Analytical study of an optimized limited motion actuator used in engine combustive flow regulation

This article aims at an optimal design of a limited motion actuator regulating a flap position in order to control the combustive flow of a diesel engine. The required performances are a reduced size for a 0.4 Nm torque and an angular stroke from 0 to 80°, with operative constraint at 130°C temperature and at 9V voltage. The objective is to minimize the electrical energy consumption of an electromechanical actuator composed by a brushed DC motor and a spur gear set. A finite element model with Flux2D software is used to check the optimized actuator.

---

Artykuł ma na celu optymalne zaprojektowanie aktuatora z ograniczonym zakresem ruchu, regulującego pozycję wahacza w sterowaniu wydalaniem spalin w silniku diesla. Wymagane działania są zredukowane do momentu 0,4 Nm i kątowego suwu od 0 do 80°, z parametrami działania: temperaturą 130°C i napięciem zasilania 9V. Funkcją celu jest minimalizacja konsumpcji energii elektrycznej w aktuatorze elektromechanicznym złożonym ze szczotkowego silnika prądu stałego i zestawu aktywacji sprzęgła. Zoptymalizowana konstrukcja aktuatora została zweryfikowana modelem numerycznym przy użyciu pakietu FLUX2D.