基于正交设计的燃油蒸发系统电磁阀综合性能优化

脱附电磁阀是汽油轿车燃油蒸发控制系统中关键零部件之一,电磁阀的动态响应特性对燃油蒸汽的脱附速率有着重要的影响,同时,电磁阀衔铁的撞击噪声和电磁阀的通电可靠性与电磁阀产品的性能也有重要关系。为此,首先针对脱附电磁阀进行适当的模型简化,采用电磁场模拟软件Maxwell建立数学模型,通过仿真手段与试验结果进行响应特性标定对比,从而验证数学模型的准确性。而后基于正交设计方法,研究了不同铁芯材料、线圈匝数、线圈直径、工作间隙以及衔铁质量等结构参数对电磁阀的动态响应特性、撞击噪声以及能耗量的影响,并进行电磁阀综合性能的最优化设计,获得了最佳的综合性能。最后通过试验手段对最优化方案进行验证,并对其撞击噪声、响应特性进行了分析,结果表明通过正交设计方法的模拟预测与试验数据有较高的一致性,从而为电磁阀的综合优化提供了可靠的方法。     

基于轮缸PV特性的电磁阀线性增压控制

电磁阀线性增压控制精度与电磁阀控制特性和轮缸PV特性有关,影响到制动能量回收系统中液压控制的响应精确性。本文提出了基于轮缸PV特性的电磁阀线性增压控制方法。分析了电磁阀的工作机理,并给出了电磁阀控制精度需求。通过对电磁阀控制机理分析,指出电磁阀线性控制具有一定的线性控制范围,且可通过增加线圈电流实现;通过对轮缸PV特性分析,指出轮缸具有低压非线性区和高压近线性区。试验分析不同电流变化率下的轮缸压力变化率特点,分别得到轮缸低压非线性区和高压近线性区内的线性增压控制算法。运用d SPACE平台搭建硬件在环试验台架,进行了不同增压速率下轮缸实际压力跟随目标压力的试验,结果表明本文提出的线性增压控制算法可以满足电磁阀控制精度需求,丰富了线性增压控制理论。     

共轨喷油电磁阀动态特性仿真与实验

电磁阀动态响应特性直接影响高压共轨喷油器的开启和关闭过程.首先对电磁阀驱动电流加载和卸载过程进行了实验研究,基于实验结果和驱动原理求取了不同气隙下电磁阀磁链与电流的关系,并根据磁链与电磁力的关系建立了电磁阀的电磁模型.然后根据电磁阀的工作原理建立了描述衔铁运动特性的电磁阀动力学模型.最后,在Matlab/Simulink仿真环境中建立了以驱动电流为输入的共轨喷油器电磁阀机电耦合模型,对模型进行了验证,仿真计算结果与实验结果显示了很好的一致性.     

高压共轨喷油器电磁阀仿真分析研究

运用AMEsim软件建立了高压共轨的电磁阀的模型,并对模型进行分析求解。得到了电磁阀驱动电压、线圈匝数、弹簧刚度、衔铁质量等参数对电磁阀响应特性的影响趋势,得出了一些重要的理论分析结论,为电磁铁设计提供依据,对电磁阀的开发和研制有一定的参考价值。     

发动机断油控制改善AMT换挡品质试验研究

提出了利用断油电磁阀改善AMT换挡品质的方法,分析了断油电磁阀不同断油和供油时刻对换挡品质的影响,制定了断油电磁阀的控制策略,并在装有AMT的某重型载货汽车上进行了试验,试验结果表明,换挡过程中通过控制断油电磁阀,可以减小离合器接合时主、被动部分的转速差,显著改善了AMT的换挡品质。     

自动变速器不能升挡的原因分析

不能升挡是自动变速器的常见故障之一,其产生原因主要有以下几方面。1.自动变速器的电磁阀失常电磁阀是自动变速器控制换挡的执行元件。就自动变速器各部分结构和原理的复杂程度而言,莫过于电磁阀总成了。电控自动变速器的电磁阀分为开关式电磁阀和脉冲式电磁阀两种。开关式电磁阀直接控制液压油路的通与断,检测时,可以将它与蓄电池直接连接,以检测其工作性能。而对脉冲式电磁阀进行检测,     

冲击载荷作用下的DN80型燃气电磁阀动态可靠性分析

燃气电磁阀对燃气系统的影响至关重要,其可靠性直接关系着燃气系统的可靠性。基于此,文章利用UG建立了燃气电磁阀的三维模型,在WORKBENCH的几何处理模块进行导入,对其进行设定单元类型、网格单元类型的选定、网格划分,在燃气电磁阀的法兰连接处设定固定约束(FIIXED),对燃气电磁阀进行建模和有限元分析,得到燃气电磁阀最大等效应力为67.877MPa,安全系数为3.02;燃气电磁阀变形最大值为0.21663mm。基于动态可靠性分析得到了燃气电磁阀的动态可靠性规律曲线,为燃气电磁阀的设计提供了新的方法和明确的数据支撑。     

