柴油机共轨式电控高压喷射系统简介

高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理2017-06-14高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理李明诚，《电控柴油机的基本结构及工作原理》，20111、高压共轨喷射系统简介它是由燃油泵把高压油输送到公共的、具有较大容积的配油管――油轨内，将高压油蓄积起来，再通过高压油管输送到喷油器，即把多个喷油器，并联在公共油轨上。

在公共油轨上，设置了油压传感器、限压阀和流量限制器。

由于微电脑对油轨内的燃油压力实施精确控制，燃油系统供油压力因柴油机转速变化所产生的波动明显减小（这是传统柴油机的一大缺陷），喷油量的大小仅取决于喷油器电磁阀开启时间的长短。

特点：①、将燃油压力的产生与喷射过程完全分开，燃油压力的建立与喷油过程无关。

燃油从喷油器喷出以后，油轨内的油压几乎不变；②、燃油压力、喷油过程和喷油持续时间由微电脑控制，不受柴油机负荷和转速的影响；③、喷油定时与喷油计量分开控制，可以自由地调整每个气缸的喷油量和喷射起始角。

2、高压共轨燃油喷射系统的基本结构高压共轨燃油喷射系统包括燃油箱、输油泵、燃油滤清器、油水分离器、高低压油管、高压油泵、带调压阀的燃油共轨组件、高速电磁阀式喷油器、预热装置及各种传感器、电子控制单元等装置。

高压共轨燃油喷射系统的低压供油部分包括：燃油箱（带有滤网、油位显示器、油量报警器）、输油泵、燃油滤清器、低压油管以及回油管等；共轨喷射系统的'高压供油部分包括：带调压阀的高压油泵、燃油共轨组件（带共轨压力传感器）以及电磁阀式喷油器等。

3、电控燃油喷射系统的工作原理电子控制单元接收曲轴转速传感器、冷却液温度传感器、空气流量传感器、加速踏板位置传感器、针阀行程传感器等检测到的实时工况信息，再根据ECU内部预先设置和存储的控制程序和参数或图谱，经过数据运算和逻辑判断，确定适合柴油机当时工况的控制参数，并将这些参数转变为电信号，输送给相应的执行器，执行元件根据ECU的指令，灵活改变喷油器电磁阀开闭的时刻或开关的开或闭，使气缸的燃烧过程适应柴油机各种工况变化的需要，从而达到最大限度提高柴油机输出功率降低油耗和减少排污的目的。

