Bosch电控高压共轨系统的工作原理和特点

博世共轨系统简介为满足国三排放标准，国内多数卡车及柴油机企业将技术路线定为高压共轨，目前高压共轨技术主要被博世、德尔福、电装等公司掌握，其中博世的高压共轨系统占有绝大部分市场份额。

技术升级随之而来的是车辆使用等方面的变化，为了更好地普及国三电控共轨系统的知识，让大家更好的用好车，我们在博世共轨系统的官网上找到了一些共轨系统的基础知识，现在整理出来，与大家一起分享。

●柴油共轨系统组成柴油共轨喷射系统由液力系统和电子控制系统构成。

其中液力系统又分低压液力系统和高压液力系统。

共轨系统示意图液力系统低压液力系统：—油箱—输油泵—燃油滤清器—低压油管高压液力系统：—高压泵—高压油轨—喷油器—高压油管电子控制系统（Electronic Diesel Control，简称EDC）—传感器—电控单元（Electronic Control Unit，简称ECU）—执行器，包括带电磁阀的喷油器、压力控制阀、预热塞控制单元、增压压力调节器、废气循环调节器、节流阀等—线束●共轨系统的四大核心部件其中，喷油器、高压泵、高压油轨、电控单元为柴油共轨系统四大核心的部件。

喷油器是将燃油雾化并分布在发动机燃烧室的部件。

共轨喷油器的喷油时刻和持续时间均经电控单元精确计算后给出信号，再由电磁阀控制。

2.高压泵高压泵的作用是将燃油由低压状态通过柱塞将其压缩成高压状态，以满足系统和发动机对燃油喷射压力和喷油量的要求。

高压油轨的作用是存贮燃油，同时抑制由于高压泵供油和喷油器喷油产生的压力波动，确保系统压力稳定。

高压油轨为各缸共同所有，其为共轨系统的标志。

4.电控单元电控单元就像发动机的大脑，它收集发动机的运行工况参数，结合已存储的特性图谱进行计算处理，并把信号传递给执行器，实现发动机的运行控制、故障诊断等功能。

博世共轨系统产品商用车共有两种：CRSN2-16和CRSN3-18。

●CRSN2-16：运用最广泛，最大压力1600巴基于博世全球化平台研发，为中国市场特别优化，是目前博世在中国运用最广泛的平台，可同时满足国三、国四以及国五等多种排放标准要求。

高压共轨燃油系统的原理及优势高压共轨燃油系统是一种现代化的燃油供应技术，由德国博世公司和日本电装公司联合开发。

它可以有效地克服传统喷油系统存在的高温、高压、低效的弊端，其原理是利用压电陶瓷给油压信号加压，并通过共轨将高压燃油提供给各个汽缸，使汽车发动机达到更高的功率输出和更低的排放。

