柴油机共轨技术

德尔福柴油机共轨喷射系统 DCR为了满足全球未来更加严格的排放法规要求，使进一步改进和提高燃油经济性成为可能，德尔福公司——世界上最大的燃油喷射系统产品生产企业之一，现已研究发展出了一套全新的高压燃油喷射系统——德尔福柴油机共轨喷射系统（简称DCR）。

未来的超低排放法规和降低运转噪音要求对在非常高的系统燃油压力下能正常工作的燃油喷射系统和相关产品装置提出了严峻挑战，而这种挑战最终被引伸到现代柴油发动机产品发展上来。

德尔福公司所研发的德尔福柴油机共轨喷射技术将燃油喷射系统可延用到未来的高速直接喷射式柴油发动机领域。

系统产品设计德尔福柴油机共轨喷射系统采用了模块化设计技术，便于应用于不同客户的不同结构和形式的发动机之上。

德尔福柴油机共轨喷射系统主要包括以下部件：•共用高压燃油储能器（共用油轨、共轨）•高压燃油调节器（选装元件）•内置高压泵并设计有进油计量初级供油泵结构的燃油泵•燃油喷射器•发动机电子控制（模块）单元•燃油滤清器德尔福柴油机共轨喷射系统所配备的共用高压燃油储能器，亦称为“共用油轨”。

通常被设计装配在发动机的气缸体或气缸盖上，由高压油泵向其提供高压燃油。

共轨内部的燃油压力是通过发动机电子控制模块结合设计在高压油泵内部的进油计量装置和高压燃油调节器（当系统装备时）完成综合调节控制的。

因此，系统燃油压力与发动机转速无关。

即使在很低的发动机转速下，如果需要，系统也可以提供高压燃油并进行高压燃油喷射。

一组若干个高压燃油喷射器将通过高压福江2-1 Transit油管与共轨相连接。

系统通过发动机电子控制模块直接驱动设计在燃油喷射器内部的电磁开关控制燃油喷射的开启和关闭时间和频率。

目前应用状况•德尔福柴油机共轨喷射系统系为轿车用未来高速直喷式柴油发动机至少达到满足美国联邦1998年排放法规和欧洲三号排放法规以及更高的世界排放法规的要求所设计的。

由于系统采用模块化设计，因此可非常方便地被搭载应用到不同结构的三至六缸的柴油发动机的各式车辆上•根据相同的应用原则，德尔福柴油机共轨喷射可非常方便地扩展应用到中型车辆柴油机以及非车用柴油机市场产品上。

柴油机共轨技术杂谈共轨技术是指高压油泵、压力传感器和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。

大泵车为什么有劲儿？大泵车你只要踩油门，它就喷油，不管有没有完全燃烧，当然这个污染也比较厉害，再加上当时小油盛行，这就很呛眼睛了，再加上环保原因，所以现在的大泵车越来越少了。

其实大泵车对应的是国二排放，后来升级国三也就是优化了一下燃烧环境，毕竟国三标准很容易就达到了。

国三应该对应电喷，一是Bosch公司共轨式电控柴油喷射系统。

二是Perkins公司共轨式电控柴油喷射系统，它是在Bosch公司电喷系统基础上的改进，该系统无高压油泵，电喷系统主要由电子控制模块(ECM)、高压润滑油供应泵、喷注压力调节阀、喷油器等组成。

再后来的国四，加了个后处理系统，也打开了我们琢磨排气管的新世界。

你说电喷没有大泵有劲儿，为啥？电喷车电子油门了，有那么一点点的延迟，这点延迟跟油门线比起来还是有区别的，如果是上坡路起步，那这个延迟还是很难受的。

那么国五也没有国四有劲儿，为啥？排气管多东西了，燃烧更稀薄了。

国六没有国五有劲儿，排气管塞的东西更多了，排气背压更高了。

但是它并不是真的没劲儿，它就是提速慢点，踩油门感觉车子发闷，其实跑起来还是不错的，习惯了就好了，当然厂家也知道这个情况，所以马力做的一个比一个大。

所以说，在国三时代柴油机用上共轨电喷系统后，柴油机本身再没有比较大的改动了，一些调整都是用在了升级材料，一些部件的微调整，常规的更新等上面。

因为发动机技术的掣肘，再加上严峻的环保形势，车辆的另一个比较大的改动就是后处理系统了，这个尿素后处理系统全球污染严重的地区都在用，并不是大家认为的国外研究发动机只有我们研究排气管。

