджерс, Электрогидродинамическая струйная печать высокого разрешения. Nat. Матер. 6 (10), 782 (2007)
КАС Статья Google ученый
Д.С. Ким, А.Хан, К. Рахман, С. Хан, Х.С. Ким, К. Чой, Прямая печать по запросу коллоидных наночастиц меди методом электрогидродинамического распыления. Матер. Manuf. Процесс. 26 (9), 1196 (2011)
КАС Статья Google ученый
К. Рахман, А. Хан, Н. М. Мухаммад, Дж. Джо, К.-Х. Чой, Формирование узора наночастиц меди с высоким разрешением посредством электрогидродинамической струйной печати. J. Micromech. Microeng. 22 (6), 065012 (2012)
Артикул CAS Google ученый
Ю. Хан, Дж. Донг, Электрогидродинамическая печать с высоким разрешением (EHD), прямая печать расплавленного металла. Methodia Manuf. 10 , 845 (2017)
Артикул Google ученый
Дж. Шнайдер, П. Ронер, Д. Турея, М. Шмид, П. Галликер, Д. Пуликакос, Электрогидродинамическая нанополосная печать прозрачных электродов с металлической сеткой с высоким соотношением сторон. Adv. Funct. Матер. 26 (6), 833 (2016)
CAS Статья Google ученый
Б. Чжан, Дж. Хе, Х. Ли, Ф. Сю, Д. Ли, Электрогидродинамическая печать в микро / нанометрах: от 2D к 3D. Наноразмер 8 (34), 15376 (2016)
CAS Статья Google ученый
Ю. Хуан, Ю. Дин, Дж. Бянь, Ю. Су, Дж. Чжоу, Ю. Дуань, З. Инь, Гиперрастяжимые датчики с автономным питанием на основе электрогидродинамически напечатанных самоподобных пьезоэлектрических нано / микроволокна. Nano Energy 40 , 432 (2017)
CAS Статья Google ученый
S. Ali, J. Bae, C.H. Ли, Растягивающийся фотодатчик на основе композита графен / перилен с использованием электрогидродинамической технологии изготовления (SPIE, City, 2015), APO
С. Али, Дж. Бэ, К. Х. Чой, Ч. Ли, Ю. До, С. Шин, Н.П. Кобаяши, Органическая энергонезависимая ячейка памяти на основе резистивных элементов с помощью электрогидродинамической техники. Орг. Электрон. 17 , 121 (2015)
КАС Статья Google ученый
R.K.F. Тенг, А.А. Мостафа, А. Карим, Исследование производства солнечных элементов с использованием метода электростатической толстопленочной печати. IEEE Trans. Ind. Electron. 37 (5), 419 (1990)
Артикул Google ученый
Д. Бьюн, Г. Канг, З. Бин, Ю. Джанг, К.С. Jeon, B. Seong, W. Son, V.D. Нгуен, 36–1: приглашенный доклад: струйная печать с высоким разрешением на основе индуцированной электрогидродинамики (iEHD) для демонстрации. SID Symp. Digest Techn Pap. 51 (1), 505 (2020)
КАС Статья Google ученый
С. Хан, Я. Doh, A. Khan, A. Rahman, K.H. Чой, Д.С. Ким, Прямое формирование рисунка и электрораспыление с помощью ЭГД для изготовления печатных тонкопленочных транзисторов. Curr. Прил. Phys. 11 (1, Приложение), S271 (2011)
Статья Google ученый
S.Y. Kim, K. Kim, Y.H. Hwang, J. Park, J. Jang, Y. Nam, Y. Kang, M. Kim, H.J. Park, Z. Lee, J. Choi, Y. Kim, S. Jeong, B.S. Бэ, Дж. У. Park, Электрогидродинамическая струйная печать высокого разрешения растяжимых металлооксидных полупроводниковых транзисторов с высокими характеристиками.Наноразмер 8 (39), 17113 (2016)
CAS Статья Google ученый
E.M. Jung, S.W. Ли и С. Ким: Напечатанный ионно-гелевый транзистор с использованием процесса электрогидродинамической (EHD) струйной печати Organic Electronics. 52 , 123 (2018).
T.T.T. Can, T.C. Нгуен, В.-С. Чой, Построение рисунка высоковязкой серебряной пасты на электрогидродинамическом струйном принтере для использования в приложениях TFT.Sci. Отчет 9 (1), 9180 (2019)
Статья CAS Google ученый
H.K. Чой, Ж.-У. Парк, О. Парк, П. Феррейра, Дж. Георгиадис, Я. Роджерс, Законы масштабирования для пульсаций струи, связанных с электрогидродинамической печатью с высоким разрешением. Прил. Phys. Lett. 92 (12), 123109 (2008)
Артикул CAS Google ученый
К. Шигета, Ю. Хе, Э. Сутанто, С. Канг, А.-П. Ле, Р. Нуццо, А.Г. Аллейн, П.М. Феррейра, Ю. Лу, Дж. А. Роджерс, Функциональные белковые микрочипы с помощью электрогидродинамической струйной печати. Анальный. Chem. 84 (22), 10012 (2012)
КАС Статья Google ученый
З. Инь, Ю. Хуанг, Н. Бу, Х. Ван, Ю. Сюн, Струйная печать для гибкой электроники: материалы, процессы и оборудование. Подбородок. Sci. Бык. 55 (30), 3383 (2010)
Артикул Google ученый
М.С. Онсес, Э. Сутанто, П.М. Феррейра, A.G. Alleyne, J.A. Роджерс, Механизмы, возможности и применения электрогидродинамической струйной печати высокого разрешения. Малый 11 (34), 4237 (2015)
CAS Статья Google ученый
Д. Гао, Дж. Чжоу, Дизайн и применение электрогидродинамической 3D-печати. Int. J. Bioprint 5 (1), 172 (2019)
CAS Google ученый
С.Н. Jayasinghe, M.J. Edirisinghe, Новый процесс одновременной печати нескольких треков из концентрированных суспензий. Матер. Res. Иннов. 7 (2), 62 (2003)
CAS Статья Google ученый
Б. Куанг Тран Си, Д. Бьюн, С. Ли, Экспериментальное и теоретическое исследование конической струи для электрораспылительного микродвигателя с учетом интерференционного эффекта в группе сопел. J. Aerosol Sci. 38 (9), 924 (2007)
