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德國(guó)Mahle馬勒高速?gòu)?qiáng)力電磁閥
高速?gòu)?qiáng)力電磁閥是決定柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)性能的關(guān)鍵部件。通過高速?gòu)?qiáng)力電磁閥驅(qū)動(dòng)特性的理論分析和數(shù)值求解噴油器電磁閥的磁場(chǎng)分布，對(duì)電磁閥動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量試驗(yàn) ,改變各試驗(yàn)參數(shù) ,探索出各參數(shù)對(duì)電磁閥動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性影響的實(shí)際情況。

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高速?gòu)?qiáng)力電磁鐵是電控高壓燃油噴射系統(tǒng)的關(guān)鍵執(zhí)行器之一，它的快速響應(yīng)特性決定電磁閥的性能。研究電磁鐵的結(jié)構(gòu)和工作特性，對(duì)于電磁鐵的設(shè)計(jì)和制造具有重要的意義。 傳統(tǒng)的電磁鐵設(shè)計(jì)方法是運(yùn)用磁路計(jì)算的方法，這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于模型簡(jiǎn)單，計(jì)算耗時(shí)少，但由于忽略了鐵磁材料磁化過程的非線性和結(jié)構(gòu)之間的漏磁，設(shè)計(jì)結(jié)果有較大的誤差。本文首先運(yùn)用磁路計(jì)算的方法得到電磁鐵初步的結(jié)構(gòu)參數(shù)，然后結(jié)合電磁鐵的靜態(tài)磁場(chǎng)的有限元計(jì)算，對(duì)電磁鐵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，并研究了某些結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電磁鐵靜態(tài)特性的影響，對(duì)電磁鐵的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。 高速?gòu)?qiáng)力電磁鐵在工作過程中的磁場(chǎng)是瞬態(tài)變化的，需要重點(diǎn)研究電磁鐵在瞬態(tài)勵(lì)磁過程中的電磁特性。本文通過有限元仿真的方式模擬計(jì)算了電磁鐵模型在瞬態(tài)勵(lì)磁過程中的電磁特性，研究表明在瞬態(tài)勵(lì)磁過程中渦電流和電磁場(chǎng)的趨膚效應(yīng)對(duì)電磁鐵的性能有很大影響，需要采取增加鐵心電阻的措施，減小電磁鐵的渦電流和趨膚效應(yīng)。 為提高電磁鐵的鐵心電阻，可以分別采取兩種措施：選用高電阻率的軟磁復(fù)合材料，或采用絕緣疊片結(jié)構(gòu)的鐵心。對(duì)這兩種改進(jìn)設(shè)計(jì)后的電磁鐵建模并進(jìn)行有限元仿真計(jì)算，對(duì)結(jié)果的分析表明這兩種提高鐵心電阻的方法可以顯著地減小電磁鐵在瞬態(tài)勵(lì)磁過程中的趨膚效應(yīng)，較大地提升電磁鐵的瞬態(tài)性能。通過高速?gòu)?qiáng)力電磁閥驅(qū)動(dòng)特性的理論分析 ,發(fā)現(xiàn)影響電磁閥關(guān)閉速度的主要因素是驅(qū)動(dòng)電壓的大小 ;影響電磁閥開啟速度的主要因素是回位彈簧的預(yù)緊力但此力不能過大以免引起電磁閥工作不正常。這些結(jié)論為系統(tǒng)參數(shù)的選擇和匹配提供了依據(jù) ,并可在應(yīng)用中降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排放和油耗。

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新型電控燃油噴射系統(tǒng)有利于降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放和油耗。高速?gòu)?qiáng)力電磁閥是決定電控燃油噴射系統(tǒng)性能的關(guān)鍵部件，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性直接影響燃油噴射特性。在電磁閥的銜鐵和電磁鐵之間存在很薄的油膜，影響電磁閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。運(yùn)用層流基本理論進(jìn)行理論簡(jiǎn)化分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了仿真計(jì)算，結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)吻合良好，并探索出了各參數(shù)對(duì)銜鐵阻尼特性的影響，為參數(shù)的匹配提供了依據(jù)。