高压共轨燃油系统的原理是将油泵送的燃油压力提高至200~2000 bar，并将燃油储存在共轨中，再由喷油器在每个气缸进行精确喷射，以满足发动机的燃烧需求。

由于高压共轨系统能够产生更高的燃油压力，喷油器可以以更高的速度和更高的精确度喷射燃油，这使得发动机的燃烧更加充分，功率更强，同时排放量更低。

高压共轨燃油系统的优势主要包括以下几个方面：1. 更高的功率输出：相较于传统喷油系统，高压共轨系统能够产生更高的燃油压力，使发动机的燃烧更加充分，功率更强。

这不仅提高了车辆的性能，还能够满足高速行驶和急加速的需求。

2. 更低的排放量：高压共轨系统可以精确控制燃油喷射量和时间，使得发动机燃烧更为充分，减少了废气中的CO、HC等有害物质排放，从而更加环保。

3. 更高的燃油利用率：高压共轨系统采用了智能控制技术，可以对燃油的使用进行更加精确的控制，从而提高了燃油的利用率。

相较于传统喷油系统，高压共轨系统的燃油经济性更为出色。

4. 更为稳定的性能：高压共轨系统可以实现对燃油喷射时间和量的精确控制，从而使发动机的运行更加平稳。

同时，高压共轨系统还可以减少燃油喷射的噪音和震动，提高车辆的乘坐舒适性。

总之，高压共轨燃油系统是一种先进的燃油供应技术，它的原理和优势都非常明显。

随着技术的不断发展，高压共轨系统还将不断完善，使得汽车的性能和环保性能进一步提高。

Bosch电控高压共轨系统的工作原理和特点
唐永华;张恬
【期刊名称】《汽车科技》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】阐述了Bosch柴油喷射系统的发展历程,并介绍了Bosch电控高压共轨系统的组成和工作原理,分析了Bosch电控高压共轨系统的主要特点.同时指出以Bosch为代表的电控高压共轨技术是当前实现国3及更高排放标准,同时提高柴油机动力输出、降低油耗和噪音的最佳技术方案,是今后国内柴油机应用和发展的必然趋势.
【总页数】5页(P9-13)
【作者】唐永华;张恬
【作者单位】博世汽车柴油系统股份有限公司技术中心,无锡,214028;博世汽车柴油系统股份有限公司技术中心,无锡,214028
【正文语种】中文
【中图分类】U467.48
【相关文献】
1.Bosch电控高压共轨系统的主要特点 [J], 唐永华;张恬
2.船用柴油机电控高压共轨系统技术特点及管理 [J], 崔荣健
3.BOSCH电控喷油器的结构、工作原理及常见故障分析 [J], 王军民;魏奎杰;李辉
4.柴油机电控高压共轨系统工作原理与故障诊断 [J], 尹殿永
5.柴油机电控高压共轨系统工作原理与故障诊断 [J], 尹殿永
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博世EDC17电控高压共轨系统介绍1.系统原理：博世EDC17电控高压共轨系统基于传统的共轨系统原理，通过控制电磁阀和高压泵来实现燃油喷射。

不同于传统的机械喷油泵系统，该系统使用一个称为共轨的高压燃油管，供应恒定的高压燃油给每个喷油器。

喷油器通过电磁阀控制燃油的喷射时间和喷射量，从而实现精确的燃油喷射控制。

2.系统组成：-高压泵：高压泵是系统中最重要的组件之一，负责将燃油加压到非常高的压力，通常在1000至2500巴之间。

该泵由一个电动马达驱动，能够根据控制信号实现不同的压力调节和喷油时间的精确控制。

-高压燃油管：高压燃油管将高压燃油输送到每个喷油器。

这个共轨系统允许每个喷油器获得恒定的高压燃油供应，从而确保了更精准的燃油喷射。

-喷油器：喷油器是系统中最终执行燃油喷射的部件。

它根据电磁阀的控制信号，在喷油孔中形成高压燃油喷雾，喷射到燃烧室中。

精确的控制喷油时间和喷油量，能够提高燃烧效率和动力输出，并减少排放物的产生。

-电磁阀：电磁阀是控制喷油器喷油的关键组件，通过开关来控制燃油的喷射时间和喷射量。

控制单元将根据发动机的工作状态和驾驶员的需求发送信号到电磁阀，从而实现灵活的喷油控制。

3.系统优势：-燃油喷射更精确：通过精确控制电磁阀和高压泵，能够实现更精确的燃油喷射时间、喷射量和喷雾形状，从而提高燃烧效率和动力输出。

-降低排放：通过精确的燃油喷射控制，可以减少氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）的排放，使发动机更环保。

-增加燃油经济性：该系统能够实现对燃油喷射的多次和多阶段控制，在不同工况下优化燃料的燃烧过程，从而提高燃油经济性。

-适应性更强：系统能够根据发动机工作状态和驾驶员需求，实时调整喷油时间和喷油量，以适应不同工况和驾驶方式的变化。

总之，博世EDC17电控高压共轨系统是一种高效、精确、可靠的汽车燃油系统，通过精确的燃油喷射控制，能够提高燃烧效率、减少排放物产生，并提升车辆的燃油经济性。

这种系统在现代柴油发动机中得到了广泛的应用。

BOSCH电控共轨系统介绍● BOSCH电控共轨系统介绍1.BOSCH电控高压共轨系统构成2.BOSCH电控高压共轨结构示意图BOSCH电控高压共轨安装示意图3.BOSCH电控高压共轨系统工作原理在共轨式蓄压器喷射系统中，压力的产生和燃油的喷射是完全脱开的。