Статья CAS Google ученый
S.B. Куанг Тран, Д. Бьюн, В.Д. Нгуен, Х. Юдистира, М.Дж.Ю, К.Х. Ли, Дж. У. Ким, Электрораспылительное устройство на полимерной основе с несколькими форсунками для минимизации конечного эффекта. J. Electrostat. 68 (2), 138 (2010)
Статья CAS Google ученый
K.-H. Цой, А. Хан, К. Рахман, Я.-Х. До, Д.-С. Ким, К.-Р. Кван, Влияние конфигурации матрицы сопел на перекрестные помехи в электрогидродинамической струйной печатающей головке с несколькими соплами.J. Electrostat. 69 (4), 380 (2011)
Статья Google ученый
А. Хан, К. Рахман, М.-Т. Хен, Д.-С. Ким, К.-Х. Чой, Электрогидродинамическая струйная печать с несколькими соплами коллоидным раствором серебра для изготовления электрически функциональных микроструктур. Прил. Phys. А 104 (4), 1113 (2011)
CAS Статья Google ученый
А. Хан, К. Рахман, Д.С. Ким, К.Х. Чой, Прямая печать медных проводящих микротреков с помощью процесса электрогидродинамической струйной печати с несколькими соплами. J. Mater. Процесс. Technol. 212 (3), 700 (2012)
CAS Статья Google ученый
Я. Пан, Я. Хуанг, Л. Го, Й. Дин, З. Инь, Адресуемая электрогидродинамическая струйная печать с несколькими соплами с высокой плотностью при помощи метода многоуровневого напряжения. AIP Adv. 5 (4), 047108 (2015)
Артикул CAS Google ученый
Z. Yin, Y. Huang, Y. Duan, H. Zhang, Сопла для EHD-печати, в электрогидродинамической прямой записи для гибкого электронного производства (Springer, Сингапур, 2018), стр. 117
Забронировать Google ученый
Зеленый Дж. Электрический разряд из жидких точек и гидростатический метод измерения напряженности электрического поля на их поверхностях.Phys. Ред. 3 (2), 69 (1914)
Артикул Google ученый
Г. Вальд, Рецепторы человеческого цветового зрения, спектры действия трех зрительных пигментов в колбочках человека отвечают за нормальное цветовое зрение и дальтонизм. Наука 145 (3636), 1007 (1964)
CAS Статья Google ученый
J.D. Regele, M.J. Papac, M.J.A. Рикард, Д.Данн-Ранкин, Влияние расстояния между капиллярами на ЭГД-распыление из множества конических форсунок. J. Aerosol Sci. 33 (11), 1471 (2002)
CAS Статья Google ученый
A. Khan, S. Lee, T. Jang, Z. Xiong, C. Zhang, J. Tang, L.J. Guo, W.-D. Li, высокоэффективный гибкий прозрачный электрод со встроенной металлической сеткой, изготовленный методом экономичного решения. Малый 12 (22), 3021 (2016)
CAS Статья Google ученый
К. Чжан, А. Хан, Дж. Цай, К. Лян, Ю. Лю, Дж. Дэн, С. Хуанг, Г. Ли, W.-D. Li, эластичные прозрачные электроды с обработанной на растворе обычной металлической сеткой для электролюминесцентной светоизлучающей пленки. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 10 (24), 21009 (2018)
CAS Статья Google ученый
Т. Ли, З. Хуанг, З. Суо, С. П. Лакур, С. Вагнер, Растяжимость тонких металлических пленок на эластомерных подложках.Прил. Phys. Lett. 85 (16), 3435 (2004)
КАС Статья Google ученый
Дж. Чжао, З. Чи, З. Ян, X. Чен, М.С. Арнольд, Ю. Чжан, Дж. Сюй, З. Чи, М.П. Олдред, Последние разработки действительно растягиваемых тонкопленочных электронных и оптоэлектронных устройств. Наноразмер 10 (13), 5764 (2018)
CAS Статья Google ученый
А. Хан, Ч. Лян, Ю.-Т. Хуанг, Ч. Чжан, Дж. Цай, С.-П. Фэн, В.-Д. Li, Электроосажденные по шаблону и перенесенные оттиском микромасштабные металлические сетчатые прозрачные электроды для гибкой и растягиваемой электроники. Adv. Англ. Матер. 21 (12), 1
3 (2019)
КАС Статья Google ученый
Дж. Ли, С. Чунг, Х. Сонг, С. Ким, Ю. Хонг, Серебряные электроды без боковых трещин, изогнутые, отпечатанные струйной печатью на сильно предварительно растянутых эластомерных подложках.J. Phys. D Appl Phys. 46 (10), 105305 (2013)
Артикул CAS Google ученый
Дж. Бьюн, Б. Ли, Э. О, Х. Ким, С. Ким, С. Ли, Ю. Хонг, Полностью печатная электронная обертка для настраиваемой мягкой электроники. Sci. Отчет 7 (1), 45328 (2017)
CAS Статья Google ученый
J.M. Abu-Khalaf, L.Аль-Гуссейн, А.А. Аль-Халхули, Изготовление растягиваемых схем на предварительно растянутых подложках из полидиметилсилоксана (ПДМС) путем струйной печати наночастиц серебра. Материалы 11 (12), 2377 (2018)
CAS Статья Google ученый
С. Чунг, Дж. Ли, Х. Сонг, С. Ким, Дж. Чжон, Ю. Хонг, Растягиваемый серебряный электрод, напечатанный на струйной печати на эластомерной подложке с волнообразной структурой. Прил. Phys. Lett. 98 (15), 153110 (2011)
Артикул CAS Google ученый
Т. Лийматта, Э. Халонен, Х. Силланпяя, Й. Нийттинен, М. Мянтисало, Струйная печать в производстве растягиваемых межсоединений. В: Proceedings of the 2014 IEEE 64th Electronic Components and Technology Conference (ECTC), (City, 2014), p. 151
