双复位弹簧高速电磁阀动态特性研究

范 玉，杨建国，贺玉海

(1.武汉理工大学 能源与动力工程学院，武汉 430063；2.船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室 低速机电控分实验室，武汉 430063；3.船舶动力工程技术交通行业重点实验室，武汉 430063)

0 概述

喷油控制用电液电磁阀是柴油机电控喷油系统的关键部件之一，其动态响应特性直接影响电控喷油系统的喷油定时和喷油量等关键参数。若电磁阀开启响应时间过长，会导致针阀开启滞后时间增大，喷射定时的控制精度降低，系统工作的不确定性加大；若电磁阀关闭响应时间过长，则会引起喷油器断油不干脆，后期燃烧恶化，柴油机经济性和排放性变差[1]。同时，在电磁阀开启和关闭过程，阀区燃油的流动是变截面非稳定瞬态的流动，开关响应时间越长，控制腔内的压力卸载或建立越不稳定，多循环或多缸燃油喷射控制的一致性越差[2]。目前国内外学者对影响高速电磁阀动态响应的研究主要分为4类：第一类是通过电磁阀结构、磁路优化以提高电磁力来达到提高电磁阀动态响应的目标；第二类通过电磁阀驱动电路的优化设计，以获得满足电磁阀驱动理想的驱动电流；第三类通过前两类的组合进行多物理场耦合计算，从整体上优化电磁阀动态响应；第四类通过对电磁阀结构、原理的创新设计，达到提高电磁阀动态响应的目的。第一类的研究方面，文献[3-5]中都以电磁阀动态响应时间为目标，基于遗传算法对电磁阀的关键结构进行了多参数优化设计，优化后电磁阀开启和关闭响应时间缩短。……