مقایسه حسگر دور موتور خودرو با حسگر PVDF در موتور XU7 و برداشت انرژی ارتعاشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد

3 دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

المان­های پیزوالکتریک­ در زمینه سازه­های هوشمند و برداشت انرژی، بعنوان عنصری اصلی و کلیدی معرفی می­شوند. پیزوالکتریک­ها به دو دسته اصلی سرامیکی و پلیمری تقسیم می­گردند. المان­هایی با خواص پلیمری، توانایی تحمل تغییرات کرنش و قابلیت انعطاف به مراتب بالاتری نسبت به المان­های سرامیکی داشته و عمر بیشتری دارند. یکی از پرکاربردترین پیزوالکتریک­های پلیمری، PVDFها هستند. تغییرات کرنش بر روی فیلم پیزوالکتریک­ها­، سبب تغییرات ولتاژ به دو سر الکترود آن­ها شده و مانند یک سنسور عمل می­کنند. در پژوهش انجام شده، با اتصال سنسور PVDF به تیر یک­سرگیردار با جنس فولاد فنری CK75 و قرار دادن این سیستم بر روی دندانه­های فلایویل موتور XU7، به­نحوی استفاده شده است که این سنسور بتواند در خودرو عملکردی مشابه با سنسور القایی دور موتور را داشته باشد. کلیه تست­ها بصورت عملی انجام و مورد بررسی قرار گرفته­اند. نتایج بدست آمده نشان داد که این نوع از پیزوالکتریک، توانایی برداشت انرژی به مقدار V/g 72.46 را تا دور RPM600 داشته و تا این دور شاهد مشابهت­هایی با سنسور دورموتور حاضر هستیم. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison between revolution sensor by using PVDF sensor in XU7 engine and vibration energy harvesting

نویسندگان [English]

  • moeinoddin mahmoudi 1
  • homayoun Riyahi Chaleshtari 1
  • Farshad Vatankhahan 2
  • Reza Mehvari 3
چکیده [English]

In the field of intelligent structures and energy harvesting, piezoelectric elements are considered as key elements. Piezoelectric elements are divided in two Categories; ceramic and polymeric. Polymeric elements can bear strain and have a lot more flexibility and Durability than ceramic elements. PVDFs are one of the most useable polymeric piezoelectric elements. Strain variations on piezoelectric films causes voltage changes on both sides of their electrode and makes them act like a sensor. At the following study, a PVDF sensor is connected to a Cantilever beam made of spring steel CK75 and the whole system is put on XU7 Engine flywheel teeth in a way that the sensor can operate the same way as RPM induction sensor of the car. All the tests are practically carried out and inspected. The results showed this type of piezoelectric element is capable of harvesting 72.46 V/g energy up to 600 RPM and up to this round functional similarities compared to the current sensor are occurred as well.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Vibration energy harvesting
  • piezoelectric cantilever beam
  • PVDF
  • Flywheel
  • RPM induction sensor