R.C. Уэбб, Ю. Ма, С. Кришнан, Ю. Ли, С. Юн, X. Го, X. Фэн, Ю. Ши, М. Зайдель, Н.Х. Чо, Дж. Курниаван, Дж. Ахад, Н. Шет, Дж. . Kim, JG Тейлор, Т. Дарлингтон, К. Чанг, В. Хуанг, Дж. Айерс, А. Грюбеле, Р. Пиелак, М.Дж. Слепян, Ю. Хуанг, А.М. Горбач, Я. Роджерс, Эпидермальные устройства для неинвазивного, точного и непрерывного картирования макрососудистого и микрососудистого кровотока. Sci. Adv. 1 (9), e1500701 (2015)
Статья CAS Google ученый
J.C. Yang, J. Mun, S.Y. Квон, С. Парк, З. Бао, С. Парк, Электронная кожа: недавний прогресс и будущие перспективы прикрепляемых к коже устройств для робототехники и протезирования.Adv. Матер. 31 (48), 1
КАС Статья Google ученый
X. Wu, Y. Han, X. Zhang, C. Lu, Высокочувствительный, растягиваемый и устойчивый к стирке датчик деформации на основе ультратонкого проводящего слоя полиуретановой пряжи для отслеживания мельчайших движений. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 8 (15), 9936 (2016)
CAS Статья Google ученый
С. Али, С. Хан, А. Хан, А. Бермак, Разработка проводящих тканевых нитей для мониторинга частоты дыхания человека. IEEE Sens. J. 21 , 4350–4356 (2020)
Статья Google ученый
A.S. Nittala, A. Khan, K. Kruttwig, T. Kraus, J. Steimle, PhysioSkin: быстрое создание кожно-конформных физиологических интерфейсов. in Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, (Association for Computing Machinery, City, 2020), p.1
Х. Сури, Х. Банерджи, А. Джусуфи, Н. Радачи, А.А. Стоукс, И. Парк, М. Ситти, М. Амджади, Носимые и растягиваемые тензодатчики: механизмы измерения материалов и приложения. Adv. Intell. Syst. 2 (8), 2000039 (2020)
Артикул Google ученый
К. Ян, Дж. Ван, В. Канг, М. Цуй, X. Ван, C.Y. Фу, К.Дж. Чи, П.С. Ли, Сильно растяжимая пьезорезистивная нанобумага графен-наноцеллюлоза для тензодатчиков.Adv. Матер. 26 (13), 2022 (2014)
КАС Статья Google ученый
Цепи драйвера форсунки — Системы управления двигателем Toyota
Ток подается на схемы управления ЭБУ (в примере №10 и №20) через топливные форсунки. Ток течет либо непосредственно от замка зажигания, либо от главного реле EFI. Когда включается схема драйвера ЭБУ, ток течет на землю через катушку соленоида форсунки.Создаваемое магнитное поле заставляет инжектор открываться против натяжения пружины. Когда цепь драйвера ЭБУ отключается, пружина закрывает клапан форсунки.
В настоящее время в двигателях Toyota EFI используются два распространенных типа схем управления; обе эти схемы драйвера работают по принципу управления напряжением. В одном используется внешний соленоидный резистор и инжектор с низким сопротивлением, в другом — инжектор с высоким сопротивлением без соленоидного резистора. В обоих случаях требуется высокое сопротивление цепи для ограничения тока, протекающего через обмотку форсунки.Без этого управления током, протекающим через форсунку, катушка соленоида перегреется, что приведет к поломке форсунки.
Третий тип схемы драйвера использовался Toyota на зарубежных моделях с двигателем 4A-GE с EFI типа D. Эта схема, называемая управляемой током, никогда не использовалась Toyota на автомобилях, продаваемых в США, но широко используется другими производителями автомобилей. Этот тип схемы драйвера использует инжектор с низким сопротивлением и ограничивает ток, контролируя усиление транзистора драйвера.Преимуществом схемы драйвера с управлением по току является короткий период времени с момента включения транзистора драйвера до момента фактического открытия инжектора. Это функция скорости, с которой ток достигает своего пика.
Что касается времени открытия впрыска, цепь с внешним резистором, управляемая напряжением, несколько быстрее, чем цепь инжектора с высоким сопротивлением, управляемая напряжением. Однако, похоже, наблюдается тенденция к использованию этого последнего типа схем из-за его более низкой стоимости и надежности.ЭБУ может компенсировать более медленное время открытия, соответственно увеличивая ширину импульса форсунки.
Внимание! Никогда не подавайте напряжение аккумуляторной батареи непосредственно на форсунку с низким сопротивлением. Это вызовет повреждение форсунки из-за перегрева катушки соленоида. Используйте соответствующий провод из нержавеющей стали, чтобы обеспечить надлежащее последовательное сопротивление.
Продолжить чтение здесь: Схема впрыска топлива и время впрыска
Была ли эта статья полезной?
C15 и C18 — Нагреватель форсунок ARD — Тест
Описание работы системы:
Сопло ARD может забиться нагаром или мусором.Двигатель оборудован системой очистки форсунки. Модуль управления двигателем (ЕСМ) периодически проверяет состояние форсунки. Головка сгорания ARD содержит электрический нагревательный элемент. Нагревательный элемент периодически срабатывает, чтобы очистить сопло.
