本文關(guān)鍵詞：電控單體泵燃油系統(tǒng)及其電磁控制閥工作性能仿真研究

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【摘要】：隨著近年來對柴油機燃油經(jīng)濟性和排放性要求的不斷提高,柴油機的電控化是現(xiàn)代柴油機發(fā)展的必然趨勢。電控單體泵燃油系統(tǒng)是一種主流的電控柴油機燃油供給系統(tǒng),具有靈活可控、響應(yīng)速度快等優(yōu)點,有較高的研究價值。電磁控制閥作為電控單體泵燃油系統(tǒng)的核心部件,其電磁特性、快速響應(yīng)特性、電磁控制閥周圍燃油的流動特性直接影響著整個燃油系統(tǒng)的控制精度與噴油性能,進而決定柴油機的動力性、燃油經(jīng)濟性與排放性�？v觀全文,論文研究工作及取得的相關(guān)成果主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 首先,開展了電控單體泵燃油系統(tǒng)的一維液力特性仿真研究。利用AMESim軟件建立電控單體泵燃油系統(tǒng)液力仿真模型并完成了模型校準：研究了單體泵燃油供油泵、電磁控制閥、高壓油管及噴油器部件特征參數(shù)以及系統(tǒng)運行參數(shù)對噴油特性的影響規(guī)律,得出影響噴油特性的關(guān)鍵參數(shù)；在轉(zhuǎn)速及噴油脈寬全工況內(nèi),進行了噴油量波動分析,為單體泵燃油系統(tǒng)的優(yōu)化與匹配提供參考。 其次,開展了電控單體泵燃油系統(tǒng)電磁控制閥靜磁力特性仿真研究與影響因素分析。采用Maxwell軟件建立靜磁力特性有限元模型,并進行了模型驗證；揭示了電磁轉(zhuǎn)化中的磁飽和現(xiàn)象、磁場分布特性；研究了電磁控制閥鐵芯、線圈與銜鐵部件結(jié)構(gòu)參數(shù)對靜磁力的影響規(guī)律,得出了影響靜磁力的關(guān)鍵因素；研究了驅(qū)動參數(shù)對靜磁力及渦流損耗的影響；在工作氣隙及驅(qū)動電流全工況內(nèi),進行了靜磁力特性分析。 另外,開展了電控單體泵電磁控制閥工作過程仿真研究及響應(yīng)特性優(yōu)化分析。建立電磁控制閥動態(tài)響應(yīng)特性有限元模型,分析了電磁控制閥在動態(tài)閉合、維持、復(fù)位等過程中的電磁力、磁通、銜鐵位移等動態(tài)響應(yīng)特性及磁場分布特性；研究了彈簧預(yù)緊力、彈簧剛度、線圈匝數(shù)、運動件質(zhì)量、閥芯升程對電磁控制閥動態(tài)響應(yīng)特性的影響規(guī)律；通過正交設(shè)計法優(yōu)化電磁控制閥響應(yīng)特性,得出線圈匝數(shù)對閉合時間影響最大,彈簧預(yù)緊力次之,而彈簧剛度與運動件質(zhì)量影響較小,得出電磁控制閥動態(tài)響應(yīng)特性的最優(yōu)參數(shù)組合,與原電磁控制閥特性進行對比分析。 最后,開展了不同閥芯升程下的電磁控制閥周圍燃油流動及空化特性仿真研究。建立控制閥周圍燃油三維CFD瞬態(tài)仿真模型,研究控制閥升程對流體壓力分布、速度分布、閥芯出口質(zhì)量流率等流動特性的影響：分析了閥芯升程對控制閥周圍燃油空化分布特性及氣相體積分數(shù)的影響；得出了閥芯升程越大,流通能力越好,閥芯升程大于0.18mm時對空化及流通能力的影響較小。
【關(guān)鍵詞】：單體泵燃油系統(tǒng) 電磁控制閥 動態(tài)響應(yīng)特性 流動特性
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK423
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-28
• 1.1 研究背景12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-25
• 1.2.1 電控單體泵燃油系統(tǒng)液力特性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-20
• 1.2.2 電磁控制閥電磁及響應(yīng)特性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-23
• 1.2.3 電磁控制閥周圍燃油流動特性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀23-25
• 1.3 研究意義25-26
• 1.4 論文研究內(nèi)容26-28
• 2 電控單體泵燃油系統(tǒng)液力特性仿真研究28-64
• 2.1 電控單體泵燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理28-29
• 2.2 單體泵系統(tǒng)仿真模型建立及驗證29-41
• 2.2.1 仿真軟件介紹30-31
• 2.2.2 各部件模型建立31-38
• 2.2.3 仿真模型驗正38-41
• 2.3 單體泵系統(tǒng)各部件特征參數(shù)對噴油特性的影響41-56
• 2.3.1 柱塞直徑對系統(tǒng)噴油特性的影響42-46
• 2.3.2 密封錐角對系統(tǒng)噴油特性的影響46-49
• 2.3.3 油管長度對系統(tǒng)噴油特性的影響49-52
• 2.3.4 噴孔直徑對系統(tǒng)噴油特性的影響52-55
• 2.3.5 特征參數(shù)對噴油特性影響權(quán)重分析55-56
• 2.4 單體泵系統(tǒng)運行參數(shù)對噴油特性的影響56-59
• 2.5 單體泵系統(tǒng)全工況循環(huán)噴油量波動分析59-61
• 2.6 本章小結(jié)61-64
• 3 單體泵系統(tǒng)電磁控制閥靜磁力特性及影響因素仿真研究64-90
• 3.1 電控單體泵燃油系統(tǒng)對電磁控制閥特性的要求64
• 3.2 電磁控制閥靜磁力特性模型建立64-71
• 3.2.1 數(shù)學(xué)模型建立65-67
• 3.2.2 仿真模型建立67-70
• 3.2.3 模型驗證70-71
• 3.3 電磁控制閥各部件特征參數(shù)對靜磁力的影響71-80
• 3.3.1 鐵芯參數(shù)對靜磁力影響規(guī)律71-73
• 3.3.2 線圈參數(shù)對靜磁力影響規(guī)律73-75
• 3.3.3 銜鐵參數(shù)對靜磁力影響規(guī)律75-80
• 3.4 電磁控制閥裝配參數(shù)對靜磁力的影響80
• 3.5 電磁控制閥驅(qū)動參數(shù)對靜磁力及渦流損耗的影響80-85
• 3.6 全工況電磁控制閥靜磁力特性分析85-87
• 3.7 本章小結(jié)87-90
• 4 電磁控制閥動態(tài)工作過程仿真研究及響應(yīng)特性優(yōu)化分析90-124
• 4.1 電磁控制閥動態(tài)工作過程及原理90-91
• 4.2 電磁控制閥動態(tài)工作過程仿真研究91-99
• 4.2.1 線圈激勵加載91-92
• 4.2.2 運動屬性設(shè)置92
• 4.2.3 網(wǎng)格劃分92-93
• 4.2.4 工作過程分析93-99
• 4.3 電磁控制閥動態(tài)響應(yīng)特性影響因素研究99-112
• 4.3.1 彈簧預(yù)緊力對動態(tài)響應(yīng)特性的影響99-102
• 4.3.2 彈簧剛度對動態(tài)響應(yīng)特性的影響102-105
• 4.3.3 線圈匝數(shù)對動態(tài)響應(yīng)特性的影響105-107
• 4.3.4 運動件質(zhì)量對動態(tài)響應(yīng)特性的影響107-110
• 4.3.5 閥芯升程對動態(tài)響應(yīng)特性的影響110-112
• 4.4 電磁控制閥動態(tài)響應(yīng)特性優(yōu)化分析112-122
• 4.4.1 正交設(shè)計試驗方法112-113
• 4.4.2 正交方案設(shè)計及結(jié)果113-114
• 4.4.3 極差分析114-116
• 4.4.4 方差分析116-117
• 4.4.5 優(yōu)化結(jié)果對比分析117-122
• 4.5 本章小結(jié)122-124
• 5 不同閥芯升程時電磁控制閥周圍燃油流動及空化特性研究124-140
• 5.1 電磁控制閥周圍燃油CFD仿真模型建立124-127
• 5.1.1 燃油幾何模型建立124-125
• 5.1.2 網(wǎng)格劃分及邊界設(shè)置125-127
• 5.2 數(shù)學(xué)模型建立127-130
• 5.2.1 守恒方程127-128
• 5.2.2 湍流模型128-129
• 5.2.3 空化模型129-130
• 5.3 閥芯升程對電磁控制閥周圍燃油流動特性的影響130-136
• 5.3.1 閥芯升程對壓力分布的影響131-133
• 5.3.2 閥芯升程對速度分布的影響133-134
• 5.3.3 閥芯升程對出口質(zhì)量流率的影響134-136
• 5.4 閥芯升程對電磁控制閥周圍燃油空化特性的影響136-138
• 5.5 本章小結(jié)138-140
• 6 總結(jié)與展望140-144
• 6.1 全文總結(jié)140-142
• 6.2 工作展望142-144
• 參考文獻144-150
• 附錄150-152
• 作者簡歷152-156
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集156