喷射压力的产生跟发动机转速和喷油量毫不相干。

燃油以一定的压力储存在高压蓄压器（即所谓的“共轨”）内，时刻准备着进行喷射。

喷油量由驾车人确定，喷射起点、喷射持续时间和喷射压力由ECU（电子控制单元）计算出来。

然后，ECU触发电磁阀，使每一个气缸的喷油器（喷油单元）相应地进行喷射。

传感器组成如下图：ECU（电子控制单元）ECU是电控发动机的控制中心，通过接收各传感器传送来的发动机运行信息，加以运算处理后控制各执行器动作。

ECU还包含着一个监测模块。

ECU和监测模块相互监测,如果发现故障，它们中的任何一个都可以独立于另一个而切断喷油。

其中喷油器线束，传感器线束发动机出厂时已经做好，整车厂需要根据整车功能的需要来做整车线束CPN2.2(+)高压油泵齿轮泵ZP5共轨管存储高压，抑止因油泵供油和喷油而产生的波动。

燃油粗滤器带油水分离器，分离燃油中的水分。

曲轴转速传感器1、永磁铁2、传感器壳体3、发动机外盖4、软铁芯5、线圈6、传感线圈原理：电磁感应功能：1、曲轴（发动机）转速；2、曲轴上止点位置。

凸轮轴转速传感器原理：霍尔效应相位确定：凸轮轴上安装着一个用铁磁性材料制成的齿，它随着凸轮轴旋转。

当这个齿经过凸轮轴传感器的半导体膜片的时候，它的磁场就会使半导体膜片中的电子以垂直于流过膜片的电流的方向发生偏转。

产生一个短促的电压信号（霍尔电压），这个电压信号告诉ECU，某1缸已经进入了压缩阶段。

水温传感器原理：高灵敏度NTC（负温度系数热敏电阻）电阻阻值随温度下降而增大。

轨压传感器1、电子接头2、评估电路3、带传感装置的皮膜4、高压接头5、固定螺纹原理：传感器皮膜上的传感器元件将高压管道内的压力变化转化成电压信号输送到ECU。

1柴油喷射系统的发展历程一直以来，博世都是柴油机燃油喷射技术的先驱和领导者，早在1927年就设计和生产了第一台直列泵及油嘴，为柴油喷射技术的发展奠定了坚实基础。

此后，经历了轴向分配泵、电控分配泵和电控直列泵等发展过程，尤其是直列泵技术在几十年后的今天仍在各个领域广泛应用。

1994年，生产了第一台商用车电控泵喷嘴系统（UIS），自此柴油喷射系统从位置控制系统发展为时间控制系统，用高速电磁阀直接控制高压柴油喷射，使原来复杂的机械结构大大简化。

随后，第一台单体泵系统（UPS）和第一台电控径向分配泵相继问世。

代表着当今最先进的柴油喷射系统———电控高压共轨系统于1997年和1999年分别在乘用车和商用车领域实现批量生产，它使喷射压力的产生完全独立于发动机的转速和喷射过程，并由高速电磁阀直接控制高压柴油喷射，实现了从时间控制系统到时间—压力控制系统的飞跃（见图1）。

图1Bosch柴油喷射系统的发展历程2Bosch电控高压共轨系统的工作原理2．1高压共轨系统简介高压共轨燃油喷射技术是通过高压油泵压缩燃油至共轨管内形成高压，再由高压油管分配到每个喷油器，并通过控制喷油器上的高速电磁阀的开启与关闭定时定量地将高压燃油喷射至柴油机燃烧室内，以保证最佳的雾化和燃烧效果，从而使发动机获Bosch电控高压共轨系统的工作原理和特点唐永华，张恬（博世汽车柴油系统股份有限公司技术中心，无锡214028）摘要：阐述了Bosch柴油喷射系统的发展历程，并介绍了Bosch电控高压共轨系统的组成和工作原理，分析了Bosch 电控高压共轨系统的主要特点。