Этот тест предназначен для проверки правильности работы электрической цепи нагревателя форсунки ARD.
| Устранение неполадок Шаги теста | Значения | Результаты |
|---|---|---|
| 1.Проверьте устройство, которое используется для защиты цепи. Ссылки будут делаться на напряжение системы. Системное напряжение типичной системы 12 В обычно составляет от 12 В до 16 В. Системное напряжение типичной системы 24 В обычно составляет от 24 В до 28 В. A. Измерьте напряжение на стороне питания устройства, которое используется для защиты цепи. B. Измерьте напряжение на стороне нагрузки устройства, которое используется для защиты цепи. | от 12 В до 16 В в системе 12 В или от 24 В до 28 В в системе на 24 В | Результат: Напряжение равно системному напряжению на обеих сторонах устройства, которое используется для защиты цепи.Переходите к шагу проверки 4. Результат: Напряжение не равно системному напряжению на стороне питания устройства защиты цепи. Проблема в проводке к аккумулятору. Отремонтировать проводку. Переходите к этапу проверки 11. Результат: Напряжение не равно системному напряжению на стороне нагрузки устройства защиты цепи. Перейти к этапу проверки 2. |
| Устранение неполадок Шаги теста | Значения | Результаты |
|---|---|---|
| 2.Сбросьте защитное устройство A. Перезагрузите защитное устройство или замените устройство защиты цепи. B. Запустите двигатель. C. Выполните проверку цепи нагревателя форсунки ARD в Cat ET. | Устройство защиты цепи или цепь | Результат: Сработала защита цепи. Переходите к этапу проверки 3. Результат: Защита цепи не срабатывает. Проблема в электрической цепи нагревателя ARD. Переходите к шагу проверки 4. |
| 3. Проверьте головку ARD A. Поверните ключ в положение ВЫКЛ. B. Отсоедините разъем нагревателя от головки ARD. C. Сбросьте защитное устройство или замените защитное устройство цепи. D. Запустить двигатель. E. Выполните проверку цепи нагревателя форсунки ARD в Cat ET. | Головка ARD | Результат: Сработала защита цепи. Проблема в электрической цепи нагревателя ARD.Переходите к шагу проверки 4. Результат: Защита цепи не срабатывает. Замените головку ARD и перейдите к шагу 11 проверки. |
| 4. Осмотрите проводку A. Тщательно осмотрите проводку системы. Ищите следующие проблемы: 1. Ослабленные или поврежденные разъемы | Повреждены провода или разъемы | Результат: Электропроводка неисправна. Замените проводку или отремонтируйте проводку. Переходите к шагу проверки 11. Результат: Электропроводка в порядке. Перейти к этапу проверки 5. |
Рисунок 2 g 02226955
CEM (типовой)
(1) Реле подогревателя форсунок ARD
| Устранение неполадок Шаги теста | Значения | Результаты |
|---|---|---|
| 5.Проверьте напряжение системы на реле нагревателя ARD A. Поверните переключатель в положение «ON». B. Измерьте напряжение между выводом 3 и выводом 4 реле нагревателя ARD. | Равно системному напряжению | Результат: Напряжение между выводом 3 и выводом 4 реле нагревателя ARD равно напряжению системы. Переходите к этапу проверки 6. Результат: Напряжение между выводами 3 и 4 реле нагревателя ARD не равно напряжению в системе. Проблема в том, что между клеммой 3 реле нагревателя ARD и устройством защиты цепи, или проблема в том, что клемма 4 не имеет хорошего заземления. Устраните проблему. Переходите к шагу 11 проверки. |
Рисунок 3 g 02326154
CEM (типовой)
(2) Двухконтактный соединитель провода нагревателя ARD
| Устранение неполадок Шаги теста | Значения | Результаты |
|---|---|---|
| 6.Проверьте напряжение системы на двухконтактном соединителе провода нагревателя ARD A. Запустите двигатель. B. Установите связь между Cat ET и ECM. C. Выполните «Тест цепи нагревателя форсунки ARD». D. Измерьте напряжение между массой аккумуляторной батареи и выводом 1 двухконтактного разъема провода нагревателя ARD. | Равно системному напряжению | Результат: Напряжение между массой аккумулятора и выводом 1 равно системному напряжению. Переходите к этапу проверки 10. Результат: Напряжение между массой аккумулятора и выводом 1 не является напряжением системы. Перейти к этапу проверки 7. |
| 7. Проверьте выходное напряжение реле нагревателя ARD A. Запустите двигатель. B. Установите связь между Cat ET и ECM. C. Выполните «Тест цепи нагревателя форсунки ARD». D. Измерьте напряжение между выводом 2 реле нагревателя ARD и массой аккумуляторной батареи. Перед повторным подключением реле необходимо отключить питание контроллера ЭСУД. | Равно системному напряжению | Результат: Напряжение между выводом 2 и массой аккумулятора равно напряжению в системе. Проблема между выводом 2 на реле нагревателя ARD и двухконтактным разъемом провода нагревателя ARD. Отремонтируйте или замените поврежденный провод. Переходите к шагу проверки 11. Результат: Напряжение между выводом 2 и массой аккумулятора не равно напряжению в системе. Перейти к этапу проверки 8. |
| 8.Проверьте напряжение системы на реле нагревателя ARD A. Запустите двигатель. B. Установите связь между Cat ET и ECM. При необходимости обратитесь к разделу «Поиск и устранение неисправностей», «Электронные сервисные инструменты». C. Выполните «Тест цепи нагревателя форсунки ARD». D. Измерьте напряжение между массой аккумуляторной батареи и выводом 1 на реле нагревателя ARD. Перед повторным подключением реле необходимо отключить питание контроллера ЭСУД. | Системное напряжение | Результат: Напряжение между выводом 1 реле нагревателя ARD и массой аккумулятора равно напряжению в системе.Реле обогревателя ARD не работает должным образом. Заменить реле обогревателя ARD. Переходите к шагу проверки 11. Результат: Напряжение между выводом 1 реле нагревателя ARD и массой аккумулятора не равно напряжению в системе. Перейти к этапу проверки 9. |
