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《武汉理工大学》 2006年
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柴油机中压共轨系统大流量高速电磁阀的优化研究

汪志刚  
【摘要】:大流量高速电磁阀是中压共轨电控燃油喷射系统和进排气系统中的关键执行器件。本文以200型单缸柴油机电控燃油喷射系统和135型柴油机可变气门系统为应用对象,对二位三通双自由度内锥阀芯大流量高速电磁阀进行了较为全面的研究,提出了该类电磁阀的开发设计方法。 为对电磁铁的性能进行研究,开发了一套电磁阀电磁铁性能试验装置,实现了对电磁铁静态电磁力、阀芯运动特性、励磁电流和阀芯运动合力的测量,在此基础上对电磁铁进行了试验研究,分析了电磁铁驱动电压、工作气隙和复位弹簧对电磁铁开关速度的影响。 在LabVIEW虚拟仪器开发平台上开发了电磁阀综合测控系统,具体介绍了测控系统的功能以及各个子模块的实现方式。对电磁阀高低压驱动电路进行了设计。以试验研究和Protel软件仿真为手段,着重分析了驱动电路中高电压部分的控制方式以及电路中关键元件的参数选取,并提出了驱动电路的调试方法。 以ANSYS软件为开发工具,对电磁阀电磁铁电磁场进行了三维有限元分析,编制了环状多极式电磁铁的开发程序。在电磁铁性能试验装置上验证了计算结果的正确性。借助电磁铁开发程序对电磁铁的极柱数、磁性材料、励磁线圈高度、有效吸合面积以及衔铁厚度进行了系列研究,得出了各参数对电磁力的影响规律。以200型单缸柴油机电控燃油喷射系统为应用对象,进行了大流量高速电磁阀的设计。对设计的电磁阀进行了响应速度和流通能力试验,试验结果表明:所开发的电磁阀性能基本满足喷油系统要求。 对开发的电磁阀在200型单缸柴油机中压共轨电控燃油喷射系统中的应用进行了试验研究,分析了电磁阀对喷油系统的控制能力和控制效果。探讨了利用电磁阀在中压共轨系统中实现燃油预喷射的可能性。对电磁阀在135型柴油机可变气门系统中的应用性能进行了试验研究,分析了电磁阀对气门正时、气门持续时间和气门升程的控制能力和控制效果。 在HYDSIM软件平台上建立了中压共轨电控燃油喷射系统的仿真模型,着重分析了喷油系统实现燃油高压喷射的途径。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TK423

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【引证文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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