柴油机高速强力电磁阀的数值模拟

高速强力电磁阀是影响柴油机电控燃油喷射系统性能的关键部件。通过高速强力电磁阀驱动特性的理论分析和数值求解喷油器电磁阀的磁场分布,对电磁阀动态响应特性进行了数值模拟计算。试验验证了模拟计算结果的正确性。     

基于PSPICE的电控柴油机电磁阀驱动电路仿真设计

建立了精确的电控柴油机电磁阀驱动电路PSPICE模型.通过仿真分析,讨论了不同参数对电磁阀驱动电流特性的影响.在对各个因素进行综合分析的基础上,设计了电控柴油机电磁阀通用驱动模块.该模块采用电路反馈、高低端控制以及高低电源驱动的方式,满足了电控柴油机高速电磁阀驱动的要求.同时,基于仿真方法,还设计了电磁阀驱动回路的故障检测、诊断以及ECU自保护功能.试验表明,采用该方法设计电控单体泵柴油机、高压共轨电控柴油机用ECU的电磁阀驱动模块是高效可靠的.     

电磁阀阶梯减压控制方法

为实现电磁阀减压过程的精确控制,提出阶梯减压控制方法,并对控制参数进行了试验标定。通过对电磁阀阀芯受力与电磁阀液压响应特性分析,指出可通过调节电磁阀压力控制状态和控制信号状态持续时间得到不同的压力变化率,为阶梯减压控制实现提供依据。电磁阀压力控制状态采用延迟开闭控制方法。电磁阀控制信号状态持续时间受压力变化速率和开关延迟现象的影响,其中影响压力变化速率的阀口流量系数,影响开关延迟现象的开启延迟时间与关闭延迟时间通过试验标定。借助试验台架,对电磁阀不同速率的压力变化试验进行测试,结果表明所提出的阶梯减压控制方法能够很好地跟随目标压力,试验偏差可以维持在1 MPa以内,控制精度高。     

高压核电平板闸阀的设计与数值模拟

针对核电工业的需要设计了公称压力为25 MPa、公称直径为150 mm的高压电动平板闸阀,介绍了其主要结构的设计及计算方法.分析了阀门开启状态下流动压力损失的产生原因及分布区域.对阀门进行了流固耦合计算,以研究介质载荷对其结构产生的影响.建立了闸阀及水体的三维模型,利用CFX软件对模型进行网格划分并定义边界条件,计算后得到了介质流动状态下的压力、速度分布,并指出了产生压力损失的主要部位.利用Ansys软件将介质载荷施加到闸阀上进行流固耦合分析.结果表明,介质在阀座区产生涡流损失,阀座区之后静压值明显下降,流道壁面处流速减小,闸阀中腔上部的压力降和速度都很小.闸阀的流阻系数为0.093,闸阀的最大变形为19.4μm,最大应力值为70.8 MPa,分别位于阀座出口端的顶部和侧面;开启状态下闸阀的变形及应力均在允许范围内.     

闸阀调节过程的三维模拟及其动态模型

为了研究泵系统调阀过程的瞬态特性和内流机理,在一维分析软件Flowmaster中建立了包含管路、阀门和泵在内的仿真模型,并以三维简化闸阀为模型,采用Fluent 6.2进行计算,对开启过程的非定常内部流动进行数值模拟研究.采用动网格的方法分析了阀门开启过程中阀芯运动引起的流场变形.结果表明:直线特性和对数特性的调节阀都具有快开特性,即流量变化对阀门的相对开度相当敏感,当阀门开度为10%～20%时,水击压力迅速下降;而通过内部流态分析可知,在阀门开度较小的工况下,阀后流场紊乱,造成较大的水力损失,使阻力系数值增加,当阀门开度小于50%时,稳态和瞬态工况下阀门的阻力系数值有较大的区别.由分析可知,研究阀门开启过程的瞬态特性,以及建立内部流态模型,都不能完全按照通常的稳态理论进行,尤其对阀门开度较小的工况,应对其进行一定程度的修正,以保证计算结果的正确性.     

基于改进空气阀模型的输水系统支管放空过程分析

为了分析复杂管道系统支管上游阀门关闭所诱发的水力过渡过程现象,采用进气量由空气阀安装处逐步向下游推进的方法,建立改进的空气阀计算模型,并以某输水系统为例,分别采用2种空气阀模型开展相应的水锤计算.研究结果表明:采用经典空气阀计算模型时,受支管上游高程较大的影响,支管产生了“虚假”流量,导致仿真结果与工程实际偏离较大;而采用改进的空气阀计算模型时,支管流量逐步减小为0,汇流点主线上游流量逐步增大,下游流量逐步减小,过渡过程中主线各调压井水位有所下降,但并未出现漏空现象;各调压井水位及汇流点稳定压力与恒定流计算(主线流量为121.5 m³/s,支线流量为0)结果最大偏差仅0.16 m.计算结果证明了该改进空气阀计算模型的适用性,并为复杂输水系统的放空及充水过程研究提供了一种新的方法.     