| 9. Проверьте напряжение системы на контроллере ЭСУД A. Запустите двигатель. B. Установите связь между Cat ET и ECM. При необходимости обратитесь к разделу «Поиск и устранение неисправностей», «Электронные сервисные инструменты». C. Выполните «Тест цепи нагревателя форсунки ARD». D. Измерьте напряжение между массой аккумуляторной батареи и выводом 45 контроллера ЭСУД. Перед повторным подключением реле необходимо отключить питание контроллера ЭСУД. | Системное напряжение | Результат: Напряжение между выводом 45 контроллера ЭСУД и массой аккумулятора равно напряжению в системе. Отремонтируйте или замените проводку между контроллером ЭСУД и реле нагревателя ARD. Перейти к этапу проверки 11. Результат: Напряжение между выводом 45 контроллера ЭСУД и массой аккумулятора не равно напряжению в системе. ECM не работает должным образом, замените ECM. Переходите к шагу 11 проверки. |
Рисунок 4 g02360956
Головка сгорания ARD
(3) Отверстие для форсунки с подогревом
Рисунок 5 g02326213
(4) Разъем для сопла с подогревом
(5) Место измерения на проводе
| Устранение неполадок Шаги теста | Значения | Результаты |
|---|---|---|
| 10.Проверка напряжения на головке ARD A. Снимите фиксирующий зажим с нагревателя форсунки ARD. B. Отсоединить провод от нагревателя форсунки ARD. C. Запустить двигатель. D. Установите связь между Cat ET и ECM. E. Выполните «Тест цепи нагревателя форсунки ARD». F. Проверить напряжение на разъеме нагревателя форсунки ARD. Правильное место измерения см. На рисунке 5. Перед повторным подключением реле необходимо отключить питание контроллера ЭСУД. Системное напряжение обычно составляет ± 5 В постоянного тока от напряжения батареи. | Равно системному напряжению | Результат: Напряжение равно напряжению системы. Заменить головку ARD. Проверьте линии подачи и возврата охлаждающей жидкости к головке ARD на предмет ограничений или засоров. Перейти к этапу проверки 11. Результат: Напряжение не равно напряжению системы. Отремонтировать или заменить проводку между двухштырьковым разъемом и нагревателем форсунки ARD.Переходите к шагу 11 проверки. |
| 11. Проверьте ток, протекающий к нагревательному элементу в камере сгорания ARD. Запустите двигатель. Проверить подачу тока на нагреватель. Обратитесь к разделу «Работа / проверка и регулировка системы», «Нагреватель форсунки ARD (ток) — Проверка» для правильной процедуры. | 7,0 А и 14 А для системы 12 В или 3,5 А и 7 А для системы 24 В | Результат: Ток составляет от 7,0 A до 14 A для системы на 12 В.Или ток составляет от 3,5 до 7 А для системы на 24 В. Текущий поток в норме. Перейти к этапу проверки 12. Результат: Ток не находится в диапазоне от 7,0 A до 14 A для системы на 12 В. Или ток не находится между 3,5 А и 7 А для системы на 24 В. Повторите процедуру, начиная с шага проверки 1, или обратитесь к своему дилеру Cat по техническому коммуникатору (TC). |
| 12. Выполните цикл нагрева топливной форсунки ARD. А.Запустить двигатель. Контроллер ЭСУД должен иметь сигнал частоты вращения двигателя, чтобы запустить цикл нагревателя форсунки ARD. B. Активируйте «Блокировку подогревателя топливной форсунки №1 дополнительной обработки №1». См. Раздел «Поиск и устранение неисправностей», «Сервисные функции Cat ET» для получения информации об этой замене. Цикл нагревателя форсунки ARD включает и выключает форсунку в течение часа, чтобы очистить форсунку. | Успешная очистка форсунок | Результат: Цикл нагревателя сопла ARD успешно завершен. Перейти к этапу 13 проверки |
| 13. Выполните ручную регенерацию DPF Этот тест должен выполняться через Cat ET. Сервисный инструмент Cat ET расширяет возможности диагностики во время сервисного теста. Cat ET отобразит окно «Ожидание требований». Контроллер ЭСУД автоматически увеличит частоту вращения двигателя. Продолжительность регенерации зависит от содержания сажи в сажевом фильтре.Контроллер ЭСУД автоматически вернет частоту вращения двигателя на низкие обороты холостого хода после завершения регенерации. Контроллер ЭСУД проверяет форсунки на предмет засорения после завершения регенерации. Код «Топливная форсунка для нейтрализации отработавших газов №1: не отвечает должным образом» станет активным, если форсунки будут забиты. | Успешная Ручная регенерация DPF | Результат: Регенерация службы успешно завершена. Верните двигатель в эксплуатацию. |
Шаг проверки 1.
Завершите процедуру в том порядке, в котором перечислены шаги.
Результатов:
- Процедура устранила проблему. — СТОП
- Эта процедура не устранила проблему. — Ремонт: Обратитесь к дилеру Cat по техническому коммуникатору (TC). Для получения дополнительной помощи ваш TC может посоветоваться с Dealer Solutions Network (DSN).
СТОП
, преимущества, недостатки и применение
Когда сопло помещается в трубу, скорость потока которой необходимо измерить, сопло потока вызывает падение давления, которое изменяется в зависимости от скорости потока.
Это падение давления измеряется с помощью датчика перепада давления, и после калибровки это давление становится мерой расхода.
Форсунка
Описание проточного сопла
Основные части устройства сопла, используемого для измерения расхода, следующие:
- Сопло потока, которое удерживается между фланцами трубы, по которой проходит жидкость, расход которой измеряется. Площадь сопла в горловине минимальна.
- В двух местах 1 и 2 имеются отверстия для крепления датчика перепада давления (манометр с U-образной трубкой, манометр дифференциального давления и т. Д.), Как показано на схеме.
Работа проточного сопла
- Жидкость, расход которой необходимо измерить, плавно входит в сопло в участок, называемый горловиной, где площадь минимальна.
- Перед входом в форсунку давление жидкости в трубе p1. Когда жидкость входит в сопло, жидкость сходится, и из-за этого ее давление продолжает снижаться, пока не достигнет минимальной площади поперечного сечения, называемой горловиной.Это минимальное давление p2 в горловине сопла поддерживается в жидкости в течение небольшой длины после того, как оно также выпускается в нисходящем потоке.
- Датчик перепада давления, установленный между точками 1 и 2, регистрирует разность давлений (p1-p2) между этими двумя точками, которая становится показателем расхода жидкости через трубу при калибровке.
Применение проточного сопла
- Используется для измерения расхода жидкости, сбрасываемой в атмосферу.