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王尚勇,蔡社民,程昌圻;柴油機電控燃油系中的高速電磁閥設(shè)計[J];兵工學(xué)報(坦克裝甲車與發(fā)動機分冊);1996年02期

2 黃官升,丁華榮,楊青;高速響應(yīng)電磁閥的研究[J];兵工學(xué)報;1998年02期

3 劉波瀾;陸宏澤;張付軍;趙長祿;;電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)一維耦合仿真[J];兵工學(xué)報;2007年03期

4 仇滔;劉興華;陸瀅;尹文輝;;DDC2000柴油機的電控單體泵高低壓油路耦合試驗[J];兵工學(xué)報;2009年11期

5 黃官升,吳緯,丁華榮;高速響應(yīng)電磁閥可靠性試驗研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;1998年03期

6 張然治;德爾福公司推出重載柴油機用電控單體泵[J];車用發(fā)動機;2001年02期

7 仇滔,劉興華;電控單體泵供油系統(tǒng)仿真研究[J];車用發(fā)動機;2005年02期

8 白向東;仇滔;劉福水;孫柏剛;李向榮;;基于電控單體泵對4D44柴油機的優(yōu)化研究[J];車用發(fā)動機;2008年03期

9 仇滔;劉興華;劉福水;于蕾;高琢;;采用切線凸輪的電控單體泵燃油系統(tǒng)性能研究[J];車用發(fā)動機;2008年06期

10 高青秀;姜偉;郭海洲;任貴峰;吳永興;;電控單體泵燃油系統(tǒng)等速供油凸輪設(shè)計[J];車用發(fā)動機;2008年06期

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本文編號：1089707