程 强，张振东，郭 辉，谢乃流

(1.上海理工大学 汽车工程研究所，上海200093;2.上海工程技术大学 汽车工程学院，上海201620)

汽油直喷(GDI)喷油器是现代缸内直喷汽油机供油系统中的关键执行器件，其作用是精确控制燃油喷射量的精度并形成喷雾，其性能直接影响发动机的混合气形成质量和燃烧过程。GDI 喷油器工作机理涉及到电、磁、热、机、液多个学科理论，具有较强的非线性和耦合性［1］，要求其具有较快的动态响应速度、较大的喷油量线性动态流量范围和较高的喷油量控制精度。为了满足以上要求，目前针对GDI 喷油器的研究主要集中在两个方面:一是对驱动电路及控制策略进行优化，以提高喷油器驱动电路的控制精度，达到提高动态响应的目的［2－4］;二是通过对喷孔结构和喷雾形态的优化，达到提高燃油雾化品质的目的［5］。

由于GDI 喷油器在实际使用过程中存在电磁损耗，不可避免地会导致线圈和铁芯的温度升高，从而对GDI 喷油器的性能产生负面影响，目前，此方面的研究未见公开报道。因此，深入研究GDI 喷油器本体温升对其工作特性的影响规律，对于指导GDI 喷油器的结构优化设计具有重要的现实意义。

本文从GDI 喷油器的工作机理出发，通过建立其工作过程的电、磁、热子系统模型，采用有限元仿真和试验测试手段，系统分析了GDI 喷油器温度场分布特点以及温升对GDI 喷油器综合性能的影响规律。

1 结构模型及工作原理

GDI 喷油器本质上是一种强力高速电磁阀，主要由衔铁、铁芯、轭铁、轭铁环、线圈、导向管、阀杆、阀座等组成，其结构模型如图1 所示。……