電控單體泵是應(yīng)用于柴油機(jī)上，能夠滿足排放法規(guī)和改善燃油經(jīng)濟(jì)性的時間控制式燃油噴射系統(tǒng)，高速電磁閥是其核心部件之一，它的強(qiáng)電磁力和快速響應(yīng)等性能決定了電控燃油噴射系統(tǒng)的柔性噴油規(guī)律，利用它的閉合時刻和閉合時間控制噴油定時和噴油量，實(shí)現(xiàn)了對燃油噴射過程的數(shù)字控制。因此，開展高速電磁閥特性研究工作，獲得各因素對其特性的影響規(guī)律，對于高速電磁閥的優(yōu)化設(shè)計和加快柴油機(jī)電噴技術(shù)的自主開發(fā)具有重要的意義。本文針對電控單體泵上的高速電磁閥，深入進(jìn)行了靜態(tài)電磁力和動態(tài)響應(yīng)特性的研究，主要完成了以下工作：

　　首先，在 Ansoft Maxwell 環(huán)境下建立了電控單體泵高速電磁閥三維靜態(tài)和瞬態(tài)磁場求解有限元模型，通過與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比得出電磁力最大偏差為 9%，關(guān)閉階段響應(yīng)時間最大偏差為 0.06ms，開啟階段響應(yīng)時間最大偏差為 0.14ms，驗(yàn)證了仿真模型的準(zhǔn)確性。

　　。其次，利用靜態(tài)仿真模型研究了鐵芯、繞組、銜鐵、裝配、控制等參數(shù)的變化對電磁力的影響，得出了鐵芯材料、鐵芯主副磁極截面積比例、勵磁線圈匝數(shù)、銜鐵厚度、工作氣隙和驅(qū)動電流是電磁力的主要影響因素，并且通過量化分析，得出了在全工況平面內(nèi)磁極長度、線圈匝數(shù)、線圈位置、銜鐵厚度、阻尼孔位置和阻尼孔大小等參數(shù)對電磁力影響的百分比量化指標(biāo)及其變化規(guī)律。

　　另外，為了進(jìn)一步研究各因素對電磁力的影響，基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計方法，采用偏最小二乘方法擬合出電磁力的回歸模型，得出了非交互和交互作用下各因素與電磁力的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果表明不但參數(shù)的單因素和電磁力有相關(guān)性，參數(shù)交互作用因素和電磁力也有相關(guān)性。在全工況平面內(nèi)對電磁力進(jìn)行相關(guān)性分析，得出了不同工況點(diǎn)下磁極長度、線圈匝數(shù)、線圈位置、銜鐵厚度、阻尼孔位置和阻尼孔大小等參數(shù)交互作用時與電磁力的相關(guān)性。

　　最后，利用瞬態(tài)仿真模型研究了驅(qū)動電壓、運(yùn)動件質(zhì)量、殘余氣隙、銜鐵復(fù)位彈簧預(yù)緊力和剛度等參數(shù)對電磁閥關(guān)閉過程的影響，得出電磁閥關(guān)閉時間受驅(qū)動電壓影響最大，彈簧預(yù)緊力、殘余氣隙、運(yùn)動件質(zhì)量次之，彈簧剛度影響最小。基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計方法，采用偏最小二乘方法擬合出關(guān)閉過程的吸合觸動時間、吸合運(yùn)動時間和整個關(guān)閉時間的回歸模型，得出了各影響因素與吸合觸動時間、吸合運(yùn)動時間和整個關(guān)閉時間的相關(guān)性。