利用AMESim的SCR系统尾气处理泵的优化设计与仿真研究.pdf

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1、CAD／CAE／CAPP／CAM现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2012年第11期利用AMESim的SCR系统尾气处理泵的优化设计与仿真研究麦云飞，段振霞，张永亮，周天明(上海理工大学，上海200093)摘要：AMESIM是由法国Imagine公司推出的高性能建模、仿真和动态分析软件。在对SCR系统尾气处理泵(即电磁计量泵)工作原理及其运动进行理论分析的基础上，利用AMESim仿真软件对其进行了建模与仿真，并建立了SCR系统尾气处理泵的运动方程、流量方程和仿真模型。通过改变不同的参数，研究分析尾气处理泵的流量变化

2、，使仿真结果进一步指导泵的研究和设计。关键词：选择性催化还原系统；尾气处理泵；AMESim软件；仿真中图分类号：TF391．9文献标志码：A文章编号：167l一3133(2012)11删0—06OptimizationdesignandsimulationresearchonSCRsystemexhausthandlingpumpbasedonAMESimMaiYunfei，DuanZhenxia，ZhangYongliang，ZhouTianming(UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shangha

3、i200093，China)Abstract：AMESIMisahighperformancemodeling，simulationanddynamicanalysissoftwarefromFranceImagine．BasedonthetheoreticalanalysisonworkingprincipleandmotionofSCRsystemexhausthandlingpump，createsandsimulatemodelingintheAMESimsimulationsoftware，andestablishthemotionequati

4、on，flowequationandsimulationmodelofSCRsystemexhausthandlingpump．Throughthechangeofdifferentparameters，researchandanalysistheflowratevariationofexhausthandlingpump，makethesimulationresultsfurtherguidanceofpumpdesign．Keywords：SCRsystem；exhausthandlingpump；AMESimsoftware；simulation0

5、引言电磁计量泵作为往复泵的一种，近年来被广泛应用在汽车、化工、石油、食品、制药、造纸和塑料等行业，越来越多地受到生产厂家的关注，因此具有很好的研究价值。但是，国内电磁计量泵的研制时问较短，由于对后续研发重视不够，导致该产品的种类和控制模式滞后于国外的发展。近年来随着人们对环境的重视，电磁计量泵在汽车选择性催化还原(SCR)尾气处理系统(见图1)中得到广泛应用。SCR尾气处理系统示意图如图1所示，图1中的ECM为电控柴油机控制模块。电磁计量泵是SCR尾气处理系统的核心部件之一，其中ECM的计量精准度及线性度的好坏直接影响着柴油机尾气处理的反应程度，进一步影

6、响环境污染。因此，对电磁计量泵的研究具有很好的社会价值。40本文以某型计量泵为例，对此泵进行建模仿真和实验分析，发现此泵存在线性度不理想的缺点。针对这一情况，笔者提出了一种新型计量泵的设计方法。该新型计量泵采用固定冲程的柱塞，使柱塞推动液体打开单向阀工作，采用变频方式调节泵的流量，泵的结构简单，便于维修和养护。在泵的出口处采用膜片阀替代传统的球形单向阀，反应更灵敏，能量损失更小，泄漏更小，使泵的流量线性度更优，出口压力更大。1电磁计量泵的工作原理电磁计量泵结构示意图如图2所示，其组成可简单分为三大部分：驱动电源、电磁驱动装置和液力端。电磁驱动装置根据输入

7、电源信号的变化产生变化的电磁力，保持驱动机构柱塞的直线往复运动。电磁驱动中的激励线圈通电后产生电磁场，该磁场在泵麦云飞，等：利用AMESim的SCR系统尾气处理泵的优化设计与仿真研究2012年第11期压缩空气其他信号门位置传感转速传感器1各执行器r柴油机ECM籼叫洲敲差障耳匾舾噼冽，—』—一l传IscR催化剂卜_———一感“l器图1SCR尾气处理系统不总图外壳与动铁之间产生电磁回路。在泵的排出行程中磁感应强度不断增强，由于电磁力的作用，动铁被吸合，带动柱塞向右推动一定容积的液体，液体推动单向阀，使相同体积液体进入输出管道，该吸合过程就是泵的排出过程；当电

8、源断开后，弹簧的弹力使动铁复位，从而带动柱塞向左运动，吸油口在负压作用下吸入液体