基于AMESim的电控喷油器的结构仿真与分析.pdf

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1、2013年9月机床与液压Sep．2013第4l卷第17期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．4lNo．17DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．17．047基于AMESim的电控喷油器的结构仿真与分析孙世磊，牛志刚(太原理工大学机械工程学院，山西太原030024)摘要：在高压共轨喷油系统中，电控喷油器作为整个燃油系统的核心部件，其关键结构参数对喷油系统的响应特性有重要影响。采用AMESim软件对电控喷油器的结构参数进行仿真分析，了解电控喷油器关键结构参数

2、对燃油喷射过程的影响，为其结构设计和优化提供参考。关键词：电控喷油器；结构参数；AMESim仿真中图分类号：TK422文献标识码：A文章编号：1001～3881(2013)17—163—3StructuralSimulationandAnalysisforElectrical-controlledInjectorBasedonAMESimSUNShilei，NIUZhigang(CollegeofMechanicalEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，

3、TaiyuanShanxi030024，China)Abstract：Asthekeycomponentinhighpressurecommonrailfuelinjectionsystem，themainstructuralparametersofelectrical—controlledinjectoraffectsobviouslytheresponsecharacteristicsoffuelinjectionsystem．Themainstructuralparametersofelect

4、rical—controlledinjectorweresimulatedwithAMESimsoftware，andtheireffectsonfuelinjectionprogresswereanalyzed．Theconclusionscanbeusedinelectrical—controlledinjectordesignandoptimization．Keywords：Electrical—controlledinjector；Structuralparameter；AMESimsimu

5、lation高压共轨喷油系统可以有效地降低柴油机油耗和控制信号尾气排放，显著提高其动力性。电控喷油器作为高压共轨喷油系统的核心部件，其关键结构参数对整个系统的响应特性影响深刻。通过优化喷油器结构，能够使喷油器对控制信号作出更为快速的响应，更为迅捷地控制针阀开启和关闭，改善燃油系统的喷油性能。作者采用AMESim软件对电控喷油器的结构参数进行仿真分析，了解电控喷油器关键结构参数对燃油喷射过程的影响，为其结构设计和优化提供参考依据，从而降低开发成本。1创建模型1．1电控喷油器的工作原理电控喷油器结构示意

6、图如图1所示。高压燃油从油泵经共轨管进入喷油器后，一部分通过进油口进控制腔，另一部分通向蓄压腔。电磁阀通电时，控制阀喷油嘴开启，控制腔内的高压燃油通过出油口泻出，针阀受图1电控喷油器结构示意图到的向下的压力快速减小，向上的力大于向下的力，1．2建立仿真模型针阀抬起，开始喷油。控制脉宽过后，电磁阀未通采用AMESim软件对电控喷油器进行仿真模拟，电，控制阀关闭，从而密封住控制腔内的高压燃油，建模过程中对喷油器进行了模块划分，根据各部分的控制腔和蓄压腔压强相等时，针阀受到的向下的压力液力特性，分为容积腔

7、模型、管道模型、阀件模型。大于向上的力，重新关闭，喷油结束。电控喷油器根1．2．1容积腔模型据电控单元(ECU)发出的控制信号，将高压燃油对于容积腔模型，比如控制腔、蓄压腔、共轨管以最佳的喷油定时、喷油量、喷油率和喷射方式喷射等，在建模时，基本的数学模型遵守流量守恒方到燃烧室中。程：收稿日期：2012—08—03作者简介：孙世磊(1985一)，男，硕士，研究方向为柴油机电控喷油系统。E—mail：ssl19820926@163．eom。·164·机床与液压第41卷dVc为阀件阻尼系数。+=∑Q(1)

8、1．2．4电控喷油器AMESim仿真模型式中：V为容积腔的体积；电控喷油器的AMESim仿真模型主要参数以E为燃油的弹性模量；Bosch公司CR共轨系统电磁式喷油器为参考，设计Q为容积腔的燃油流量；仿真模型如图2所示。为泵油效率。对于移动的部件则有d￡：d￡：Ad￡：A．(2)式中：A是有效面积，是速度。由贝努利方程，进流出容积腔的流量：Q衙㈩其中：C为流量系数，对于没有气穴现象的液流管，c与孔的几何形状、液体流速、液体密度以及液体黏度相关；A是有效面积；P是燃油密度