所以共轨技术一时半会儿还下不了岗。

共轨压力高，压力高的好处就是能使柴油更好的燃烧；坏处就是容易坏，那么高的燃油压力长期在针阀耦件等部位高速高压冲击，稍微有点杂质就容易损坏或锈蚀喷油嘴，然后车子没劲儿冒白烟甚至从排气管喷柴油.....容易坏大多不是产品本身问题，一个是燃油品质，一个是油箱杂质，一个是柴油滤芯品质，再就是空气滤芯。

柴油机电控共轨系统s09040671.高压共轨技术简介柴油机在机械喷射、增压喷射和普通电喷后,近几年来出现了共轨高压喷射。

高压共轨燃油喷射系统是建立在直喷技术、预喷射技术和电控技术基础之上的一种全新概念的燃油喷射系统。

其主要由低压供油系统、高压供油系统、燃油喷射系统和电控管理系统等组成(图1) 。

关键部件是由高速电磁阀控制喷射的喷油器和所有喷油器公用的公共蓄压油管(共轨) 。

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。

它通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油,分送到每个喷油器,并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合,定时、定量地控制喷油器喷射到燃烧室的油量,从而保证柴油机达到最佳的雾化、燃烧和最少的污染排放。

高压共轨系统可实现在传统喷油系统中无法实现的功能,其优点有:1. 共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可确定所需的最佳喷射压力,从而优化柴油机综合性能。

2. 可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力(120～200MPa) ,可同时控制NOx 和微粒( PM)在较小的数值内,以满足排放要求。

3. 柔性控制喷油速率变化,实现理想喷油规律,容易实现预喷射和多次喷射,既可降低柴油机NOx ,又能保证优良的动力性和经济性。

4. 由电磁阀控制喷油,其控制精度较高,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,循环喷油量变动小,各缸供油不均匀可得到改善,从而减轻柴油机的振动和降低排放此外，共轨技术对促进环境的保护也具有不可忽视的作用：高压共轨系统是世界最为先进的燃油喷射系统,被世界内燃机行业公认为20 世纪三大突破之一,它能够在不同工况下都以120 MPa 的喷射压力实现稳定可控喷射,使柴油机各工况的燃烧达到最佳状况,性能大大优化,排放中的有害成分进一步减少。

浅谈柴油机高压共轨技术一、高压共轨技术简介我们先来了解下传统柴油发动机燃油喷射系统的局限性：传统柴油发动机燃油喷射系统的工作过程是:柴油通过高压油泵提高油压后，再按照一定的供油定时和供油量通过喷油器，喷入气缸燃烧室.在燃油喷射过程中,由于压力波动,存在二次喷油现象.由于二次喷油不可能完全燃烧，于是增加了烟度和碳氢化合物的排放量, 油耗也增高。

此外，每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化，随之引起不稳定的喷射，尤其在低转速区域容易产生上述现象,严重时不仅喷油不均匀,而且会发生间歇性不喷射现象.随着发动机自动控制技术的发展和进步,为了解决柴油机燃油压力变化所造成的燃油喷射燃烧缺陷,现代柴油机采用了一种高压共轨电控燃油喷射技术,使柴油机的性能得到了全面提升。

柴油机在机械喷射、增压喷射和普通电喷后,近几年来出现了共轨高压喷射。

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,相比于一般的喷油系统,它的压力建立、喷射压力控制和喷油过程相互独立,并可以灵活地控制。

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。

另外,共轨喷油系统的高精度零部件的表面加工质量要求高,几何精度高,特殊要求多，其加工都是微米、亚纳米级的精度,代表了目前机械制造行业的最高加工水平。

二、高压共轨系统的组成和工作原理２.1、高压共轨喷射系统组成高压共轨喷射系统主要由高压油泵、共轨管、电控喷油器、各种传感器和电控单元ＥCU等组成，如图１所示。

发动机工作时，高压油泵上自带的齿轮泵通过负压从油箱中吸油，并以一定的压力(约５～7baｒ）将过滤后燃油送入高压油泵．燃油进入高压柱塞腔后被压缩,通过高压油管进入共轨管形成高压，每缸喷油器通过高压油管与共轨管相连,以实现高压喷射。