同时指出以Bosch为代表的电控高压共轨技术是当前实现国3及更高排放标准，同时提高柴油机动力输出、降低油耗和噪音的最佳技术方案，是今后国内柴油机应用和发展的必然趋势。

关键词：Bosch；柴油机；电控；共轨系统中图分类号：U467．48文献标志码：A文章编号：1005－2550（2009）05－0009－05Working Principle and Key Characteristics of Bosch Diesel Common Rail SystemTANG Yong－hua，ZHANG Tian（Bosch Automotive Diesel System Co．Ltd．，Wuxi214028，China）Abstract：This article introduces the evolution of Bosch diesel fuel injection system，working principle and key charac-teristics of Bosch common rail system．Based on the analysis of its main characteristics，it points out that Bosch common rail system is the state－of－the－art diesel injection technology to meet China3and future emission standards，and mean-while helps to raise power output，lower fuel consumption and reduce noise emission for diesel engine，therefore，it is an inevitable tendency of Chinese diesel engine application and development．Key words：Bosch；diesel；electronic controlled；common rail system收稿日期：2009-06-12得最佳的性能。

博士高压共轨油泵工作原理
博士高压共轨油泵是一种先进的燃油喷射系统，其工作原理如下：
1. 燃油供给：燃油从燃油箱通过燃油滤清器进入高压油泵。

高压油泵通过机械驱动将燃油提升到高压水平。

2. 高压油泵：高压油泵由凸轮轴驱动，通过凸轮的运动产生高压腔体的压力增加。

高压腔体内的柱塞通过凸轮的运动而上下往复运动，从而产生高压油液。

3. 共轨：高压油泵通过输出管道将高压油液送入共轨。

共轨是一个储存高压油液的集中供油系统，它能够稳定地维持燃油的高压状态。

4. 喷油器：喷油器与共轨相连，通过电控开关控制喷油器的开启和关闭。

在燃烧室内，通过电控系统的指令，喷油器会在适当的时机以高压将燃油喷入喷油嘴，形成高速雾化的燃油。

5. 雾化燃料：当喷油器喷出高压燃油时，燃油会被喷嘴的小孔打散成微小的燃油颗粒，形成雾化燃料。

雾化燃料可以更好地混合空气，提高燃烧效率。

总结：博士高压共轨油泵是通过高压泵、共轨和喷油器的配合工作，实现对燃油喷射的精确控制。

它能够提供高压燃油，并在适当的时机将燃料喷入喷油嘴，形成雾化燃料，从而实现高效燃烧。

电控原理电控与预热系统主要包括ECU、预热控制器、电热塞、水温传感器、转速传感器、相位传感器、空气流量计、线束等。

高压共轨电控柴油机与传统柴油机有很大区别，高压共轨电控柴油机的工作完全由ECU控制。

ECU根据当前发动机的转速、水温、进气量及油门位置（即加驾驶员的要求）等情况来确定发动机工作时的喷油时刻、喷油频率、喷油压力、喷油量等，使得供油系统具有一个理想的喷油特性，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气，获得理想的燃油经济性。

