噴油電磁閥系統(tǒng)磁場分析
采用ANSOFT公司的Maxwell3D／2D軟件對噴油器電磁閥進行電磁場分析。電磁線圈與針閥所組成的系統(tǒng)為軸對稱模型，求解區(qū)沿針閥軸線方向?？紤]到場量在邊界處數(shù)值仍然很大，強制截斷會引起反射，為避免令場量為0而引起較大誤差或者產(chǎn)生錯誤結(jié)果，在進行磁場分析時，選擇采用Maxwell2D提供的氣球邊界功能，將系統(tǒng)外區(qū)域設置為氣球邊界即可。指定為氣球邊界處，磁場即不平行也不垂直于邊界。在對系統(tǒng)進行網(wǎng)格劃分時， 需要對劃分進行控制。在ANSOFT中，有強大的2D網(wǎng)格生成器(Manual Mesh)， 可對劃分進行有效的控制。通過ManualMesh工具細化針閥與電磁線圈、磁軛附近的密度，并設置命令與邊界線匹配。劃分完成的系統(tǒng)網(wǎng)在利用Maxwell3D／2D軟件進行分析求解過程中，需要根據(jù)針閥、磁軛等部件實際尺寸生成幾何模型，并給針閥、電磁線圈、磁軛等部件指定巳選好的材料屬性，建立氣球邊界條件，選擇激勵源的參數(shù)為14000安．匝，設定電磁力為求解參數(shù)，完成以上步驟后便可進行求解分析。得到的求解結(jié)果如圖4所示。(a)為系統(tǒng)的磁感應強度圖， 從圖中可以看出針閥靠近電磁線處的磁感應強度B最大可達N2．4T。當電磁線圈通電瞬間，針閥體內(nèi)便存在較強的磁感應強度，從而增強了針閥開啟的動態(tài)特性。(b)為系統(tǒng)的磁力線分布圖， 顯然可見在針閥靠近電磁線圈處的磁力線分布最密，在針閥底部磁力線分布較稀。Maxwell3D／2D軟件分析求解得到的軸向電磁力為17846N，大于克服調(diào)壓彈簧所需彈力16966N約882N， 以確保針閥開啟的快速響應。此外，根據(jù)求解結(jié)果，針閥同時受到163N的橫向作用力，這有可能導致針閥在開啟過程中偏離軸心線， 從而導致閥體磨損。為此，需要將憫體上部材料進行表面強化處理， 以增強其耐磨性能。