随着不可再生资源的保护和可持续发展战略的要求,智能、绿色、节能成为社会发展的主流趋势。内燃式柴油发动机广泛应用于汽车、轮船和发电机等机电设备中,其燃油喷射系统的发展趋向于高精度、高频响。为了提高柴油机燃油喷射的控制精度,结合伺服电机直驱技术,设计一种高压共轨柴油机的伺服配油转阀,并对其性能进行研究,研究内容如下:分析了伺服配油转阀的工作原理,确定了总体结构方案;基于H32/40VP型高压共轨柴油发动机的工作参数,提出了伺服配油转阀顺序配油和流量调节的设计目标和技术参数,计算出阀口额定输出流量为0.101kg/stk。依据伺服配油转阀的不同工况,设计了阀芯和阀座,并进行了强度校核。提出了矩形、三角形和U形三种阀口模型,建立了不同阀口模型的过流面积计算式,分析得到了过流面积的变化曲线。根据阀座出油口的流体控制,分析了阀芯所受稳态液动力、瞬态液动力、粘性摩擦力和液压卡紧力,建立了伺服配油转阀的力学模型。建立了三种形状阀口的伺服配油转阀的流场分析模型,通过流固耦合分析得到了阀芯所受最大应力为202.56 MPa,最大应变为1.30,最大变形量为10.42μm,确定了阀芯材料为45号钢。对矩形、三角形和U形三种类型阀口的伺服配油转阀的压力和输出流量进行动态仿真,结果显示:当阀芯以1900 r/min工作时,矩形、三角形和U形阀口单次配油量分别为0.133、0.085、0.130 kg/stk,矩形和U形阀口的单次配油量超出额定值33%和30%,而三角形阀口单次配油量小于额定值。而且U形阀口在不同转速下流量调节梯度明显,阀芯流道压力稳定,流体流速相对平稳,因此优选U形阀口。最后,分析得到了U形阀口模型的阀芯处在不同轴向位置的阀口输出流量、阀芯轴向力和扭矩的变化规律。