高压共轨燃油喷射系统是一种先进的发动机燃油供应系统，它通过在可调电磁阀和空气控制单元的帮助下，将柴油高压从高压泵输送到一个共轨。

高压共轨燃油喷射系统具有以下特点：高压燃油供应、快速、精确、燃油喷射精细等。

高压共轨燃油喷射系统的主要组成部分包括高压泵、共轨、喷油嘴、传感器和控制单元。

高压泵是高压共轨燃油喷射系统的核心部件，它负责将柴油加压到非常高的压力。

高压泵通常使用柱塞泵的工作原理，通过柱塞上下运动的运动来抽取和加压燃油。

在高压泵中，柴油被压力到巨大的压力，通常可以达到数千个巴。

共轨是一个管道系统，其作用是将高压泵输送的高压燃油储存在其中，在准确的时间和压力下喷射燃油。

共轨的材料通常使用高强度、耐高压的材料，如高强度钢或铝合金。

喷油嘴是燃油喷射系统中负责喷射燃油到发动机燃烧室的部件。

喷油嘴的喷油孔直径非常小，通常在数十微米的范围内，这使得喷油系统可以产生高喷射压力并实现精细的燃油喷射控制。

喷油嘴喷射燃油的时间和数量受到控制单元的精确控制。

传感器是高压共轨燃油喷射系统的关键部件之一，它用于监测和测量各种参数，如油压、燃油温度、水分含量等。

传感器将这些参数的信息反馈给控制单元，以便进行实时调整和控制。

控制单元是高压共轨燃油喷射系统的大脑，它接收来自传感器的参数信息，并根据预设的燃油喷射控制策略来控制高压泵和喷油嘴的工作。

控制单元通常使用微处理器以及相关的软件和算法来实现精确的燃油喷射控制。

高压共轨燃油喷射系统相较于传统的喷油系统有几个显著的优点。

首先，高压共轨燃油喷射系统可以实现更高的喷射压力和更精细的喷油控制，从而提高发动机的效率和动力输出。

其次，高压共轨燃油喷射系统具有更快的响应速度，可以实现更准确的喷油时间和数量控制，从而提高燃烧效率和降低排放。

另外，高压共轨燃油喷射系统还具有更低的噪音和振动水平，提高了驾驶的舒适性。

总之，高压共轨燃油喷射系统是一种现代化的发动机燃油供应系统，它通过高压泵、共轨、喷油嘴、传感器和控制单元等组成部分，实现了高压、快速、准确、精细的燃油喷射控制。

柴油机高压共轨电控喷射系统一、柴油机基本知识柴油发动机与汽油发动机具有基本相同的结构，都有气缸体、气缸盖、活塞、气门、曲柄、曲轴、凸轮轴、飞轮等。

但前者用压燃柴油作功，后者用点燃汽油作功，一个"压燃"一个"点燃"，就是两者的根本区别点。

汽油机的燃料是在进气行程中与空气混合后进入气缸，然后被火花塞点燃作功；柴油机的燃料则是在压缩行程接近终了时直接喷注入气缸，在压缩空气中被压燃作功。

这个区别造成了柴油机在燃料供给系统的结构有其自己的特点。

柴油机的燃料喷射系统是由喷油泵、喷油器、高压油管及一些附属辅助件组成。

柴油机燃料输送的简单过程是：输油泵将柴油送到滤清器，过滤后进入喷油泵（为了保证充足的燃料并保持一定的压力，要求输油泵的供油量比喷油泵的需要量要大得多，多余的柴油就经低压管回到油箱，其它部分柴油被喷油泵压缩至高压）经过高压油管进入喷油器直接喷入气缸燃烧室中压燃。

（示意图是柴油机燃料供给系统，4是高压输油管、1、2、3是低压输油管、5、6、7、8是回油管）。

二、高压共轨电控柴油喷射系统现代先进的汽车柴油机一般采用电控喷射、共轨、涡轮增压中冷等技术，在重量、噪音、烟度等方面已取得重大突破，达到了汽油机的水平，而且相比汽油机更环保。

目前国外轻型汽车用柴油机日益普遍，奔驰、大众、宝马、雷诺、沃尔沃等欧洲名牌车都有采用柴油发动机的车型。

在电控喷射方面柴油机与汽油机的主要差别是，汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比，柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节输出的大小，而柴油机喷油控制是由发动机的转速和加速踏板位置（油门拉杆位置）来决定的。

因此，基本工作原理是计算机根据转速传感器和油门位置传感器的输入信号，首先计算出基本喷油量，然后根据水温、进气温度、进气压力等传感器的信号进行修正，再与来自控制套位置传感器的信号进行反馈修正，确定最佳喷油量的。

电控柴油喷射系统由传感器、ECU（计算机）和执行机构三部分组成。

前言以往我们的发动机维修是以机械修理为主，特别是柴油机几乎与电子技术无缘，但随着高压共轨电控柴油发动机的到来，采用了大量的先进电子技术和微处理技术。

如我们的SOFIM高压共轨电控柴油发动机，所采用的BOSCH高压共轨电子控制燃油喷射系统，是当今世界上最先进的电控燃油喷射系统，ECU 通过采集进气温度/压力、燃油温度和压力、发动机转速、相位、冷却液温度、油门位置等信号，来精确计算和控制喷油器的喷油，使得发动机在各种工况下都能以最佳状态工作，从而有效地控制排放、提高发动机的动力性和经济性、降低发动机的噪音。

电控燃油喷射技术使柴油发动机的启动三要素中的两个要素从传统的“机械式”转变为“电子式”，如果我们的维修人员仍采用传统的故障诊断办法和经验来维修，就势必会感到“无从下手”或“无能为力”。

