Ventilsteuerung und Kraftstoffeinspritzung

Dank ihrer kurzen Ansprechzeiten und hohen Resonanzfrequenzen eignen sich Piezocomposite hervorragend zur Realisierung von schnellen Zustellbewegungen, wie Sie in der Ventiltechnik nötig sind. Dabei lassen sich 

  • Hübe von einigen hundert µm
  • Auflösung im nm-Bereich
  • Kräfte von bis zu 50kN
  • Mechanische Anstiegszeiten <100µs
  • Wiederholraten bis 1kHz (Burst)

erreichen. Die Fahrzeugindustrie beispielsweise nutzt die Piezo-Technologie schon seit langer Zeit sehr erfolgreich.  Piezo-Injektoren in Common-Rail-Dieseln sind seit Jahren State of the Art. Durch das präzise Zeitverhalten lassen sich Öffnungs- und Schließzeiten von Ventilen exakt einstellen. Aber auch in größeren Aggregaten, wie beispielsweise Schiffmotoren, ist der Einsatz von Piezocomposite-Aktoren denkbar. Das hohe Kraftpotenzial der Aktoren eröffnet hier eine ganze Reihe von Anwendungsmöglichkeiten. Piezocomposite-Aktoren werden nicht nur für „simple“ Öffnungs- und Schließvorgänge eingesetzt. Durch die extrem feine Positionsauflösung im Nanometerbereich können auch z.B. Nadelventile zur Regulierung des Durchflusses sehr genau eingestellt werden.

Piezocomposite können auch zur Überwachung komplexer Strukturen eingesetzt werden

Piezocomposite können zur Überwachung komplexer Strukturen eingesetzt werden

Motion Control

Ein weiteres Anwendungsfeld für Piezocomposite-Aktoren findet sich im Bereich Motion Control. Mit diesem Begriff  werden Techniken bezeichnet, bei denen mechanische Komponenten gezielt bewegt werden sollen. Hauptsächlich dienen diese Verfahren der Unterdrückung oder Minimierung von auftretenden Schwingungen verschiedenster Baugruppen oder Strukturen. Diese adaptive Schwingungsdämpfung setzt zunehmend auch auf den Einsatz von Piezo-Aktoren. Durch den großen nutzbaren Frequenzbereich und das hohe Kraftpotential eignen sich insbesondere Piezocomposite-Aktoren für den Einsatz in aktiven bzw. adaptiven Lagern, Tilgern oder Inertialmassenerregern, um Schwingungen in einem weiten Frequenzbereich zu minimieren.

Einsatz unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen

Piezocomposite-Aktoren sind unter verschiedensten Umgebungsbedingungen einsetzbar. Temperaturen bis 200°C sowie kryogene Umgebungen sind für sie kein Problem. Die piezoelektrischen Eigenschaften der Aktoren sind über einen weiten Temperaturbereich stabil. Das gilt auch für den Einsatz im Ultrahochvakuum (UHV). Dank dieser Vakuum-Tauglichkeit und ihrer thermischen Eigenschaften, eignen sich Aktoren der Piezocomposite-Reihe auch für den Einsatz im Weltraum. Die Anwendungsmöglichkeiten sind hier vielfältig: Piezocomposite-Aktoren können etwa  zur Ausrichtung von Linsen oder Spiegeln oder zur Vibrationsdämpfung eingesetzt werden.  

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