高速强力电磁阀的工作原理
其工作过程可划分为以下 4 个阶段。
1) 关闭过程
根据喷射控制的要求,电控单元在特定时刻发出控制脉冲给电磁阀的驱动模块。 驱动模块提供高的峰值驱动电压,电磁阀对飞铁产生电磁吸力,当电磁吸力大于回位弹簧预紧力时,飞铁带动阀杆一起向上运动,快速关闭阀口。
2) 闭合状态
电磁阀*闭合后,驱动模块提供低的维持驱动电压,线圈电流降低到使电磁阀产生的作用力维持飞铁和阀杆不动,阀口可靠闭合。 此时,喷油泵柱塞的上升运动使喷射系统中燃油压力急剧升高,当
嘴端压力高于喷嘴开启压力时,针阀打开,喷射开始。
3) 开启过程
当控制脉冲终止、驱动电压切断、电磁阀失电后,电磁作用力迅速消失,在回位弹簧的作用下,飞铁和阀杆向下运动,直到电磁阀*打开。在开启过程中,高压燃油经阀口快速泄流,喷射终止。
4) 全开状态
电磁阀*打开后,喷油泵即使继续上升,也只能使从柱塞顶到电磁阀之间受压的燃油经打开的阀口高速泄流,回到低压系统。
阀的响应特性对系统工作特性的影响
应用于电控燃油喷射系统的高速强力电磁阀应具有很好的快速响应性能,主要原因有以下几方面。
1) 电磁阀的快速关闭有利于保证喷射定时准确和迅速形成高压; 迅速开启有利于保证高压喷射的快速切断和稳定卸载。 阀的缓慢开启会引起卸载过慢、后期喷射等问题,从而恶化发动机的燃烧,降低燃油经济性,同时使排放恶化。
2) 电磁阀的关闭过程和开启过程响应时间对喷油过程的影响很大,特别是在高速低负荷时,电磁阀的响应时间一定,但相对于发动机的转角速度变慢,为了能得到稳定的小喷油量,电磁阀的响应时间应尽可能短。综上分析可知,缩短电磁阀的关闭和开启过程响应时间是实现电控喷射系统良好性能的关键,同时也是改善发动机综合性能的关键。
综合以上理论分析和试验结果表明,电磁阀的动态响应速度主要取决于驱动电压、 回位弹簧预紧力和维持电流等因素。 对电磁阀关闭时间影响zui大的因素是驱动电压; 而对电磁阀开启时间影响zui大的因素是回位弹簧的预紧力。但是,单方面加大回位弹簧预紧力可能使电磁阀不能正常工作,需要有合适的驱动电压和维持电流与之匹配。 从而得到了各驱动参数对电磁阀动态响应特性影响的实际情况,为电磁阀各驱动参数的选择和匹配提供了可靠的依据,为电磁阀的进一步开发和及其驱动装置的设计提供了参考,同时也为电控燃油喷射系统性能的优
化匹配提供了帮助。在整机试验中,发动机的经济性和排放都有很大程度的改善。