- Обычно используется в ситуациях, когда взвешенные твердые частицы обладают свойством оседать.
- Широко применяется для потоков пара высокого давления и температуры.
Преимущества проточного сопла
- Установка проста и дешевле по сравнению с расходомером Вентури
- Очень компактный
- Имеет высокий коэффициент разгрузки.
Недостатки проточного сопла
- Восстановление давления низкое
- Техническое обслуживание высокое
- Установка сложна по сравнению с диафрагменным расходомером.
Статьи, которые могут вам понравиться:
Реле потока Принцип
Датчик потока рабочего колеса
Расходомер с качающимся поршнем
Заземление расходомеров
Целевой расходомер
Схема простого индукционного нагревателя своими руками
Этот замечательный небольшой проект демонстрирует принципы высокочастотной магнитной индукции и способы изготовления индукционного нагревателя. Схема очень проста в сборке и использует только несколько общих компонентов.С показанной здесь индукционной катушкой схема потребляет около 5 А от источника питания 15 В, когда наконечник отвертки нагревается. Кончик отвертки нагревается докрасна примерно за 30 секунд!
Схема управления использует метод, известный как ZVS (переключение при нулевом напряжении), для активации транзисторов, который обеспечивает эффективную передачу энергии. В схеме, которую вы видите здесь, транзисторы почти не нагреваются из-за метода ZVS. Еще одна замечательная особенность этого устройства заключается в том, что это саморезонансная система, которая автоматически работает на резонансной частоте подключенной катушки и конденсатора.Если вы хотите сэкономить время, в нашем магазине есть индукционный нагреватель. Возможно, вы все равно захотите прочитать эту статью, чтобы получить несколько полезных советов по правильной работе вашей системы.
Как работает индукционный нагрев?
Когда магнитное поле изменяется около металла или другого проводящего объекта, в материале индуцируется ток (известный как вихревой ток), который генерирует тепло. Вырабатываемое тепло пропорционально квадрату тока, умноженному на сопротивление материала.Эффекты индукции используются в трансформаторах для преобразования напряжений во всех видах приборов. Большинство трансформаторов имеют металлический сердечник, поэтому при использовании в них наведены вихревые токи. Разработчики трансформаторов используют разные методы, чтобы предотвратить это, поскольку нагрев — это просто пустая трата энергии. В этом проекте мы будем напрямую использовать этот эффект нагрева и постараемся максимизировать эффект нагрева, создаваемый вихревыми токами.
Если мы приложим непрерывно изменяющийся ток к катушке с проволокой, у нас будет постоянно изменяющееся магнитное поле внутри нее.На более высоких частотах индукционный эффект довольно силен и имеет тенденцию концентрироваться на поверхности нагреваемого материала из-за скин-эффекта. Типичные индукционные нагреватели используют частоты от 10 кГц до 1 МГц.
ОПАСНО: Данное устройство может создавать очень высокие температуры!
Схема
Используемая схема представляет собой тип коллекторного резонансного генератора Ройера, который имеет преимущества простоты и саморезонансной работы. Очень похожая схема используется в обычных схемах инвертора, используемых для питания люминесцентного освещения, такого как подсветка ЖК-дисплея.Они приводят в действие трансформатор с центральным ответвлением, который повышает напряжение примерно до 800 В для питания фонарей. В этой схеме самодельного индукционного нагревателя трансформатор состоит из рабочей катушки и нагреваемого объекта.
Основным недостатком этой схемы является то, что требуется катушка с отводом по центру, которую может быть немного сложнее намотать, чем обычный соленоид. Катушка с отводом по центру необходима, чтобы мы могли создать поле переменного тока из одного источника постоянного тока и всего двух транзисторов N-типа. Центр катушки подключается к положительному источнику питания, а затем каждый конец катушки попеременно подключается к земле транзисторами, так что ток будет течь вперед и назад в обоих направлениях.
Сила тока, потребляемого от источника питания, зависит от температуры и размера нагреваемого объекта.
Из этой схемы индукционного нагревателя видно, насколько он на самом деле прост. Всего несколько основных компонентов — это все, что нужно для создания рабочего индукционного нагревателя.
R1 и R2 — стандартные резисторы 240 Ом, 0,6 Вт. Значение этих резисторов будет определять, насколько быстро МОП-транзисторы могут включиться, и должно быть достаточно низким.Однако они не должны быть слишком маленькими, так как резистор будет заземлен через диод при включении противоположного транзистора.
Диоды D1 и D2 используются для разряда затворов MOSFET. Это должны быть диоды с низким прямым падением напряжения, чтобы затвор хорошо разряжался, а полевой МОП-транзистор полностью выключался, когда другой включен. Рекомендуются диоды Шоттки, такие как 1N5819, поскольку они имеют низкое падение напряжения и высокую скорость. Номинальное напряжение диодов должно быть достаточным, чтобы выдерживать повышение напряжения в резонансном контуре.В этом проекте напряжение выросло до 70 В.
Транзисторы T1 и T2 представляют собой полевые МОП-транзисторы на 100 В, 35 А (STP30NF10). Для этого проекта они были установлены на радиаторах, но при работе с указанными здесь уровнями мощности они почти не нагревались. Эти полевые МОП-транзисторы были выбраны из-за их низкого сопротивления сток-исток и малого времени отклика.
Катушка индуктивности L2 используется как дроссель для предотвращения попадания высокочастотных колебаний в источник питания и для ограничения тока до приемлемого уровня.Значение индуктивности должно быть довольно большим (у нас было около 2 мГн), но оно также должно быть выполнено из достаточно толстого провода, чтобы пропускать весь ток питания. Если дроссель не используется или у него слишком малая индуктивность, цепь может перестать колебаться. Необходимое точное значение индуктивности будет зависеть от используемого блока питания и настройки катушки. Возможно, вам придется поэкспериментировать, прежде чем вы получите хороший результат. Показанный здесь был сделан путем намотки около 8 витков магнитной проволоки толщиной 2 мм на тороидальный ферритовый сердечник. В качестве альтернативы вы можете просто намотать провод на большой болт, но вам понадобится намного больше витков провода, чтобы получить такую же индуктивность, как у тороидального ферритового сердечника.Вы можете увидеть пример этого на фото слева. В нижнем левом углу вы можете увидеть болт, намотанный на множество витков провода оборудования. Эта установка на макетной плате использовалась при малой мощности для тестирования. Для большей мощности пришлось использовать более толстую проводку и все спаять вместе.
