共轨柴油机的原理与结构

高压共轨工作原理高压共轨系统是一种现代柴油机燃油供给系统，它由高压泵、高压共轨、喷油器等部分组成。

由于该系统具有较高的压力及较快的响应速度，能够使得喷油更为精准、快速、均匀，从而提高燃烧效率并降低污染物排放。

在本文中，我们将详细介绍高压共轨系统的工作原理。

一、高压共轨系统的基本组成高压共轨系统是由高压泵、高压共轨、喷油器和控制单元等部分组成的。

高压泵能够提供高压油液，将燃油输送到高压共轨中；高压共轨则是一个压力传递和储油的装置，将高压油液传递给各个喷油器；喷油器则是实现燃油雾化和喷射的设备；控制单元则能够实现对高压共轨系统的控制和调节。

1、高压泵提供高压油液高压泵会将燃油从油箱中吸入，通过柱塞将燃油压缩，形成高压油液，再将高压油液送往高压共轨中。

高压共轨是一个储存高压油液的装置，它能够保存一定量的高压油液，并将高压油液传递给各个喷油器。

3、喷油器实现燃油雾化和喷射当需要喷油时，控制单元将信号发送至喷油器，激活电磁阀，打开高压油液通道，将高压油液送至喷油器中。

喷油器中的针阀则会打开，将高压油液喷射至喷油嘴上，并形成微小的雾状颗粒。

4、控制单元调节燃料喷射时间和量控制单元能够对高压共轨系统中的燃油喷射时间和量进行调节。

当需要增加燃油喷射量时，控制单元会将信号发送至高压泵，增加燃油压力；当需要减少燃油喷射量时，控制单元会减小针阀的打开时间，从而减少燃油的喷射。

1、提高燃烧效率由于高压共轨系统能够保持较高的燃油压力，使得燃油更容易雾化，从而提高了燃烧效率。

高压共轨系统能够调节燃油喷射时间和量，使得燃油能够更加精准地喷射至缸内，从而提高了燃烧效率。

2、降低污染物排放由于高压共轨系统能够实现更加精准的燃油喷射，使得燃烧更加充分，减少了未燃烧的燃料和氧化物的排放，从而降低了污染物的排放。

3、提高启动性能和响应速度由于高压共轨系统能够提供更快的响应时间和更高的燃油压力，使得柴油机具有更好的启动性能和响应速度。

4、降低噪音水平由于高压共轨系统能够喷出细小的雾状颗粒，使得燃油更为均匀，从而减少了燃油的燃烧噪音。

高压共轨燃油喷射系统构造及工作原理柴油机共轨电控柴油喷射系统部件构造4\\六西格玛坛{vW主要由电控单元、高压油泵、共轨管、电控喷油器及各种传感器组成。

低压燃油泵泵送燃油输入高压油泵，高压油泵将燃油加压送入高压油轨，高压油轨中的压力由电控单元根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及需要进行调节，高压油轨内的燃油经过高压油管，根据机器的运行状态，由电控单元从预设的map图中确定合适的喷油定时、喷油持续期由电液控制的电子喷油器将燃油喷入气缸。

3.1.1高压油泵@l*[~高压油泵供油量的设计准则是保证柴油机在任何情况下喷油量和控制量之和的需求，以及起动和加速过程中燃油量变化的需求。

由于共轨系统中的燃油喷射压力与燃油喷射过程无关，且高压油泵的凸轮不能保证燃油喷射正时，因此高压油泵的油压凸轮可以根据最小峰值扭矩的设计原则进行设计，接触应力最小，耐磨性最好。

bosch公司采用由柴油机驱动的三缸径向柱塞泵来产生高达135mpa的压力。

该高压油泵在每个压油单元中采用了多个压油凸轮，使其峰值扭矩降低为传统高压油泵的1/9，负荷也比较均匀，降低了运行噪声。

该系统中高压共轨腔中的压力的控制是通过对共轨腔中燃油的放泄来实现的，为了减小功率损耗，在喷油量较小的情况下，将关闭三缸径向柱塞泵中的一个压油单元使供油量减少。

电气安装公司采用三作用凸轮直列泵产生高压。

高压油泵采用控制低压燃油有效进油的方法。

工作过程：_7[）w（g/r&e.h-gu）（1）柱塞下行，控制阀开启，低压燃油经控制阀流入柱塞腔；质量SPC、六西格玛、TS16949、MSA、fmea6gwd0d |%^w/P(_六西格玛品质论坛o9w（2）柱塞上升，但控制阀未通电且打开。

