高压共轨喷油器的结构仿真与影响因素分析.pdf

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1、高压共轨喷油器的结构仿真与影响因素分析高翔，刘文林(江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013)StructuralSimulationandAnalysisforHighPressureCommonRailInjectorGAOXiang，LIUWenlin(SchoolofAutomotiveandTrafficEngineering，JiangsuUniversity，Zhe~iang212013，China)摘要：以某高压共轨啧油器为研究对象，根据要的组成部分，其结构参数对整个高压共轨燃油系其基

2、本结构与工作原理，基于AMESIM系统仿真统乃至整个发动机的响应特性有着重要的影响。软件建立了喷油器仿真模型，并通过实验验证了模在此采用AMESIM软件对其结构参数进行仿真研型的准确性。利用该仿真模型分析高压共轨喷油究，分析共轨喷油器关键结构参数的变化对喷油规器关键结构参数的变化对喷油规律的影响，为共轨律的影响，为共轨喷油器的设计及优化提供理论喷油器的设计及优化提供理论依据。依据]。关键词：高压共轨喷油器；结构参数；仿真分析1高压共轨喷油器的工作原理中图分类号：TK422文献标识码：A在高压共轨喷油器中，高压

3、燃油从进油接头进文章编号：1001—2257(2015)07—0015一O4入喷油器后分成两部分，一部分进入蓄压腔，另一Abstract：Thisarticleintroducesaninjector部分进入控制腔。当电磁铁通电时，阀球打开，控structureandworkingelementshavingacommon制腔内的高压燃油从回油接口流出，控制腔内的压railiniector．Themodeloftheinjectoriscreated力下降，作用在阀组件的力减少，当向上的压力大withAMES

4、IMmodelingsoftwareandtheaccuracy于向下的作用在阀组件力时，针阀打开，喷油器开ofthemodelisimprovedbyexperiments．Thede—始喷油。电磁铁断电后，阀球关闭，控制腔内压力terminationofinjectorstructuralparametersaf—上升，阀组件受到向下的压力大于针阀受到向上的fectstheinjectionrate．Itprovidesatheorybase力，针阀关闭，喷油器停止喷油。共轨喷油器根据forthedesi

5、gnandoptimizationofelectrical—con—电控单元发出控制信号，将高压油以最佳的喷油定trolledinjector．时，喷油量和喷油率喷射到燃烧室]。Keywords：highpressurecommonrailinjee—tor；structuralparameter；simulationanalysis2喷油器模型的建立根据高压共轨喷油器的喷油特性，将喷油器当作由电磁、液压和运动等系统组成，将其分为电磁0引言铁运动模型、容积腔模型和阀件模型。随着日趋严重的能源危机，人们对汽车的

6、排放2．1电磁铁运动模型标准也越来越严格。高压共轨技术成为柴油机达根据电磁铁响应特性以及电磁铁受力平衡方到更严格排放标准的主要手段，高压共轨燃油技术程，将其分为3个基本方程：电路方程、磁路方程和以其喷油压力柔性可调，喷油正时，控制灵活及喷机械方程，即油量自由调节等优点越来越受到人们青睐n]。高一2～优：F+F～F，一Fp(1)压共轨喷油器是发动机高压共轨燃油系统中最重Qm，z分别为衔铁片的质量和位移；F为电磁收稿日期：2015一O2一O4力；F为衔铁片所受的液压力；F，为衔铁片所受的基金项目：江苏省研究生培养

7、创新工程项目(CXZZ1l_0578)摩擦力；为阀弹簧力。《机械与电子)2015(7)·】5·压表1某高压共轨喷油器主要参数F一(2)U05g为磁通量；“o为空气磁导率；为气隙导磁面积。u：Rj+(3)U为驱动电压；R为线圈电阻；J为线圈中的电流；L为线圈电感。L一(4)N为线圈匝数；R。为磁路中总磁阻。2．2容积腔模型对于容积腔模型，如控制腔，蓄压腔等，在建立模型时，其数学模型是基于流量守恒方程：Vdp+dV一Ed￡d￡一奎Q，(⋯5)4模型校验—f1V为容积腔体积；E为燃油的弹性模量；p为容采用EFS公司

8、的EFS8246型瞬时流量测量仪对喷油器的喷油特性进行测试，如图1所示。积腔的燃油压力；Q为容积腔燃油流量。由流体的可压缩性和连续方程，可得容积腔的流量：、===Q一A√吾IAPl．’，’，1fI；为流量系数，对于没有气穴现象的液流管，与_，Ij孑L的几何形状，液体流速，液体密度以及黏度相关；A⋯⋯．．⋯-iJ}：j为有效面积；』D为燃油的密度；Ap为两端压力差。2．3阀件模型0．00．51．01．