汽油发动机电控喷油器结构改进设计

为进一步提高汽油发动机电控喷油器的性能,建立了喷油器工作过程的数学模型,分析了影响喷油器电磁响应特性的关键因素,对喷油器核心运动件即衔铁-球阀组件的结构进行了改进设计,改进后喷油器运动件质量减少10％.通过有限元分析软件分析验证表明,结构改进后能够保持喷油器电磁力基本不变,并能满足耐久性要求.对比试验测试结果表明,由于运动件质量减少,改进后的喷油器开启与关闭滞后时间与原喷油器相比分别缩短11％和8％,动态响应性能得到了提高.     

电控喷油器的一种新型磁路结构

为提高喷油器的动态响应性能,以某款电控喷油器为研究对象,通过在其铁芯与导向管之间增加由不导磁材料制成的隔磁环开发了一种新型磁路结构。通过电磁场仿真分析了改进前后喷油器电磁性能的变化特点以及轭铁厚度对电磁性能的影响规律。结果表明：增加隔磁环能加快电磁力的上升速度,有效缩短喷油器的开启滞后时间,但饱和电磁力增大,造成落座滞后时间延长;适当减小轭铁厚度基本不影响电磁力的上升速度,但减小轭铁厚度会使磁阻增大,饱和电磁力降低,这样可有效缩短落座滞后时间。根据以上分析结果对喷油器进行了综合优化,并通过实验对其改进效果进行了验证,结果表明：优化后与优化前相比,喷油器的开启滞后时间缩短了0.25ms,落座滞后时间缩短了0.3ms。     

响应曲面设计在电磁喷油器流量特性研究中的应用

本文在国内生产水平允许的范围内,基于响应曲面设计试验方法,以电磁喷油器的球阀最大升程、球阀组件质量、弹簧预紧力、喷孔总面积为影响因素,利用Design-Expert软件寻找静态流量和动态流量范围与关键结构参数的回归方程,为以后优化设计电磁喷油器的流量特性提供一种新的研究思路。     

DN80二通插装式伺服阀动态特性优化研究

针对国产DN80二通插装式伺服阀阶跃响应时间长的问题，提出先导控制腔优化方法以提高动态特性。首先建立先导控制腔三维数模，利用Fluent软件详细分析了主阀芯不同开口度的液动力分布情况，将先导控制腔的直径优化为90 mm;然后结合仿真软件AMESim对DN80二通插装式伺服阀进行动态特性研究。仿真结果表明：先导腔结构参数优化后减小了液动力，提高了动态响应特性。最后对优化后的DN80二通插装式伺服阀进行实验测试，其阶跃响应时间由40 ms缩短至23 ms,显著提高的了动态特性，验证仿真与优化的准确性。     

集成微沟道空气流量传感器的动态特性

研究集成微沟道空气流量传感器的动态特性,定性分析了传感器动态特性的影响因素;并动态模拟了有正脉冲和负脉冲气流时上下游的温度随时间的变化关系,得到正负脉冲下横膈膜上温度稳定所需要的时间分别约为1.1 ms和1.5 ms。在实验中,测试了正负脉冲气流下,输出电压的完全响应时间分别为1.2 ms和1.5 ms;并采用示波器动态监测了不稳定流动状态下信号电压的时间特性,得到输出信号相对于流量脉冲稍有滞后,具有一定的流场惯性迟滞和热惯性迟滞。     

基于MOSA算法的电控喷油器磁路结构优化设计

以车用电控汽油喷油器为对象,从电磁学、机械动力学的基本原理出发建立了电控汽油喷油器工作过程的计算模型,依据通电后线圈电流的变化特点得出了动态响应特性与磁路结构参数的函数关系。以提高动态响应特性为目标,采用多目标模拟退火算法（MOSA）对磁路结构参数进行了优化。电磁场仿真结果表明,优化后的磁力线和磁感应强度分布更加合理。实验测试结果表明,优化后的汽油喷油器的开启延迟时间和关闭延迟时间分别比优化前缩短29.41%和29.23%。仿真和实验结果均验证了优化算法的有效性。     

