一种汽车机油泵电磁阀的稳态温度场分析

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lsgaoyan2009
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电磁阀是工业生产中常用的磁性电气部件,也是生活中不可缺少的重要部件。不仅出现在工业液压、气动等技术领域,也广泛应用于矿产、生活电器、交通工具上。汽车工业是电磁阀的重要使用领域,近年来该领域的高速发展,使得电磁阀的重要性凸显了出来。以电磁阀调节为核心的变排量机油泵技术开始引入到普通车型。机油泵运转时的温度很高,这是因为整个润滑系统以及冷却系统需要机油保持合适的粘度,而机油只有在高温下的粘度才能更好的发挥润滑保护功能。安装在机油泵上的电磁阀是一个电气元件,在通电工作时本身就会产生热量,所以机油泵的高温工作环境对电磁阀的正常工作是一个严峻的考验。优良的电磁阀可以结合机油泵灵活的对泵油压力进行调节,减少油耗;低劣的电磁阀无法长时间在高温下工作,会因温度过高产生失效,无法正常工作的现象,只有充分了解电磁阀的温度特性,才能够设计出既能够满足严苛的高温工作要求,又不至于在极端环境工作时温度过高,导致故障,或者过早进入衰老期;不仅在性能上,而且原材料也需要依据电磁阀的温度特性进行选择。本文基于一款应用在变排量机油泵技术中的电磁阀,首先对其工作原理和内部构造进行了解,阐述了电磁阀的分类、电磁阀性能评定标准。电磁阀的温度特性决定了原材料的选择,不同的工作温度,需要选择不同耐温等级的漆包线和塑胶。然后对产品内部结构进行合理简化,建立数学模型,用传热学理论对电磁阀的生热、导热以及散热进行分析。了解到线圈内部温度场的理论分布和散热的主要途径。另外依据热传导的理论公式,建立了线圈绕组的模型,并且通过数学计算的方法得到了线圈绕组的综合热导率。接着利用仿真软件建立电磁阀的仿真模型,设定边界条件并加以仿真分析,形象的显示出电磁阀内部的温度场分布,找出了影响电磁阀散热的关键因素,并且提出设计上可以加以优化的措施。最后利用特殊设计的方案,对绕组综合热导率以及电磁阀温度场进行实验,用以验证仿真效果。通过本研究,为更多的汽车电磁阀设计提供稳态温度场的计算方法与依据。
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