先进技术大量采用的同时给维修人员的技能也带来了跳跃式的高要求，尽快适应电控发动机的维修要求，已成为广大汽车维修工作者的迫切愿望。

在发动机分公司翟焕龄总经理的积极倡导和关心下，发动机分公司高技能协会组织会员编写了《SOFIM高压共轨电控柴油发动机维修指南》，《指南》系统和详细地介绍了SOFIM高压共轨电控系统的结构原理、控制逻辑、故障码和电控系统的专用零部件，可以完整地了解高压共轨电控系统及其故障；特别是组织编写的高压共轨电控发动机常见故障诊断流程和维修案例，均是高技能人员的宝贵经验总结，维修案例覆盖了柴油发动机的启动三要素，对广大维修人员快速掌握电控发动机的维修技巧和故障分析能力具有非常好的指导作用。

发动机分公司高技能协会目录一、柴油发动机电子控制燃油喷射系统简介1、电控喷射系统的发展简述2、高压共轨电子控制燃油喷射系统二、SOFIM高压共轨电控柴油发动机的机械结构特点1、共轨电控柴油机的结构特点、型号及主要性能参数2、共轨电控柴油机机械部分主要专用件明细表三、SOFIM高压共轨电控柴油发动机的电控原理和主要电控零部件介绍1、共轨电控系统的控制策略2、共轨电控系统的构成3、共轨电控系统的主要零部件介绍4、共轨电控系统电气原理图①、MS6.3系统电气原理图和管脚定义②、EDC16系统电气原理图和管脚定义5、共轨电控系统主要零部件明细表四、SOFIM高压共轨电控柴油发动机的装配技术要求五、SOFIM高压共轨电控柴油发动机的使用注意事项六、SOFIM高压共轨电控柴油机的检查和维修1、自诊断系统故障代码DTC2、X-431故障诊断仪与诊断接口的连接3、数据流分析及其应用4、SOFIM高压共轨电控柴油机检测维修流程5、维修技巧和案例一、柴油发动机电子控制燃油喷射系统简介1、柴油机电控喷射系统的发展简述第一代：位置控制式—对喷油泵的滑套和提前器的位移控制由原来的机械方式改为电子方式来控制，原理仍是用滑套和提前器的位移来控制油量和正时。

电控高压共轨柴油机的喷油量与喷油规律电控高压共轨柴油机是一种燃油喷射系统，采用电子控制单元(ECU)来控制柴油机的喷油量和喷油规律。

它是进一步提高柴油机性能、降低排放和燃油消耗的重要技术之一。

电控高压共轨柴油机的喷油量电控高压共轨柴油机的喷油量受到多种因素的影响，包括引入量、燃油压力和燃油喷射油嘴的开启时间等。

其中，燃油压力是最主要的因素之一，它可以直接影响喷油量。

在电控高压共轨柴油机中，燃油高压泵产生的高压燃油通过共轨供应到每个喷嘴，从而实现对喷雾的控制。

电控高压共轨柴油机的读取能力和数量都要比传统机械燃油喷射系统更高，因此它可以实现更精准的喷油量控制。

电控高压共轨柴油机的喷油规律电控高压共轨柴油机的喷油规律也很重要，它包括喷嘴开启时间和喷射时长等。

其中，喷嘴开启时间通常由ECU来控制，可以通过传感器读取预计的内部发动机参数，例如发动机速度、负载和温度等，在此基础上计算喷油量和喷嘴开启时间。

此外，还可以通过预测未来的成形空间和喷油压力等因素来进一步优化喷油时间和喷射方向。

电控高压共轨柴油机的喷油规律不仅可以改善发动机的性能、降低排放和燃油消耗，还可以提高燃油碳氢化合物的完燃率，从而减少有害物质的排放。

另外，在柴油机的喷油过程中，燃油经过喷嘴后会迅速喷雾，形成一定的雾化分布，因此通过精细控制喷油规律，可以实现更精准的喷油控制，从而达到更好的燃油经济性。

综上所述，电控高压共轨柴油机的喷油量和喷油规律对于本身性能的提高以及其环保效率的进一步优化都有着非常重要的作用，因此需要我们加强技术研发，完善控制方式，争取更好的燃油效率和更低的排放水平。

