船用柴油机起动电磁阀性能仿真试验研究

摘要

在船用发动机或核电应急柴油机起动系统中,起动电磁阀作为通、断压缩空气的关键部件。虽在其寿命周期内无需频繁启闭,但一旦工作就必须圆满完成任务,其性能直接影响到柴油机的起动性能,进而危及到整个船舶动力系统的安全。本文以某V16型的柴油机起动电磁阀为研究对象,分析其结构和工作原理、阐述其电磁学和动力学模型的构建方法;建立Ansys Maxwell有限元仿真模型,并试验验证该模型的合理性和计算精度,开启和关闭响应时间的误差分别是2.3%和2.8%。通过起动电磁阀静态性能仿真试验,分析不同工作气隙和驱动电压对电磁力的影响规律。通过动态性能仿真试验,探讨起动电磁阀开启过程中的电流、电感、电磁力以及阀芯位移等响应时间有关的参数变化过程,研究了不同驱动电压、动阀芯行程对开启响应时间的影响,可指导起动电磁阀优化设计。