注意：未经BOSCH公司培训与授权，电喷系统零部件不得自行修理。

在发动机维修过程中发现电喷系统零部件故障，只能做换件处理。

预热系统保障柴油机的低温起动性能。

预热系统在发动机冷态起动前，通过电热塞加热压缩空气，提高了发动机的起动性。

当钥匙打到“ON”时，预热过程开始，此时预热灯点亮。

当预热灯熄灭时，电热塞已达到足够的温度，此时，应在15s的时间内将钥匙迅速打到“start”，发动机起动。

注意：（1）当预热灯熄灭时，15s内如果没有将钥匙打到“start”,则需将钥匙打到“off”，重新预热。

（2）当钥匙打到“ON”时，ECU报错，应将钥匙打到“off”，检查各传感器插件连接是否正常。

1、ECU控制单元发动机电控单元ECU的功用是：按规定的顺序采样所有传感器的信号，根据ECU内部的控制程序和存储的实验数据，通过数学计算和逻辑判断确定输出数据。

ECU将计算或确定的结果转换成执行器可以接收的信号，这些信号被分别送到对应的执行器。

ECU还有自动诊断系统故障的功能。

ECU 内部及ECU外部的部件一旦发现故障，仪表板的故障指示灯亮，进行报警。

ECU根据传感器收集到的驾驶员的需求（电子油门踏板的位置），以及发动机和车辆当前的工况，在ECU内计算出驾驶员需要的喷油量、喷油时刻、喷油频率和喷油压力，并发出指令使轨压控制在需要值的范围内，让喷油器按计算结果喷油。

ECU典型功能介绍：（1）轨压控制功能：轨压的控制是闭环控制。

博世共轨系统简介为满足国三排放标准，国内多数卡车及柴油机企业将技术路线定为高压共轨，目前高压共轨技术主要被博世、德尔福、电装等公司掌握，其中博世的高压共轨系统占有绝大部分市场份额。

技术升级随之而来的是车辆使用等方面的变化，为了更好地普及国三电控共轨系统的知识，让大家更好的用好车，我们在博世共轨系统的官网上找到了一些共轨系统的基础知识，现在整理出来，与大家一起分享。

●柴油共轨系统组成柴油共轨喷射系统由液力系统和电子控制系统构成。

其中液力系统又分低压液力系统和高压液力系统。

共轨系统示意图液力系统低压液力系统：—油箱—输油泵—燃油滤清器—低压油管高压液力系统：—高压泵—高压油轨—喷油器—高压油管电子控制系统（Electronic Diesel Control，简称EDC）—传感器—电控单元（Electronic Control Unit，简称ECU）—执行器，包括带电磁阀的喷油器、压力控制阀、预热塞控制单元、增压压力调节器、废气循环调节器、节流阀等—线束●共轨系统的四大核心部件其中，喷油器、高压泵、高压油轨、电控单元为柴油共轨系统四大核心的部件。

喷油器是将燃油雾化并分布在发动机燃烧室的部件。

共轨喷油器的喷油时刻和持续时间均经电控单元精确计算后给出信号，再由电磁阀控制。

2.高压泵高压泵的作用是将燃油由低压状态通过柱塞将其压缩成高压状态，以满足系统和发动机对燃油喷射压力和喷油量的要求。

高压油轨的作用是存贮燃油，同时抑制由于高压泵供油和喷油器喷油产生的压力波动，确保系统压力稳定。

高压油轨为各缸共同所有，其为共轨系统的标志。

4.电控单元电控单元就像发动机的大脑，它收集发动机的运行工况参数，结合已存储的特性图谱进行计算处理，并把信号传递给执行器，实现发动机的运行控制、故障诊断等功能。

博世共轨系统产品商用车共有两种：CRSN2-16和CRSN3-18。

●CRSN2-16：运用最广泛，最大压力1600巴基于博世全球化平台研发，为中国市场特别优化，是目前博世在中国运用最广泛的平台，可同时满足国三、国四以及国五等多种排放标准要求。

BOSCH电控共轨系统BOSCH电控共轨系统● 柴油机喷油技术的发展柴油机喷油技术经历了传统的纯机械操纵式喷油和现代的电控操纵式喷油这两个发展阶段。

而现代电控喷油技术的崛起，则应归功于计算机技术和传感检测技术的迅猛发展。

目前电控喷油技术已从初期的位置控制型发展到时间控制型。

现代电控喷油技术实现的手段主要有电控泵喷嘴、电控单体泵以及电控共轨系统。

● 电控喷油系统的介绍泵喷嘴（UIS）在泵喷嘴系统中喷油泵和喷油嘴组成一个单元。

每个发动机气缸都在其缸盖上装有这样一个单元，它或者直接通过摇臂或者间接的由发动机凸轮轴通过推杆来驱动。

单体泵（UPS）单体泵系统工作方式跟泵喷嘴相同，它是一种模块式结构的高压喷射系统。

与泵喷嘴系统不同的是，其喷油嘴和油泵用一根较短的喷射油管连接，单体泵系统中每个气缸都设置一个PF单柱塞喷油泵，由发动机的凸轮轴驱动。

共轨系统（CRS）在共轨式蓄压器喷射系统中，ECU通过接收各传感器的信号，借助于喷油器上的电磁阀，让柴油以正确的喷油压力在正确的喷油点喷射出正确的喷油量，保证柴油机最佳的燃烧比、雾化和最佳的点火时间，以及良好的经济性和最少的污染排放。

