電磁驅(qū)動氣門機構(gòu)的設(shè)計開發(fā)和試驗研究.pdf

1、本論文在參閱文獻和借鑒國外設(shè)計開發(fā)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合與一汽集團無錫油泵油嘴研究所合作的電磁驅(qū)動氣門機構(gòu)課題的實際情況,采用模型分析、仿真計算與試驗研究相結(jié)合的研究模式,對EMVA系統(tǒng)進行了較為深入的探索性研究,取得了一定成果,為今后進一步研究和開發(fā)打下堅實的基礎(chǔ).論文主要工作:(1)采取將磁性材料磁化曲線近似計算的方法,建立了電磁閥的靜態(tài)模型,得出電磁閥設(shè)計與控制參數(shù)擬定應(yīng)遵循的原則.(2)為設(shè)計出滿足EMVA系統(tǒng)用的高速電磁閥,建立了

2、電磁閥的動態(tài)模型,用計算機仿真的方法,分析了高速電磁閥的工作機理,探討了驅(qū)動電壓、運動質(zhì)量、彈簧剛度及預(yù)緊力、線圈匝數(shù)、線圈電阻、銜鐵行程等各參數(shù)對動態(tài)響應(yīng)特性的影響,提出了改善電磁閥響應(yīng)特性的措施.(3)在分析EMVA的工作原理和工作過程的基礎(chǔ)上,國內(nèi)首次設(shè)計研制了一套矩形疊片式、雙電磁鐵、雙彈簧的EMVA系統(tǒng).靜鐵芯由矩形硅鋼片疊合而成,大大減小了磁性材料的磁滯效應(yīng)和渦流效應(yīng),同時也降低了線圈的發(fā)熱.設(shè)計中在減小運動質(zhì)量的同時,考慮

3、降低空氣阻尼的影響,采取在銜鐵上打孔的措施.同時還采用預(yù)留殘余氣隙來減小由于機械加工誤差和剩磁對機構(gòu)造成的影響.(4)研制了與EMVA系統(tǒng)相配套的動態(tài)試驗測試系統(tǒng),完成了該系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性試驗.提出了以控制線圈電流來降低落座速度的開環(huán)控制策略,在國內(nèi)首次通過動態(tài)試驗得出了控制參數(shù)對落座速度的影響規(guī)律,通過優(yōu)化匹配控制參數(shù)將落座速度降到了一定范圍,進一步驗證了自行研制EMVA的實用性和控制系統(tǒng)的可行性.(5)在國內(nèi)首次基于磁性材料