电控单体泵燃油系统为主流的电控柴油机燃油供给系统之一,具有灵活可控、高响应等优点,为满足未来排放法规提供了可靠有效的技术途径,具有较高的科研价值。它是一个涉及多领域的复杂系统,由电子控制、电磁转换、机械以及液压系统等子系统共同作用发挥系统的功能,各个子系统之间还存在相互联系、相互作用、相互耦合的关系。本文将在ANSYS Workbench平台上使用电磁机液三维联合仿真的方法,研究各单体泵燃油系统各子系统之间相互耦合的关系。论文研究工作及取得的相关成果主要体现在以下几个方面:首先,开展了电控单体泵燃油系统的一维性能仿真研究。用AMESim软件建立了电控单体泵燃油系统一维仿真模型并进行模型校准;通过改变单体泵特征参数(高压油道直径、控制阀弹簧预紧力、高压油管长度、高压油管直径以及喷孔截面积),研究了柱塞腔压力、泵端压力以及循环喷油量等的变化规律,分析了单体泵各部件特征参数对喷油特性的影响。结论为:高压油道直径为2.0mm、控制阀弹簧预紧力为60N、高压油管长度为130mm、油管内径为2.0mm、喷孔直径为5.0mm时喷油量最大。其次,开展了单体泵燃油系统压缩供油过程电磁机液联合仿真研究。在ANSYS Workbench平台上,分别使用Maxwell和Fluent模块建立了电磁控制阀模型以及三维流场模型,利用UDF编程来实现不同模块间数据的传输,实现多系统三维联合仿真,并得到了阀芯动态响应特性以及流场特征参数随阀口开度的变化规律。另外,研究了单体泵燃油系统电磁阀参数在压缩供油过程中对三维流场的影响。通过改变电磁驱动系统中线圈匝数、弹簧预紧力以及运动件质量,对电磁机液多种因素之间的复杂耦合关系进行分析。结论为:线圈匝数为75匝、控制阀弹簧预紧力为75N、运动件质量为17g时动态响应最高,质量流率峰值最小,湍流强度最明显。最后,建立了单体泵燃油系统泄压过程内部流场模型,并分析了边界条件和控制阀腔结构参数对泄压过程流动特性的影响。总结出流场压力分布、燃油流速、湍动能分布以及质量流率受边界条件以及结构参数的影响。结论为:边界压力峰值为180MPa、控制阀密封直径为11.0mm、密封锥角为145°的情况下,泄压过程流通特性最好。