相关数据可以包括电控高压共轨柴油机的燃油喷射压力、喷油量、喷嘴开启时间、喷油规律等参数，以及它们的变化趋势和对发动机性能的影响，以进行分析。

首先，燃油喷射压力是影响电控高压共轨柴油机喷油量的重要因素之一。

现代电控高压共轨柴油机的燃油喷射压力可达到几千巴（KPa），高于传统机械喷油的压力。

电子控制共轨式柴油喷射系统电控共轨喷油系统是高压柴油喷射系统的一种，20世纪90年代中期才开始推向市场的第3代电控喷射技术，它摒弃了传统使用的直列泵系统，而代之以用一供油泵建立一定油压后将柴油送到各缸共用的高压油管（简称共轨）内，再由共轨把柴油送入各缸的喷油器。

共轨式柴油喷射系统喷油压力与喷油量无关，也不受发动机负荷和转速的影响，能根据要求任意改变压力水平，使NOX和颗粒排放都大大降低。

由于采用了独立的高压油泵，可提供很高的喷油压力，最高可达200~ 220MPa，即使联结各喷油器的高压油管很短也不会出现不可控制的异常喷射情况。

系统采用的是压力—时间计量原理，ECU根据工况、油温、空气温度等信号，由油压传感器测出压力值并输送给ECU，并使所测得的压力与发动机工况所给定的油压脉谱图（所设的最佳压力值）比较，ECU给出信号控制电磁式柴油泵控制阀（PCV）的启闭，来调整高压油泵的供油量，以改变共轨油道中的油压，使油压为最佳值。

因此，油压与发动机的转速和负荷无关。

与传统喷射系统相比，电控共轨柴油喷射系统的主要特点有：1）喷油压力柔性可调。

对不同工况可采用最佳喷射压力，从而可以优化柴油机的综合性能，由于喷油压力不随转速改变，解决了传统喷射系统（包括泵—喷嘴系统）因低速时喷油压力下降而导致的低速转矩差和低速烟度大的缺陷。

2）喷射压力高。

由于系统紧凑、刚度大，可实现较高的喷射压力（120 MPa ~170MPa），NO排放和微粒比普通的柱塞泵高出一倍。

加上可独立柔性控制喷油定时和喷油量，可将x控制在较小范围内。

3）可柔性控制喷油规律。

可实现灵活多样的喷油规律，喷油速率柔性化。

如预喷射、多段喷射、“靴形”喷射等，以及配合排气后处理使用的排气行程中的喷射，从而既保证优NO排放和dφ/dp。

良的动力性、经济性，又可降低x4）控制精度高。

电磁阀控制喷油，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，喷油量变动小，各缸的不均匀可得以改善，并减小柴油机的振动与有害排放，对于车用柴油机来说还可改善驱动性能。

高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。

它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail)，通过公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度.结构及原理高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积起来，并消除燃油中的压力波动，然后再输送给每个喷油器，通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。

其主要特点可以概括如下：共轨腔内的高压直接用于喷射，可以省去喷油器内的增压机构；而且共轨腔内是持续高压，高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。

通过高压油泵上的压力调节电磁阀，可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节，尤其优化了发动机的低速性能。

通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时，喷射油量以及喷射速率，还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。

高压共轨系统由五个部分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。

供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口，由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。

预喷射在主喷射之前，将小部分燃油喷入气缸，在缸内发生预混合或者部分燃烧，缩短主喷射的着火延迟期。

这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降，发动机工作比较缓和，同时缸内温度降低使得NOx排放减小。

