（智能化与控制：
柴油机 Diesel Engine
基于APDL的喷油器电磁阀组件设计
卜安珍，周望静，张礼林，吴松
（中国一汽无锡油泵油嘴研究所，江苏无锡214063）
Vol. 34(2012) No. I
摘要：采用ANSYS参数化设计语言（APDL），对电控高压共轨燃油喷射系统中的关键零部件。喷油器电磁阔组件进行优化设计分析，并经试验验证。获得了高压共轨喷油器电磁阀组件最佳设计参数；并认为在该型电硅阀设计中，对电磁特性影响较大的参数是气隙、材料、电流和臣数。关键词：高压共轨喷油器；电磁阀；APDL：优化设计
中图分类号：TK423.84文献标识码：A文章编号：1001-4357(2012)01-0018-04
InjectorSolenoidValveAssemblyDesignBased onAPDL
Bu Anzhen, Zhou Wangjing, Zhang Lilin, Wu Song
(FAW Wuxi Fuel Injection Equipment Research Institute, JiangsuWuxi214063）
Abstract: By using ANSYS parametric design language APDL, the injector solenoid valve assembly, one of the key parts in electronically controlled high pressure common rail fuel injection system, was analyzed for op timum design, and verified through tests. The best design parameters of the injector solenoid valve assembly were obtained and it was concluded that in this particular design, the parameters with relatively bigger influ-
ences on electromagnetic characteristics are air gap, material, electric current and number of tumns. Keywords: high pressure common rail injector; solenoid valve; APDL; optimal design
0引言
随着发动机排放法规的日益严格及电控技术的发展，电控高压共轨燃油喷射系统的优势越来越明显。电控高压共轨喷油器电磁阀组件是其中的关键零部件之一，通过其对柴油机喷射量和喷油时间的柔性控制，为柴油机实现高效、清洁、低噪的燃烧过程提供更好条件。
ANSYS/Emag为低频电磁场仿真分析软件，基本原理基于麦克斯韦方程组，求解技术手段采用有限元数值求解!)。APDL（ANSYS参数化设计语言， ANSYSParametricDesignLanguage）的程序语言与宏技术组织管理ANSYS的有限元分析命令，可以实现参数化有限元分析全过程。
在共轨喷油器电磁阀组件设计中，其电磁特性特别是作用在衔铁上的电磁力是影响电磁性能的重
要指标。电磁力的大小除了与电磁阀驱动电流、线圈有关外，还与电磁阀结构、材料密切相关。以往进行电磁阀组件设计时，需要进行大量的试验工作，消耗大量时间和成本。本文利用APDL对多种参数高压共轨喷油器电磁阀组件进行电磁场分析，不仅减少了试验工作，得到了优化的电磁阀组件结构，而且为设计人员提供了一个优化设计的平台。
共轨喷油器工作原理
图1为电控高压共轨喷油器结构。当电磁阀通电时，衔铁合件在电磁力作用下升起，喷油器内球阀打开节流孔，控制活塞、顶杆、针阀开启，喷油器喷油；当电磁阀断电时，衔铁合件在电磁阀弹簧作用下下降，球阀关闭，喷油停止。整个喷油过程即喷油始点、喷油终点、喷油持续期均由电磁阀组件控制。
收稿日期：2011-06-09
作者简介：下安珍（1963-），高级工程师，主要研究方向为发动机CAE设计，E-mail;zbaz@nfieri.com。