低压燃油通过控制阀流回低压室；（3）在达到供油量定时时，控制阀通电，使之关闭，回流油路被切断，柱塞腔中的燃油被压缩，燃油经出油阀进入高压油轨。

利用控制阀关闭时间的不同，控制进入高压油轨的油量的多少，从而达到控制高压油轨压力的目的；六西格玛质量论坛d7t！ys&n（4）凸轮经过最大升程后，柱塞进入下降行程，柱塞腔内的压力降低，出油阀关闭，停止供油，这时控制阀停止供电，处于开启状态，低压燃油进入柱塞腔进入下一个循环。

电控高压共轨直喷柴油机技术图文教程●Pizezo喷射器(压电式喷油器)Piezo 喷射器具有极快和精确的燃油量分配。

Piezo喷射器的响应时间是原系统的4倍，允许在预喷和主喷之间更短和更多可变距离的喷射。

图为Piezo喷射器由于通过能量恢复获得必需的触发能的可能，必需的触发能会相当地减少。

另外，通过简单的电控制，可达到忍受较大的电磁和基本减少感应错误。

Piezo喷射器安装在油轨上，将燃油喷入燃烧室。

每冲程的喷入量由预喷量和主喷量构成。

这种分层喷射使得柴油机燃烧过程变得柔和。

由于Piezo喷射器的配置，使其具有极快的响应速度（时间）。

因此，喷射的燃油量和剂量可以非常准确的控制，而且确保极好的循环。

喷射器由发动机控制单元控制（ECU）。

与以前的系统比较，Piezo喷射器需要相当小的触发能，它可通过可能的能量恢复得到。

注意：在发动机工作期间，连接线束连接器到发动机控制装置，喷射器必须连接可靠，否则有损坏发动机的危险。

在维修工作时，喷射器不应拆散。

每个件都不许被松动或没有拧紧，否则将引起喷射器的损坏。

●柴油共轨泵DCP柴油共轨泵由布置在一个单一壳体里的下列部件组成：内置传输泵ITP内置叶片泵的作用是将燃油从燃油箱经过燃油滤抽出，供给带有柴油的高压燃油泵。

除此之外，还有润滑高压油泵的目的。

柴油共轨泵DCP是需求控制中心，由凸轮盘驱动具有相差120°的三个排量装置的柱塞泵。

DCP提供体积流量以保证油轨正常的高压，同时也提供喷射器在发动机所所有工作条件下必需的燃油量和在DCP里的燃油压力。

油箱中的柴油完整的内置传输泵ITP(1)经燃油滤清器抽出。

燃油也被传送至润滑阀(6)和体积控制阀(2)。

平行位于燃油供应泵里的预压控制阀，当体积控制阀关闭时打开，使燃油再次到燃油泵的吸入端。

燃油经润滑阀(6)到泵里边，并从那到燃油回油管。

体积控制阀由发动机控制装置控制，计量输送到高压元件(3)的燃油量，同时到高压泵HPP。

柴油共轨工作原理
柴油共轨系统的工作原理是通过控制柴油的喷射和压力来实现燃料的有效燃烧。

系统由高压油泵、减压阀、共轨管和喷油嘴等组成。

在工作时，高压油泵将柴油压缩，形成高压燃油，并将其送入共轨管。

共轨管中的燃油通过减压阀控制其压力，确保在供给到喷油嘴时压力稳定。

当发动机需要喷油时，电控单元会向喷油嘴发送信号，驱动喷油嘴打开，并将燃油以高压喷入燃烧室。

在喷油嘴喷油的同时，高压油泵也会继续输送燃油到共轨管中，以保持供油压力稳定。

共轨系统的优点是可以实现燃油喷射的精确控制和高压稳定供给，从而提高燃烧效率和发动机的功率输出。

此外，共轨系统还可以减少柴油机的噪音和排放。

大柴CA4DC2电控共轨柴油机电控系统原理与检修大柴EDC16电控系统是一个新型的全电子控制柴油机燃油喷射系统，它不再采用机械调速器（没有齿杆装置）。

与传统的机械喷射系统不同的是：EDC16系统采用扭矩控制策略，可以自由地控制柴油机输出扭矩（喷油量）和喷油开始时间（喷油定时）两个参数。

因此，该系统能够满足国家第3阶段（国Ⅲ）及后续的排放法规的要求。

CA4DC2系列电控柴油机采用的就是EDCl6共轨系统控制逻辑。

本节以EDC16共轨系统为例，来说明大柴CA4DC2系柴油机电控高压共轨系统的电气原理及使用维护。