双向线性力马达力阶跃响应特性的研究

针对提出的一种电液伺服阀用耐高压双向线性力马达,建立了基于瞬态电磁场理论的数学模型,通过有限元仿真分析了其力阶跃响应特性,并结合实验研究,对电压源和电流源两种驱动方式下的阶跃响应特性及成因进行对比分析。实验与仿真结果趋势基本一致,表明在电压源驱动方式下,电流和力阶跃响应时间分别为86 ms和108 ms;而在电流源驱动方式下,响应时间明显减小,电流和力阶跃响应时间分别为17 ms和33 ms。     

甲醇喷油器结构参数对液力响应的正交试验研究

甲醇喷油器作为高压共轨喷射系统的核心部件,其性能优劣对甲醇发动机的各项特性有重要影响。通过对甲醇喷油器主要结构进行数学建模,得出影响液力响应的结构参数。利用AVL Hydsim软件对甲醇喷油器建立了仿真计算模型,结果表明:进油孔孔径、柱塞直径、针阀直径、柱塞弹簧预紧力是影响喷油器液力响应的4个关键因素。由此,选择合理范围的结构参数进行正交试验,得出各个参数对喷油器液力响应各个阶段的影响程度,其中进油孔孔径对液力响应4个动态指标影响均极为显著,由此优选出最佳参数。优化方案对提高液力响应有明显的效果。     

核电主蒸汽阀站中电磁先导阀的动态响应仿真研究

针对核电主蒸汽阀站中关键部件之一——大气释放阀前置隔离阀在实际工况中常出现响应超时的问题,采用数值仿真软件Fluent中的动网格以及用户自定义函数技术,对控制其启闭过程的电磁先导阀动态响应过程进行了研究。首先,研究了电磁先导阀中先导结构的动态响应过程以及阀杆的受力情况;然后,研究了电磁先导阀中主阀的动态响应过程以及主阀泄压时阀内的压力和速度分布情况;最后,综合两个动态过程,分析了电磁先导阀整阀的运动时间。研究结果表明,电磁先导阀的运动时间为8.5 ms,其中先导结构的运动时间占比较小,85%的时间集中在电磁先导阀主阀动作过程。该研究结果可对前置隔离阀响应时间的优化提供参考。     

影响高速开关阀响应特性的主要设计参数分析

为研究影响数字比例阀先导级高速开关阀响应特性的主要因素,以常闭高速开关阀为研究对象,阐述了该阀结构特征及工作原理,分析了数学机理,运用ANSYS电磁仿真软件建立高速开关阀轴对称二维瞬态电磁模型。通过对高速开关阀电磁特性分析及实验测试,验证了所建模型的正确性。基于该模型在不同线圈匝数、阀芯质量、线圈内阻、复位弹簧刚度、衔铁与挡铁吸合接触面积时,对高速开关阀阀芯运动各阶段进行动态模拟,分析了影响高速开关阀响应特性的主要设计参数。结果表明:线圈匝数对高速开关阀响应速度的影响最大,当线圈匝数增加67%时,高速开关阀开启时间延长27.8%,关闭时间延长11.6%,总响应时间延长21.6%;线圈内阻、阀芯质量与复位弹簧刚度3个因素对高速开关阀响应速度的影响次之,环形接触面积对高速开关阀总响应时间影响较小,磁轭壁厚对高速开关阀运动各阶段响应时间基本没有影响。     

基于LabVIEW的高精度电磁阀控制系统设计

为了实现高压水射流靶物反射噪声的实时不失真采集和处理,减少所采集的噪声数据量,必须设计高精度电磁阀控制系统和信号采集触发电路。本文应用LabVIEW软件、USB-6229数据采集卡搭建控制系统,设计功率放大电路驱动固态继电器,实现电磁阀的高精度控制和声音信号的同步实时采集。详细介绍了控制系统的组成、工作原理和软、硬件设计过程。试验结果显示,所设计的控制系统可以实现电磁阀高精度控制与数据采集控制的同步,控制时间延迟小于10ms,参数可以实现实时调整,抗干扰性能好。     

汽车ABS电磁阀空载响应测试与分析

汽车ABS电磁阀的响应时间是影响防抱制动系统控制精度的一个重要因素,对电磁阀的空载响应测试是检测其是否合格的一个重要环节.论文利用电流曲线的理论依据设计了针对汽车ABS电磁阀空载响应时间进行测试的电路,并利用该电路对增压电磁阀和减压电磁阀分别进行了测试,测试出两种电磁阀的空载响应时间分别为2.365ms和2.135ms,并对测试结果进行了分析.测试结论说明利用电流曲线的理论依据所建立的电磁阀空载响应测试电路是有效的,可为类似产品的设计及测试提供参考和借鉴.     