高压共轨燃油喷射系统电控喷油器建模与试验

对高压共轨系统中的电磁阀喷油器进行建模,所建模型考虑流量限制阀和T型管的影响,考虑燃油流动时的压力损失且确定了损失的形式及施加位置,燃油密度和弹性模量仅视为压力的函数。通过Simulink仿真得到模型结果,并与试验结果对比以评价模型优劣。结果表明,考虑流量限制阀和T型管的喷油器模型仿真结果与试验结果误差不超过6%,不考虑二者影响的模型仿真结果与试验结果偏差较大;燃油密度、弹性模量视为常数时的模型仿真结果与将二者视为压力函数时的仿真结果相差较小,且与试验结果的仿真误差均不超过6%。     

柴油机配气机构动力学仿真及优化

基于模型简化方法,利用AVL EXCITE Timing Drive软件建立了某柴油机配气机构单自由度双质量运动学模型和多质量动力学模型,并对配气机构进、排气系统进行了运动学与动力学计算。研究结果表明:优化后进、排气凸轮的丰满系数均满足运动学要求;通过优化气门弹簧,消除了动力学仿真中进气凸轮与从动件的飞脱现象,且气门弹簧工作正常,未发生弹簧共振。     

应用键图建立汽车气压制动驱动系统数学模型

介绍了汽车制动驱动系统的键图建模过程,论述了键图法在汽车制动驱动系统动态仿真中的应用。建立了汽车气压制动驱动系统中阀类元件和管路等键图模型库,为制动驱动系统的动态仿真及控制研究提供了理论基础。     

基于动力学分析的谷物流量模型

基于运动学原理建立了谷物流量模型,该模型综合考虑了谷物流量测量时的外部因素影响,如升运器转速、机械结构参数、相对位置参数和谷物特性参数等,并且通过引进相关参数来反映谷物外部因素变化影响。为了实现谷物流量模型参数的辨识和模型的精度验证,研制了一种谷物流量实验台。3个称重传感器安装在谷物流量实验台的称重箱上,用于标定和精度检验。进给箱的底部设有一块阀板,通过对阀板开度的调节可控制实验过程中不同进给量大小。在谷物流量实验台上测试结果表明:该模型能够准确描述:冲击力和谷物流量之间的关系,测量的最大误差不超过2.5%,效果要优于常用的经验模型,并具有一定通用性和鲁棒性。     

液压减振器节流孔与拖拉机减振特性研究

以某型拖拉机悬架系统液压减振器为研究对象,分析其复原阀与压缩阀节流孔截面积比对整车减振性能的影响。建立162个自由度的拖拉机整车Recurdyn动力学仿真模型和液压减振器AMEsim模型,并将两者进行联合仿真,在高速和低速工况,对比分析等效阻尼系数相等条件下的节流孔截面积比大于、等于及小于1的3种方案对整车减振性能的影响。结果表明：为获得更好的整车舒适性,对于常在低速工况作业的农用车辆,液压减振器节流孔截面积比值适宜小于1;常在较高和高速工况行驶的车辆,节流孔截面积比值适宜大于1。该设计原则可应用于拖拉机和其他车辆液压减振器节流孔截面积比的选取。     

比例电磁阀开环-闭环复合控制算法

以比例电磁阀为研究对象,以快速建立具有良好性能的通用控制算法为目标,以充分利用电磁阀的响应特性为途径,提出了将开环控制和闭环控制相结合的开环-闭环复合控制算法,论述了控制算法的模型结构和设计过程。不同于将误差作为唯一输入的常规控制算法,复合控制算法同时将目标值和误差作为控制器的输入。以电磁阀响应特性实验为基础,根据电磁阀的稳态特性建立开环控制表,消除系统的稳态非线性;根据电磁阀的瞬态特性设计了闭环控制器和滞后特性预估修正模块,降低了模型误差和滞后特性的影响,提高了动态响应性能。实验结果验证了复合控制算法的控制精度、响应速度和鲁棒性。     

双联轴向柱塞泵配流盘优化与流量脉动特性分析

针对双联轴向柱塞泵配流盘在脱离吸油和排油时,柱塞腔存在闭死压缩和闭死膨胀阶段,造成柱塞腔气穴现象和压力正超调或负超调,引起流量和压力突变产生大的噪声问题,提出了一种配流盘结构。首先建立柱塞泵流动特性数学模型,分析轴向柱塞泵噪声产生机理;然后设计新配流盘结构并优化匹配三角阻尼槽结构参数,建立过渡区压力特性方程,通过理论模型对比分析,新配流盘能降低柱塞腔在过渡区产生的压力冲击。为了验证新配流盘结构对整泵流量和压力影响,采用液压仿真软件AMEsim建立双联柱塞泵模型,通过实验测试对比分析,验证了模型正确性。在相同工况下,将新配流盘和原配流盘代入整泵模型中,结果表明新配流盘流量脉动率比原配流盘流量脉动率降低了6.75%,证明新配流盘能很好地降低流体脉动。同时该模型为制造样机提供了理论基础,可降低新产品开发成本。