论文部分内容阅读
越来越严格的排放法规在非常短的时间内催生了柴油机电子控制技术的应用。电控燃油喷射系统中的喷射动作直接由高速电磁阀控制,利用电磁阀对喷油正时与喷射量进行独立灵活控制,实现了燃油压力建立与喷射过程的分离,从而使得喷油的控制过程更加柔性。对小油量的精准控制可以实现预喷射和多次喷射,从而实现了理想的喷油规律,改善柴油机的经济性、排放性和振动噪声。因此喷油控制用电磁阀的研究在整个柴油机高压共轨燃油喷射系统的研究中占有重要地位。 本文围绕船用低速柴油机喷油控制用电磁阀为对象,针对同课题组师兄所设计的高速响应大流量电磁阀进行各项性能试验和仿真研究。根据试验目的和电磁阀工作原理搭建了电磁铁与电磁阀性能试验平台,分析电磁阀关键参数对其阀芯位移的影响规律,以及电磁阀控制喷油指标对喷油特性的影响规律。利用AMESim仿真模型对整个燃油喷射系统喷油性能进行预测。最后通过搭建电磁阀振动试验平台检测电磁阀的抗振动特性。主要研究内容与结论如下: (1)研制了电磁铁性能测试装置,完成了高速电磁阀静吸力特性与阀芯位移响应特性的试验研究;分析了驱动电流与气隙对电磁力的影响规律;识别了影响喷油性能关键参数为工作间隙、残余间隙、复位弹簧力。 (2)研制了电磁阀性能测试装置,其包括伺服油泵、伺服油轨、测控系统等;完成了电磁阀喷油特性的实验研究,测得电磁阀在多组关键参数测试条件下,单次喷射阀芯稳定最小响应时间为2.3ms,多次喷射阀芯稳定时的两次控制电流之间的最小时间间隔为1.8ms;分析了关键参数对以上两个控制喷油指标的影响规律。 (3)建立了电控燃油喷射系统的AMESim仿真模型,并通过试验数据验证了模型;经过仿真得出电磁阀所能实现的单次最小脉冲为1.2ms,阀芯稳定最小响应时间为3.1ms,所能实现的阀芯稳定时控制信号最小时间间隔为1.9ms;考虑到控制腔为可变容积,仿真预测与实测结果能够互相印证。 (4)利用Tira电力激振系统、电磁阀测试采集系统搭建了电磁阀振动试验平台。对电磁阀试件开展随机和正弦扫频振动试验,检验了电磁阀阀体的抗振动特性及电磁阀在振动环境中的工作稳定性。