電控單體泵燃油系統(tǒng)供油特性的電磁機(jī)液聯(lián)合仿真研究.pdf

1、電控單體泵燃油系統(tǒng)為主流的電控柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)之一，具有靈活可控、高響應(yīng)等優(yōu)點，為滿足未來排放法規(guī)提供了可靠有效的技術(shù)途徑，具有較高的科研價值。它是一個涉及多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)，由電子控制、電磁轉(zhuǎn)換、機(jī)械以及液壓系統(tǒng)等子系統(tǒng)共同作用發(fā)揮系統(tǒng)的功能，各個子系統(tǒng)之間還存在相互聯(lián)系、相互作用、相互耦合的關(guān)系。本文將在ANSYS Workbench平臺上使用電磁機(jī)液三維聯(lián)合仿真的方法，研究各單體泵燃油系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間相互耦合的關(guān)系。論文研究工作及

2、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)的一維性能仿真研究。用AMESim軟件建立了電控單體泵燃油系統(tǒng)一維仿真模型并進(jìn)行模型校準(zhǔn);通過改變單體泵特征參數(shù)（高壓油道直徑、控制閥彈簧預(yù)緊力、高壓油管長度、高壓油管直徑以及噴孔截面積），研究了柱塞腔壓力、泵端壓力以及循環(huán)噴油量等的變化規(guī)律，分析了單體泵各部件特征參數(shù)對噴油特性的影響。結(jié)論為:高壓油道直徑為2.0mm、控制閥彈簧預(yù)緊力為60N、高壓油管長度

3、為130mm、油管內(nèi)徑為2.0mm、噴孔直徑為5.0mm時噴油量最大。
　　其次，開展了單體泵燃油系統(tǒng)壓縮供油過程電磁機(jī)液聯(lián)合仿真研究。在ANSYS Workbench平臺上，分別使用Maxwell和Fluent模塊建立了電磁控制閥模型以及三維流場模型，利用UDF編程來實現(xiàn)不同模塊間數(shù)據(jù)的傳輸，實現(xiàn)多系統(tǒng)三維聯(lián)合仿真，并得到了閥芯動態(tài)響應(yīng)特性以及流場特征參數(shù)隨閥口開度的變化規(guī)律。
　　另外，研究了單體泵燃油系統(tǒng)電磁閥參數(shù)在壓

4、縮供油過程中對三維流場的影響。通過改變電磁驅(qū)動系統(tǒng)中線圈匝數(shù)、彈簧預(yù)緊力以及運動件質(zhì)量，對電磁機(jī)液多種因素之間的復(fù)雜耦合關(guān)系進(jìn)行分析。結(jié)論為:線圈匝數(shù)為75匝、控制閥彈簧預(yù)緊力為75N、運動件質(zhì)量為17g時動態(tài)響應(yīng)最高，質(zhì)量流率峰值最小，湍流強(qiáng)度最明顯。
　　最后，建立了單體泵燃油系統(tǒng)泄壓過程內(nèi)部流場模型，并分析了邊界條件和控制閥腔結(jié)構(gòu)參數(shù)對泄壓過程流動特性的影響?？偨Y(jié)出流場壓力分布、燃油流速、湍動能分布以及質(zhì)量流率受邊界條件以及