浅析船舶柴油机共轨技术共轨技术是指高压喷油泵、压力传感器和ECU（计算机控制）组成的闭式系统中将喷油压力的产生和喷射过程彼此分开的喷油技术。

本文旨在通过对船舶柴油机共轨技术的浅析，分析该技术的管理要点，并给予实际从业者一定的指导建议。

系统组成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，由柴油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。

如图1.1所示。

1.1.电喷式柴油机取消了凸轮轴、燃油高压油泵、排气阀的高压驱动油泵以及空气分配器。

1.2.供油单元增加了一套供油单元。

此单元由4至6台常规柱塞套简油泵组成，但不再需要定时，由主机自身传动齿轮带动。

1.3.伺服油泵在供油单元中设有伺服油泵，正常工作时输出伺服油。

伺服油系统中还设有电动液压油泵，在备车状态时提供液压油至液压油总管或叫液压油轨。

1.4.燃油喷射控制单元为了防止电磁阀卡死在常开位置导致燃油源源不断地喷进气缸，燃油系统中专门设计了燃油喷射控制。

油量由电子调速器根据主机工况输出信号给WECS9500控制系统，再由它控制燃油喷射控制单元，控制油路的接通与断开。

此阀设有位移传感器，把所喷射的油量反馈给控制系统，一旦油量在本循环中已给足，就切断电磁阀，并只有在三只电磁阀均回到零位时，才能给出下一循环的油量，以防止电磁阀卡死时造成的误喷油。

1.5.电子控制单元(ECU)它是电喷的核心部分，实际工况中，当燃油压力约在90MPa，并且油压随负荷的变化而相应调整。

低转速时，油压相对较低，约在60MPa 左右，以免油压过高而缸内压缩压力较低致使油束喷到活塞头上。

当主机接收到起动信号时，由ECU根据安装在自由端的角度传感器的角度信号，控制气缸进气顺序。

一旦主机转动后，带动供油单元中的油泵。

主机转动一次，每只油泵将供油三次。

因液体是不可压缩的，在起动过程当中，油压会很快建立。

柴油机共轨技术介绍对柴油机燃烧具有最大影响的因素之一是燃油喷射。

面对世界各国日益严格的排放法规要求，同时为了降低燃油消耗，柴油机必须进一步改善燃烧过程，而影响燃油燃烧过程的关键是燃油喷射系统的性能。

一个理想的燃油喷射系统应具有如下性能：高喷油压力（100MPa以上）且值大小可根据工况需求灵活调整；精确而灵活地控制喷油定时和喷油量；喷油率的优化控制；与整机匹配灵活。

实现以上柔性控制功能是燃油喷射系统发展的必然趋势。

高压共轨燃油喷射系统正是顺应以上需求而诞生，且已得到了很大发展。

高压共轨燃油喷射系统能够精确、柔性地控制柴油机喷油量、喷油定时和喷射压力，且性能优越。

在满足柴油机经济性、动力性和日益苛刻的排放法规的要求上有着广阔的前景。

（一）高压共轨燃油喷射系统的构成高压共轨燃油喷射系统是建立在直喷技术、预喷射技术和电控技术基础之上的一种全新概念的燃油喷射系统。

高压共轨系统不再采用喷油系统的柱塞泵分缸脉动供油原理，而是用一个设置在喷油泵和喷油器之间的具有较大容积的共轨管把高压油泵输出的燃油蓄积起来并平抑压力波动，再通过各高压油管输送到每个喷油器上，由喷油器上电磁阀的动作控制喷射的开始和终止；电磁阀起作用的时刻决定喷油定时，起作用的持续时间和共轨压力共同决定喷油量。

由于这种系统采用压力时间式燃油计量原理，因此又可称为压力时间控制式电控喷射系统。

（二）传统机械式燃油喷射系统的局限性1.不能同时满足柴油机发展的经济性和排放的要求目前船舶大型低速柴油机使用的燃油喷射系统是传统的机械式喷射系统。

在喷油量一定的条件下，为了提高柴油机的经济性要求喷油（供油）提前角适当增大些。

然而为的排放，要求喷油（供油）提前角适当减小些。

由于结构上的限制，了降低柴油机NOX这种机械式燃油喷射系统不能同时满足柴油机发展的经济性和排放的要求。

2.很难满足柴油机经济性、可靠性的发展要求目前机械式燃油喷射系统的可变正时机构，只限于少数类型船舶大型低速柴油机使用。

8.柴油共轨燃油喷射系统（CRS）共轨式柴油喷射系统（CRS）将燃油压力产生和燃油喷射分离开来。

与之前凸轮轴驱动的柴油喷射系统不同，共轨式柴油喷射系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。

是依靠电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器，燃油轨中的燃油压力由一个径向柱塞式高压泵产生，压力大小与发动机的转速无关，可在一定范围内自由设定。

