喷油电磁阀系统磁场分析
采用ANSOFT公司的Maxwell3D／2D软件对喷油器电磁阀进行电磁场分析。电磁线圈与针阀所组成的系统为轴对称模型，求解区沿针阀轴线方向。考虑到场量在边界处数值仍然很大，强制截断会引起反射，为避免令场量为0而引起较大误差或者产生错误结果，在进行磁场分析时，选择采用Maxwell2D提供的气球边界功能，将系统外区域设置为气球边界即可。指定为气球边界处，磁场即不平行也不垂直于边界。在对系统进行网格划分时， 需要对划分进行控制。在ANSOFT中，有强大的2D网格生成器(Manual Mesh)， 可对划分进行有效的控制。通过ManualMesh工具细化针阀与电磁线圈、磁轭附近的密度，并设置命令与边界线匹配。划分完成的系统网在利用Maxwell3D／2D软件进行分析求解过程中，需要根据针阀、磁轭等部件实际尺寸生成几何模型，并给针阀、电磁线圈、磁轭等部件指定巳选好的材料属性，建立气球边界条件，选择激励源的参数为14000安．匝，设定电磁力为求解参数，完成以上步骤后便可进行求解分析。得到的求解结果如图4所示。(a)为系统的磁感应强度图， 从图中可以看出针阀靠近电磁线处的磁感应强度B最大可达N2．4T。当电磁线圈通电瞬间，针阀体内便存在较强的磁感应强度，从而增强了针阀开启的动态特性。(b)为系统的磁力线分布图， 显然可见在针阀靠近电磁线圈处的磁力线分布最密，在针阀底部磁力线分布较稀。Maxwell3D／2D软件分析求解得到的轴向电磁力为17846N，大于克服调压弹簧所需弹力16966N约882N， 以确保针阀开启的快速响应。此外，根据求解结果，针阀同时受到163N的横向作用力，这有可能导致针阀在开启过程中偏离轴心线， 从而导致阀体磨损。为此，需要将悯体上部材料进行表面强化处理， 以增强其耐磨性能。