Поскольку компонентов было так мало, мы спаяли все соединения напрямую и не использовали печатную плату. Это также было полезно для выполнения соединений для сильноточных частей, поскольку толстый провод можно было напрямую припаять к клеммам транзистора.Оглядываясь назад, возможно, было бы лучше подключить индукционную катушку, прикрутив ее непосредственно к радиаторам на полевых МОП-транзисторах. Это связано с тем, что металлический корпус транзисторов также является выводом коллектора, а радиаторы могут помочь охладить катушку.
Конденсатор C1 и индуктор L1 образуют резонансный контур резервуара индукционного нагревателя. Они должны выдерживать большие токи и температуры. Мы использовали полипропиленовые конденсаторы емкостью 330 нФ. Более подробная информация об этих компонентах представлена ниже.
Индукционная катушка и конденсатор
Катушка должна быть сделана из толстой проволоки или трубы, так как в ней будут протекать большие токи. Медная труба работает хорошо, так как токи высокой частоты в любом случае будут протекать в основном по внешним частям. Вы также можете прокачать по трубе холодную воду, чтобы она оставалась прохладной.
Конденсатор должен быть подключен параллельно рабочей катушке, чтобы создать резонансный контур резервуара. Комбинация индуктивности и емкости будет иметь определенную резонансную частоту, на которой цепь управления будет работать автоматически.Используемая здесь комбинация катушка-конденсатор резонирует на частоте около 200 кГц.
Важно использовать конденсаторы хорошего качества, которые могут выдерживать большие токи и тепло, рассеиваемое в них, иначе они скоро выйдут из строя и разрушат вашу схему привода. Они также должны быть размещены достаточно близко к рабочей катушке и с использованием толстой проволоки или трубы. Большая часть тока будет протекать между катушкой и конденсатором, поэтому этот провод должен быть самым толстым. При желании провода, соединяющие цепь и источник питания, можно сделать немного тоньше.
Этот змеевик здесь был сделан из латунной трубы диаметром 2 мм. Его было просто наматывать и легко паять, но вскоре он начал деформироваться из-за чрезмерного нагрева. Затем повороты касаются друг друга, замыкаясь и делая его менее эффективным. Поскольку во время использования контур управления оставался относительно холодным, казалось, что его можно заставить работать на более высоких уровнях мощности, но необходимо будет использовать более толстую трубу или охлаждать ее водой. Затем установка была улучшена, чтобы выдерживать более высокий уровень мощности…
Продолжая движение
Основным ограничением описанной выше схемы было то, что рабочая катушка через короткое время сильно нагрелась из-за больших токов.Для того, чтобы в течение длительного времени иметь большие токи, мы сделали еще одну катушку, используя более толстую латунную трубку, чтобы вода могла прокачиваться через нее во время работы. Более толстую трубу было труднее согнуть, особенно в центральной точке отвода. Перед сгибанием трубы необходимо было засыпать ее мелким песком, так как это предохраняет ее от защемления на крутых изгибах. Затем он был очищен сжатым воздухом.
Индукционная катушка была сделана из двух половин, как показано здесь. Затем они были спаяны вместе, и небольшой кусок трубы из ПВХ использовался для соединения центральных труб, чтобы вода могла течь через всю катушку.
В этой катушке было использовано меньше витков, чтобы она имела более низкий импеданс и, следовательно, выдерживала более высокие токи. Емкость также была увеличена, чтобы резонансная частота была ниже. Всего было использовано шесть конденсаторов по 330 нФ, что дало общую емкость 1,98 мкФ.
Кабели, соединяющиеся с катушкой, были просто припаяны к трубе около концов, оставляя место для установки трубы из ПВХ.
Этот змеевик можно охладить, просто пропустив воду прямо из крана, но для отвода тепла лучше использовать насос и радиатор.Для этого старый насос для аквариума был помещен в ящик с водой, и к выпускному патрубку прилегала труба. Эта труба поступала на модифицированный кулер компьютерного процессора, в котором для отвода тепла использовались три тепловые трубы.
Кулер был преобразован в радиатор путем отрезания концов тепловых трубок и последующего соединения их с трубами PCV, чтобы вода протекала через все 3 тепловые трубки перед выходом и возвращением к насосу.
Если вы сами разрезаете тепловые трубки, делайте это в хорошо вентилируемом помещении, а не в помещении, поскольку они содержат летучие растворители, которые могут быть токсичными для дыхания.Вы также должны носить защитные перчатки, чтобы предотвратить контакт с кожей.
Этот модифицированный кулер для процессора был очень эффективным в качестве радиатора и позволял воде оставаться довольно прохладной.
Также потребовались другие модификации, заключающиеся в замене диодов D1 и D2 на диоды, рассчитанные на более высокое напряжение. Мы использовали обычные диоды 1N4007. Это было связано с тем, что с увеличением тока в резонансном контуре наблюдалось большее повышение напряжения. Вы можете видеть на изображении здесь, что пиковое напряжение составляло 90 В (желтый график осциллографа), что также очень близко к номинальному значению транзисторов 100 В.
Используемый блок питания был настроен на 30 В, поэтому также необходимо было подавать напряжение на затворы транзистора через стабилизатор напряжения 12 В. Когда внутри рабочей катушки не было металла, она потребляла около 7 А. Когда был добавлен болт на фотографии, он поднялся до 10 А, а затем постепенно снова упал, когда он нагрелся до температуры выше Кюри. Для более крупных объектов он, безусловно, превышает 10А, но используемый блок питания имеет ограничение в 10А. Вы можете найти подходящий блок питания на 24 В, 15 А в нашем интернет-магазине.