共轨中的燃油压力由一个电磁压力调节阀控制，根据发动机的工作需要进行连续压力调节。

电控单元作用于喷油器电磁阀上的脉冲信号控制燃油的喷射过程。

喷油量的大小取决于燃油轨中的油压和电磁阀开启时间的长短，及喷油嘴液体流动特性。

最近，配置缸内直喷柴油发动机的轿车在欧洲得到了显著发展，有着高效和出色的燃油经济性，并降低了发动机噪音。

缸内直喷柴油发动机使用的是泵喷嘴系统，国内生产的1.9TDI宝来就应用这一系统，最高喷射压力可达到1800巴(180MPa)。

泵喷嘴直喷系统好虽好，但燃油压力不能保持恒定，随着排放控制的更加苛刻，就需要更高及恒定的柴油喷射压力和更完善的电子控制，于是众多制造商们就把优点更多的柴油共轨系统作为柴油发动机的发展方向。

这一系统有很高的燃油压力，并能提供弹性燃油分配控制，通过ECU灵活地控制燃油分配、燃油喷射时间、喷射压力和喷射速率。

通过对以上特性的控制，共轨已经使柴油机的响应性和驾驶舒适性达到了汽油发动机水平，同时它具有着显著的燃油经济性和低排放特性。

由凸轮轴驱动控制的轴向柱塞式分配泵的发动机，燃油系统压力与发动机转速呈线性关系，在发动机低转速时形成燃油压力不足，而共轨系统能够在发动机的所有转速范围内获得非常高的燃油压力。

灵活的电子控制系统对正时和喷射压力的控制在发动机各种工况下都能够获得低排放和高效率。

由于压力的形成与喷射过程分离，使发动机设计人员在研究燃烧和喷油过程时获得了更大的自由。

可根据发动机工况的要求调节喷射压力和喷射正时，使发动机在低速工况下也能实现完全燃烧，所以既使是在很低的转速也能获得大扭矩。

柴油共轨工作原理
柴油共轨系统是一种先进的柴油喷射技术，它的工作原理是通过高压泵将柴油送入共轨中，再由喷油嘴根据发动机控制系统的指令进行高压喷射，从而实现燃油的高效燃烧。

这种技术在柴油发动机中得到了广泛应用，它的工作原理对于理解柴油发动机的工作过程具有重要意义。

首先，柴油共轨系统的工作原理是基于高压泵将柴油送入共轨中。

在柴油共轨系统中，高压泵负责将柴油从油箱中抽取，并将其加压送入共轨中。

共轨是一个储存高压柴油的集中供应管道，它能够保证喷油嘴在任何时刻都能够得到足够的高压柴油，从而满足发动机的工作需求。

其次，柴油共轨系统的工作原理还包括喷油嘴根据发动机控制系统的指令进行高压喷射。

当发动机控制系统接收到相关的工作信号时，它会通过控制喷油嘴的开合来实现高压喷射。

喷油嘴的喷油量和喷油时间可以通过控制系统进行精确调节，从而实现对燃油的精准控制，提高燃油的利用率和燃烧效率。

最后，柴油共轨系统的工作原理还包括高压喷射实现燃油的高
效燃烧。

高压喷射能够将柴油雾化成微小的颗粒，并在燃烧室内形成均匀的混合气，从而实现燃油的充分燃烧。

这种燃烧方式能够减少燃油的排放，提高发动机的功率和燃油经济性。

总的来说，柴油共轨系统的工作原理是通过高压泵将柴油送入共轨中，再由喷油嘴根据发动机控制系统的指令进行高压喷射，从而实现燃油的高效燃烧。

这种技术的应用使得柴油发动机在燃油经济性、排放性能和动力性能方面都得到了显著的提高，对于现代柴油发动机的发展具有重要的意义。

共轨柴油机的原理与结构一、为什么需要共轨技术新技术总是为解决一些实际生活中的实际问题而生的，柴油机的共轨技术的产生，离不开实际问题对研究人员的困扰，所以，我们首先了解一下没有使用共轨电喷系统的柴油机的供油系统有何问题。