提高EFP093电动燃油泵效率的方法探讨

为实现EFP093电动燃油泵各项性能指标,在提高燃油泵泵体组件效率的同时,必须对油泵中电机效率加以提高,由于该电动燃油泵应用的是小功率直流电机,而其涉及到材料、电机工作原理和基本电磁参数等多个方面的内容。笔者探讨的就是从这几个方面入手对电机效率予以改善,进而达到提高电动燃油泵总体效率的目的。     

高速开关阀的设计与研究

介绍了一种新型的二级高速开头阀,它采用柱塞式液压增益放大结构,以高速开头电磁阀为先导级,通过二级锥阀的放大,使数字阀最大流量超过80 l/min,且保持较高的切换速度,解决了大流量和快速性之间的矛盾。阀的控制器采用PWM控制原理和降幅双压驱动技术,加速电压持续时间和工作电压幅值均可调节,优化了阀的切换特性。     

电控机械式自动变速器时序重叠换挡系统设计与研究

为解决电控机械式自动变速器（AMT）动力中断时间过长的问题,研制了一种基于电磁直线执行器的时序重叠换挡系统。介绍了关键部件电磁直线执行器的结构和工作原理,建立了机、电、磁耦合的系统模型,并通过实验进行了性能分析。提出了时序重叠换挡的控制策略,基于二自由度控制原理设计了位置复合控制器。仿真和实验结果表明,提出的位置复合控制器具有较好的系统响应和扰动抑制特性;在转速差为500 r/min、被同步惯量为0.01 kg·m2条件下,采用时序重叠换挡方式由2挡换至3挡的换挡时间约为130 ms,时序重叠控制减少时间约20 ms,换挡时间缩短15%以上。     

新型复合式电磁直线执行器的多模式协调控制

针对常规动圈式电磁直线执行器存在的力密度不高、缺乏端部无源自保持能力等不足,提出了一种新型复合式电磁直线执行器。根据其结构特点建立数学理论模型,分析了具有高驱动能力的协同驱动模式和具有低能耗特点的单独驱动模式,结合逆系统与前馈+PI反馈算法设计了多模式协调控制器。利用MATLAB/Simulink建立仿真模型,并搭建了样机试验平台,通过仿真与试验验证了协调控制方法的有效性。结果表明：不同驱动模式下执行器动态特性良好,位移控制误差小于±0.02 mm,具备端部无源自保持力229.3 N;协同驱动模式下驱动力可达574.9 N,开启过渡时间为4.8 ms,单独驱动下开启过渡时间为6.9 ms。     

磁流变阻尼器的电流驱动器的设计与测试

动态响应时间是磁流变阻尼器的一个重要指标，它与驱动电路的形式密切相关。相对于电压源驱动，电流源驱动能显著缩短磁流变阻尼器线圈中励磁电流的瞬态响应过程。本文采用PWM开关方式设计了一种用于汽车磁流变阻尼器的电流驱动器，并连接实际磁流变阻上升响应时间约为3．10ms，阶跃下降响应时间约为13．20ms。     

高频电磁泵喷射特性仿真与试验研究

通过对某高频电磁泵建立数学模型,利用SIMULINK进行仿真,分析其喷油特性,得到其在不同频率和占空比的电压信号下喷油的平均体积流量;并通过搭建的简易电磁泵喷油试验台进行试验验证,试验台以STC89C52单片机为控制核心,输出频率和占空比可调的PWM波来控制电磁泵喷油,验证了仿真的可靠性。最后根据对试验结果的分析,提出通过调节供电电源的占空比或频率,实现电磁泵喷油量的无级调节。