Болт, который вы видите на фотографии раскаленным докрасна, потребовал около 30 секунд, чтобы достичь максимальной температуры.Отвертка на первом изображении теперь может нагреться докрасна примерно за 5 секунд.
Чтобы перейти на более высокую мощность, чем эта, необходимо использовать другие конденсаторы или их массив большего размера, чтобы ток распределялся между ними в большей степени. Это связано с тем, что протекающие большие токи и используемые высокие частоты могут значительно нагревать конденсаторы. Примерно через 5 минут использования на этом уровне мощности индукционный нагреватель DIY необходимо выключить, чтобы они могли остыть.Также необходимо использовать другую пару транзисторов, чтобы они могли выдерживать большие скачки напряжения.
Во всем этот проект был вполне удовлетворительным, так как дал хороший результат от простой и недорогой схемы. Как бы то ни было, он может быть полезен для закалки стали или для пайки мелких деталей. Если вы решили создать собственный проект индукционного нагревателя, разместите свои фотографии ниже. Пожалуйста, ознакомьтесь с другими комментариями, прежде чем делать свои собственные, поскольку это может сэкономить ваше время в дальнейшем.
Если вы хотите смоделировать этот проект для тестирования различных значений индуктивности или выбора транзисторов, загрузите LTSpice и запустите это моделирование самодельного индукционного нагревателя (щелкните правой кнопкой мыши, Сохранить как)
Насколько будет жарко?
Трудно сказать, насколько горячо вы сможете что-то получить, так как есть много параметров, которые необходимо учитывать. Различные материалы будут по-разному реагировать на индукционный нагрев, а их форма и размер будут влиять на то, как нагревание или отвод тепла в атмосферу.
Вы можете получить приблизительное представление, используя некоторые базовые расчеты по приведенной ниже формуле, или, если хотите, мы сделали удобный калькулятор мощности нагревателя, который может рассчитать это за вас. Эта форма включает в себя материалы (например, воду), которые нельзя нагревать напрямую с помощью индукционных нагревателей, но она по-прежнему полезна, если вы пытаетесь определить, например, мощность, необходимую для нагрева поддона с водой с помощью индукционного нагревателя.
ПРИМЕР: Насколько сильно нагреются 20 г стали за 30 секунд при нагревании с помощью нагревателя мощностью 300 Вт? (при условии, что 100 Вт потеряно для окружающей среды)
Формулы:
Q = m x Cp x ΔT
ΔT = Q ÷ m ÷ Cp
Рабочий:
(300Вт — 100Вт) x 30с = 6000Дж
6000Дж ÷ 20г ÷ 0.466Дж / г ° C = 643,78 ° C
Результат:
Температура 20 г стали повысится на 643,78 ° C при нагревании нагревателем мощностью 300 Вт в течение 30 секунд.
Поиск и устранение неисправностей
Если у вас возникли проблемы с тем, чтобы это работало, вот несколько советов, которые помогут устранить неполадки в вашем домашнем проекте индукционного нагревателя….
PSU (источник питания)
Если ваш PSU не может обеспечить большой скачок тока при включении индукционного нагревателя, он не будет колебаться. В этот момент напряжение источника питания упадет (хотя блок питания может этого не отображать), и это помешает правильному переключению транзисторов.Чтобы решить эту проблему, вы можете разместить несколько больших электролитических конденсаторов параллельно источнику питания. Когда они заряжены, они могут подавать в вашу цепь большой импульсный ток. Хорошим мощным источником питания будет наш БП на 24 В 15 А постоянного тока.
Дроссель (индуктор L2)
Ограничивает мощность индукционного нагревателя. Если ваш не колеблется, вам может потребоваться дополнительная индуктивность, чтобы предотвратить падение напряжения в вашем блоке питания. Вам нужно будет поэкспериментировать с необходимой вам индуктивностью. Лучше иметь слишком много, чем слишком мало, так как это только ограничит мощность нагревателя.Слишком мало может означать, что это вообще не сработает. Если у вас слишком маленький сердечник индуктора, сильный ток приведет к его насыщению и вызовет слишком большой ток, что может привести к повреждению вашей цепи.
Электропроводка
Соединительные провода должны быть короткими, чтобы уменьшить паразитную индуктивность и помехи. Длинные провода добавляют в цепь нежелательное сопротивление и индуктивность, что может привести к нежелательным колебаниям или снижению производительности. Наш кабель питания на 30 А подходит для этого.
Компоненты
Выбранные транзисторы должны иметь низкое падение напряжения / сопротивление в открытом состоянии, в противном случае они перегреются или даже не позволят системе колебаться.Вероятно, IGBT не будут работать, но большинство полевых МОП-транзисторов с аналогичными характеристиками должны работать нормально. Конденсаторы должны иметь низкое ESR (сопротивление) и ESL (индуктивность), чтобы они могли выдерживать высокие токи и температуры. Диоды также должны иметь низкое прямое падение напряжения, чтобы транзисторы правильно отключались. Они также должны быть достаточно быстрыми, чтобы работать на резонансной частоте вашего индукционного нагревателя.
Включение питания
При включении не допускайте попадания металла в нагревательную спираль.Это может привести к более сильным скачкам тока, что может помешать возникновению колебаний, как упомянуто выше. Также не пытайтесь нагревать большое количество металла. Этот проект подходит только для небольших индукционных нагревателей. Если вы хотите контролировать или постепенно увеличивать мощность, вы можете использовать одну из наших схем импульсного модулятора мощности. Подробности смотрите в публикации 5108 ниже.
Мозг
Для безопасного выполнения этого проекта вам понадобится разумно работающий мозг. Создание индукционного нагревателя может быть очень опасным, поэтому, если вы новичок в электронике, вам следует попросить кого-нибудь помочь вам сделать это.Подходите к делу логически; Если он не работает, проверьте, что используемые компоненты не неисправны, проверьте правильность подключения, прочтите всю эту статью и все комментарии, выполните поиск в Google, если вы не понимаете какие-либо термины, или прочитайте наш раздел «Обучение электронике». Помните: горячее обожжет вас и может поджечь; Электричество может убить вас электрическим током, а также вызвать пожар. Безопасность превыше всего.