在非共轨式燃油系统的柴油机的供油系统中，每个喷油器都连接有一根高压油管和一根回油管，采用高压油泵来提供高压油的压力，在高压油管中不同的位置不同的时间，油压都不相同。

这种结构柴油机喷油器喷油的规律在理论上取决于柱塞的运动规律，并且在调速器的协助下自动调整供油提前角，使柴油机工作情况稳定。

但是在实际的使用过程中，由于柴油的可压缩性质和高压油管中柴油压力的波动，使得实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有了较大的差异。

比如油管内的压力波动有时还会在喷射之后使高压油管内的压力再次上升，达到令喷油器针阀开启的压力，将已经关闭的针阀重新打开，产生二次喷油现象。

由于二次喷油不可能完全燃烧，于是就会增加烟度和碳氢化合物的含量，造成尾气超标和燃油消耗增大。

由于每一次的喷射循环之后高压油管内的残留压力都会发生变化，产生喷油不均匀的信箱，严重时发生间歇性不喷射现象。

且这种现象在低速下更容易发生。

因为以上的缺陷，所以诞生了电控共轨技术。

二、共轨技术的历史和基本原理1.柴油机的电控燃油喷射技术的发展历程可以分为三代。

第一代柴油机电控燃油喷射系统被称为位置控制系统，采用电子伺服机构（如线性螺线管、线性直流电机等）代替机械式调速器来控制供油齿杆的位置（直列泵）或控制溢油环的位置（分配泵）实现喷油量的控制，由EUC控制的电液执行机构改变发动机驱动轴与喷油泵凸轮轴之间的相位或控制提前器活塞的移动实施喷油时间的控制。

第二代电控燃油喷射系统被称为时间控制系统，和传统的柱塞泵供油方式相比，它仍然采用传统方式提供高压油，但是在燃油的喷射上，则是由ECU控制的安装在喷油器上的高速电磁阀的动作来控制喷油阀的开启时机、时间，从而更加精确的控制燃油的喷射量和时机。

第二节柴油机电控共轨技术一、柴油机电控共轨系统简介图8-44是博世公司生产的第一代高压电控共轨燃油系统。

图8-4 BOSCH 第一代高压电控共轨燃油系统该系统的主要特点：共轨压力为135 MPa；2、可实现预喷射；3、可实现闭环控制；4、可用于3-8缸轿车柴油机；5、排放可达欧3排放标准。

图8-45是日本电装公司开发的适用于轿车柴油机的高压电控共轨系统。

第一代电控共轨系统基本上是采用高速电磁阀作为执行器，承受的最高油压及系统的效率受到了限制，为了解决这一难题，许多公司正在开发采用压电晶体的电控共轨燃油系统。

图8-46是ECD-U2共轨系统在汽车上的实际布置图电控共轨系统的特点可以概括如下：(1)自由调节喷油压力（共轨压力）：利用共轨压力传感器测量共轨内的燃油压力，从而调整供油泵的供油量。

(2)自由调节喷油量：以发动机的转速及油门开度信息等为基础，由计算机计算出最佳喷油量，通过控制喷油器电磁阀的通电、断电时刻及通电时间长短，直接控制喷油参数。

(3)自由调节喷油率形状：根据发动机用途的需要，设置并控制喷油率形状：预喷射、后喷射、多段喷射等。

(4)自由调节喷油时间：根据发动机的转速和负荷等参数，计算出最佳喷油时间，并控制电控喷油器在适当的时刻开启，在适当的时刻关闭等，从而准确控制喷油时间。

在电控共轨系统中，由各种传感器——发动机转速传感器、油门开度传感器、温度传感器等，实时检测出发动机的实际运行状态，由ECU根据预先设计的计算程序进行计算后，定出适合于该运行状态的喷油量、喷油时间、喷油率等参数，使发动机始终都能在最佳状态下工作。

德国博世公司和日本电装公司的研究结果均表明：在直喷式柴油机中，采用电控共轨式燃油系统与采用普通凸轮驱动的泵管嘴系统相比，电控共轨系统与发动机匹配时更加方便灵活。

其突出优点可以归纳如下：（1）广阔的应用领域（用于轿车和轻型载货车，每缸功率可达30kW，用于重型载货车以及机车和船舶用柴油机，每缸功率约可达200kW左右）。

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。