一、大柴CA4DC2电控共轨柴油机的电控燃油系统的组成EDC16大体可划分为燃油系统和电控系统2个部分。

燃油系统主要包括共轨、高压油管、喷油器、电控高压泵；电控系统主要包括电控单元ECU、传感器、开关以及线束。

CA4DC2柴油机电控高压共轨示意图如图3-8所示，其使用及调整数据如表3-1所示。

图3-8 CA4DC2柴油机电控共轨系统示意图表3-1 电控高压共轨柴油机使用与调整数据项目标准值配气相位（以曲轴转角计）进气门开启始点上止点前16°进气门关闭终点下止点后52°排气门开启始点下止点前66°排气门关闭终点上止点后12°气门间隙（mm）（温态）进气门间隙0.35排气门间隙0.35柴油机转速（r/min）最低空载转速700最高空载转速3960喷油提前角（静态、以曲轴转角计）10°压缩余隙（mm）0.51～1.03主油道机油压力（MPa）怠速标准压力0.15极限压力0.05额定转速标准压力0.4～0.5极限压力0.2气门导管安装尺寸（气门导管露出缸盖平面的高度）（mm）16喷油器安装尺寸（头部高出缸盖底平面的高度）（mm） 3.2±0.5压缩压力（MPa）/（r/min）标准值 2.94（200）极限值 2.45（200）二、CA4DC2电控柴油机及整车匹配的基本功能1.电控系统功能（1）起动控制：对于一台柴油机，为确保起动的可靠性和起动烟度排放要求，喷油定时和起动扭矩必须根据以下方式设定：喷油定时=ƒ（转速、喷油量、冷却液温度）；起动扭矩= ƒ（转速、冷却液温度、起动时间）。

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。

柴油机高压共轨燃油喷射系统共3篇柴油机高压共轨燃油喷射系统1柴油机作为一种特殊的内燃机，具有功率大、经济性好、耐用等优点。

现在，在各类重型机械、车辆以及船舶中都广泛应用。

然而，柴油机在使用过程中，其燃料喷射系统一直是一项重要的研究课题。

过去的燃油电喷和机械泵喷嘴逐渐被淘汰，取而代之的是高压共轨燃油喷射系统，本文就来探索一下这个系统的工作原理和优点。

一、高压共轨燃油喷射系统的工作原理高压共轨燃油喷射系统是指通过高压油泵将燃油压制到高压下，然后通过共轨系统将燃油输送到喷油器，并实现喷油控制。

该系统由高压油泵、高压共轨、压力调节器、电控喷油器等部分组成。

其中高压共轨是系统的关键部分，其负责储存经过高压油泵压制的燃油，并向喷油器输送高压燃油。

通过电控器对喷油器的电磁阀进行开关控制，可使喷油器的燃油喷射量达到预期效果，从而实现精准喷油。

二、高压共轨燃油喷射系统的优点高压共轨燃油喷射系统相对于传统的电喷和机械泵喷嘴有许多优点：1. 节省燃油：高压共轨燃油喷射系统可实现精准喷油，避免了传统喷射系统中过多或过少喷油而导致的燃油浪费。

2. 噪音小：高压共轨燃油喷射系统具有较低的噪音水平，能够提升汽车的舒适性。

3. 排放低：通过高压共轨燃油喷射系统的精准喷油控制，燃油燃烧更加充分，大大减少了有害气体排放，符合现代环保要求。

4. 自适应性强：柴油机在运行时其燃油需求随着车速和负载等因素的改变而变化，高压共轨燃油喷射系统能够更精确地适应这些变化。

三、未来展望未来，随着高压共轨燃油喷射系统技术的不断升级以及制造成本的降低，其应用范围将不断扩大。

未来的柴油机燃油喷射系统不仅需要具备精准喷油、低噪音、低排放等诸多特点，还需要结合智能控制等先进技术，实现更加高效、安全、环保的燃油喷射系统。

同时，还需要进一步优化整个燃油系统的设计，提高燃油的利用率，以满足汽车燃油和环境保护等方面的需求。

结语：高压共轨燃油喷射系统是目前柴油机领域最为先进的燃油喷射系统之一。

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。