电控高压共轨和电控单体泵优劣势对比共轨系统的特点柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术，因为它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构于一身。

它不仅能达到较高的喷射压力、实现喷射压力和喷油量的控制，而且能实现预喷射和后喷，从而优化喷油特性形状，降低柴油机噪声和大大减少废气的排放量。

该技术的主要特点是：1.采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀，使得喷油过程的控制十分方便，并且可控参数多，益于柴油机燃烧过程的全程优化；2.采用共轨方式供油，喷油系统压力波动小，各喷油嘴间相互影响小，喷射压力控制精度较高，喷油量控制较准确；3.高速电磁开关阀频响高，控制灵活，使得喷油系统的喷射压力可调范围大，并且能方便地实现预喷射、后喷等功能，为优化柴油机喷油规律、改善其性能和降低废气排放提供了有效手段；4.系统结构移植方便，适应范围宽，不像其它的几种电控喷油系统，对柴油机的结构形式有专门要求；尤其是高压共轨系统，均能与目前的小型、中型及重型柴油机很好匹配。

博世第三代压电控制共轨喷油系统一、概论从上世纪80年代起．特别是第一代共轨喷油系统引入汽车柴油机喷油系统领域以来。

直喷式柴油机燃烧过程开发的理念就发生了划时代的变化：为了较大幅度地降低废气排放和燃油消耗，应尽可能采用越来越高的喷油压力。

这就涉及到如何充分利用高喷油压力的潜力，其中包括提高柴油机的功率、有害物排放量和燃油经济性。

而不损害其运转的稳定性和柔和性。

随着柴油机平均有效压力的提高，活塞侧压力的急剧升高使得柴油机的运转噪声明显增大，此时采用位于主喷射之前的预喷射不愧为最合适的应对措施，它可以平缓汽缸压力升高率，从而降低躁声排放。

特别是随着轿车舒适性的不断提高，为了进步降低柴油机的燃烧噪声，需要不止一次的预喷射，而且预喷射的油量越来越小，当然对喷油系统的计量精度和重复性的要求就更高了。

在喷油压力继续提高和更严格的排放法规（欧洲2005年实施欧Ⅳ排放标准，北京2006年实施国Ⅲ排放标准）形势下，在主喷射前后补充附加喷射是进一步优化直喷式柴油机燃烧过程的有效途径。

一方面，喷油压力进一步升高时，必须采用多次喷射使得燃烧过程始终具有柔和的压力升高率，以便进一步降低燃烧噪声另一方面，机内净化炭烟颗粒始终是直喷式柴油机燃烧过程开发的重要目标，为使缸内燃烧过程中形成的碳烟颗粒能更好地燃烧，还应附加台适的后喷射。

这特别适合于发动机中低转速范围，在这些运转工况范围内喷油控制的灵活性显得尤为重要。

随着废气排放法规进一为满足欧Ⅳ及以上的步严格，轿车柴油机排放法规的要求，和N0越来越多地装用吸附式X这又对喷油系统颗粒捕集器，为在柴油提出了另一个要求：机运转期间实现这两种装置以持续地保持它们的的再生，净化功能，须在主喷射主后再以便为吸附补充一部分燃油，，NO式NO催化器还原净化XX）、HCCO提供所需的还原剂（发动机不同转速和扭矩工况所学的喷射次数示意图图1并提高催化器和为颗粒捕集器再生提供定期烧掉累积起来的碳烟颗粒所需热量，否则就不能确保它们颗粒捕集器中的温度，这在中低转速区域更显得特别重要，在该区域中每个运转工况下都能达到进行循环再生所必需的温度。