预喷射还可以降低失火的可能性，改善高压共轨系统的冷起动性能。

主喷射初期降低喷射速率，也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。

提高主喷射中期的喷射速率，可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期。

主要生产商目前世界上主要有三大公司在研发和生产柴油机高压共轨系统，日本电装、德国博世和美国德尔福。

柴油机电喷共轨原理
柴油机电喷共轨原理是现代柴油机中广泛应用的一种燃油喷射技术。

它的工作原理如下：
1. 高压供油装置：柴油经过滤清器进入高压泵，高压泵通过叶片泵将柴油加压到较高的压力，一般为1000-2000巴。

2. 共轨系统：此时的高压柴油经过离心力作用进入共轨，也称高压油轨。

共轨是一根空心的金属管道，其内部直径非常精密，内部形成一条持续不断的高压柴油流动通道。

3. 高压喷嘴：共轨系统中的高压喷嘴由喷嘴针阀和喷嘴组成。

当喷嘴针阀打开时，高压柴油会以非常高的速度从喷嘴中喷出，并形成细小的雾化燃油。

4. 控制单元：控制单元接收各种引擎参数的反馈信息，通过计算和逻辑判断来控制喷油时间和喷油量。

通过电脉冲控制喷嘴针阀的关闭和开启，以实现准确的喷油控制和调节。

5. 工作过程：当引擎需要喷油时，控制单元会向喷嘴发送信号，喷嘴针阀打开，高压柴油通过喷嘴以雾化燃油的形式喷入燃烧室。

喷嘴关闭后，由于共轨内的柴油流动非常平稳，所以可以在下一个喷油周期中迅速再次喷油。

通过电喷共轨系统，可以实现柴油机燃油的高压供给和精准控制，使喷油过程更准确、可靠，并且可以根据引擎负荷和转速的变化来灵活调节喷油量和喷油时间，从而提高燃烧效率和动
力性能，减少尾气排放和燃油消耗。

这种技术已经成为现代柴油机的主流技术之一。

解析柴油机高压共轨电控喷射系统工作原理柴油机高压共轨电控喷射系统是一种现代技术，可以使柴油机更加高效能，经济和环保。

该系统利用高压泵将柴油压缩送入共轨，经过高压电容器的电压信号控制，由喷油器根据需要将柴油以高压喷射到缸内，从而实现燃烧过程的控制。

柴油机高压共轨电控喷射系统由高压泵、共轨、喷油器、高压电容器、ECU等几个基本部分组成。

其工作原理主要分为加压、喷射和控制三个阶段。

1. 加压阶段在加压阶段，高压泵向共轨中注入柴油，并将其压力提高到高压状态，以保证柴油在喷射时能够达到足够的喷射压力。

高压泵是系统的“心脏”，由曲轴驱动泵柱相对转动，从而压送柴油到共轨。

高压泵的高压输出能力较稳定，而且可根据燃油需要的不同而进行调整。

共轨是系统中储存柴油的地方，用于存储高压泵通过测压阀注入的柴油。

共轨的结构设计、直径和长度等都可以根据燃油需要定制。

2. 喷射阶段在喷射阶段，高压电容器通过发射电流的方式，将柴油喷出喷油嘴，在指定的时间内在缸内进行燃烧反应。

喷油嘴是系统中喷射柴油的地方，通过高压电容器控制其喷射时间和喷射量。

由于高压共轨系统可以根据各缸的排气中心角度进行电脉冲调节，因此可以减少漏喷，增加每个喷嘴的精度，同时还可以提高柴油的燃烧效率和功率输出。

高压电容器是控制喷油时间和喷油量的重要部分，由电脉冲进行控制，并能够自适应调节，以适应不同的工作条件。

3. 控制阶段在控制阶段，ECU实时监测车辆运行状态，并根据其反馈信息来调整各部件的工作状态，以保证柴油机在任何工作条件下都能够获得最佳的燃烧效率和性能。

ECU是系统中的中央控制单元，它能够实时监测各个传感器的反馈信息，并根据实时要求来改变喷油时间和量。

此外，它还可以根据车速、负载和环境条件等因素进行自适应调节，以获得更佳的驾驶体验和性能输出。

总之，柴油机高压共轨电控喷射系统是因为其高效、节能、环保和可靠性而受到广泛欢迎的先进技术。

通过高压泵、共轨、喷油器、高压电容器、ECU等几个部分的协同工作，它可以实现喷油量、喷射时间和喷油方式的自适应调整，提高柴油机的性能、可靠性和经济性。