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お問い合わせやWEBでよく閲覧されている解析事例を定期的に紹介しています。


66 – インジェクタの動作時間解析

概要

ソレノイド式インジェクタの場合、応答性を下げる要因として、通電により発生する磁束が時間変化することによる渦電流があげられます。渦電流は磁束の変化を妨げる方向に発生しますので、通電開始時からの吸引力の立ち上がりが遅くなり、応答性が下がります。

JMAGでは過渡応答解析を実施することで、渦電流の影響を考慮してインジェクタの応答性を求めることができます。渦電流が発生している箇所を特定することで、応答性を向上させるのにはどうしたらよいか、検討することができます。
ここでは、ソレノイド式インジェクタに直流電圧を印加し、渦電流の影響を考慮した上で応答特性を求めています。

応答特性

時刻に対するプランジャの応答特性を図1に示します。プランジャ移動量は開弁方向を正とし、移動量0.1(mm)で弁が全開になります。
図1より、渦電流を考慮した場合としていない場合でプランジャの応答性が異なっていることが分かります。渦電流を考慮した場合の方が応答性が下がっています。

電流密度分布

通電開始時刻の1(ms)時、プランジャ移動開始時刻の2.3(ms)時、プランジャフルストローク時刻の4.2(ms)時の電流密度分布を図4に示します。プランジャの移動方向が弁の開く方向です。コイルに通電することにより、コア、ヨーク、プランジャに渦電流が発生します。通電開始時は、磁束が急激に流れるため渦電流が各部品の表面に集中しますが、電源が直流であるため、時間経過とともに渦電流は部品内部にも流れるようになります。この渦電流が応答性を下げる要因となります。

吸引力特性、電流特性についてはWEBでご覧ください。

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