共轨系统工作原理及控制
共轨系统的工作原理
共轨系统的工作原理
共轨系统是一种燃油喷射系统，其工作原理是通过将燃油喷射器连接到共同的燃油管道或“共轨”上，以供应多个喷射器所需的燃油。
这些喷射器位于发动机每个缸的喷油嘴附近。
以下将介绍共轨系统的工作原理：
1. 燃油供应：共轨系统通过一台高压燃油泵将燃油从燃油箱中抽取并送入共轨中。
在共轨中，燃油被保持在一个恒定的高压状态，通常为几百到几千巴的压力。
这样可以确保在需要时能够快速、准确地喷射燃油。
2. 压力控制：共轨系统中有一个称为压力调节阀的装置，用于控制共轨中的燃油压力。
压力调节阀的目的是调整压力以满足发动机不同工况下的燃油需求。
3. 燃油喷射：每个缸的喷油嘴通过从共轨中引出的燃油供应。
当需要进行燃油喷射时，控制单元将发送信号给喷油嘴，喷油嘴将启动，并向缸内喷射精确计量的燃油。
4. 压力释放：在燃油喷射完成后，共轨中的压力需要释放。
这是通过一个或多个称为压力释放阀的装置实现的。
压力释放阀允许多余的燃油返回到燃油箱中，以确保共轨内的压力保持在正常工作范围。
综上所述，共轨系统的工作原理是通过控制共轨中的燃油压力，并通过喷油嘴精确地喷射燃油到发动机缸内，以实现更高效、
更精确的燃油喷射。
这种系统能够带来更好的燃烧效率、更低的尾气排放和更高的动力输出。
共轨系统-LF-ZB
29
高压共轨系统零部件
高压油泵 喷油器 共轨管
混合驱动汽车的技术分析与现状
30
CRIN2喷油器的基本设计变型
CRIN2-MD/HD
CRIN2-LD/MD/HD
CRIN2-LD/MD
电接口（螺栓螺帽）
电接插件
高压管接口（外部）
高压管接口 （外部）
高压管接口（内部） 回油口
外部回油口
type 标准型
2.7 泵功率需求
3.6
kW 当3350 Prpm时
2.8 冷却与润滑 2.9 燃油计量阀MeUN
l/h 参见KP45 020 137 （2） ＊
电压（功能齐全）
8～32
V
电压（功能降低） 脉冲频率
6～8
V
165～195 Hz
线圈电阻
2.6～3.15 欧姆
最大电流Imax
1.8
A
接插件：Kompakt 1.1
混合驱动汽车的技术分析与现状
3
高压共轨燃油系统示意图
主滤清器
<7.4 bar
轨压传感器
轨
<1.8 bar 压差 0.5～1 bar abs
思考题：1、共轨系统的低压油路有什么要求？（进口压力和流量）
2、叙述共轨压力的控制方式和控制过程（燃油计量阀、压力传感器
闭环、泄压阀CP保3护.3）
3、共轨系统ECU对发动机控制发出哪几个控制信号？
个共轨泵，你能指出其零部件吗（各个进出油口、输油泵、燃油计量
阀、高压部分）
混合驱动汽车的技术分析与现状
11
高压泵CP3.3内部结构
高压出油阀
混合驱动汽车的技术分析与现状
12
高压共轨工作原理
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。
高压共轨工作原理
高压共轨工作原理
【高压共轨工作原理】
一、什么是高压共轨工作原理：
高压共轨工作原理是指电力供应系统中，一组多个电力电源之间的直流恒压连接系统，其原理是：一条原路径上的一组多个电源，在此期间，任何一个电源出现异常增大等情况时，它会自动向其它电源转移流量，以维持整个回路的电压恒定，达到各电源在高压下的稳定工作。
二、应用场景：
高压共轨工作原理一般应用于大规模的电力系统，如大型水电站、铁路电力系统、发电厂，使用的频率比较高。
它可以在保障安全的情况下，使得一个区域的电力供应稳定，改善电源供应效率，使得设备能够稳定工作。
三、工作原理：
1、直流恒压连接系统：在一条原路径上，有多个电力源，当其
中某一个电力源的电压变化时，它会自动向其它源转移电流，从而维持整个系统的电压恒定，使得各电力源在高压下的稳定工作。
2、弹性共轨：在若干原路径上，有多个电力源，并且它们联结
成一个电力系统，当其中某一个源出现异常变化时，由于它与其它源之间的弹性特性，其它源会发生变化，以维持整个系统的电压恒定，使得各电力源在高压下的稳定工作。
- 1 -。
高压共轨系统
喷油器工作过程
5、ECM
ECM在汽车电子中通常指引擎控制器。 发动机电子控制模块（简称ECM）具有连续监测 并控制发动机正常工作运转的功能。在现代发动机管 理系统中，ECM系其核心控制元件。它可以根据发动 机的不同工况，向发动机提供最佳空燃比的混合气和 最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发 动机的性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 其主要功能有： 1、燃油喷射（EFI）控制 2、点火（ESA）控制 3、怠速控制（ISC） 4、排放控制 5、自诊断与报警 6、CAN总线接口
各缸高压油
共 轨 压 力 反 馈
各 缸 喷 油 指 令
共轨压力指令
其它传感 器输入
高压共轨系统工作原理图
3、VP分配式高压油泵工作原理
(1)VP型分配式高压油泵
VP型分配式高压油泵由三个径向排列、互相呈120°夹角 的柱塞组成。VP分配泵通过联轴器、由凸轮轴上的油泵驱动齿 轮带动旋转，油泵的转速是发动机转速的一半。主要部件：泵 缸、活塞、排出阀、活塞杆及吸入阀。 高压泵（高压往复泵）的工作原理： 活塞自左向右移动时，泵缸内形成负压，则进口管路内液 体经吸入阀进入泵缸内。当活塞自右向左移动时，缸内液体受 挤压，压力增大，由排出阀排出。活塞往复一次，各吸入和排 出一次液体，称为一个工作循环；这种泵称为单动泵。若活塞 往返一次，各吸入和排出两次液体，称为双动泵。 活塞由一 端移至另一端，称为一个冲程。
ECM的功能
4、扭矩控制 1、喷油方式控制 高达5次喷射（现只用2次） 瞬态扭矩 加速扭矩 2、喷油量控制 低速扭矩补偿 预喷油量自学习控制 最大扭矩控制 减速断油控制 5、瞬态冒烟控制 3、喷油正时控制 6、增压器保护控制 主喷正时 7、过热保护 预喷正时 8、各缸平衡控制 正时补偿 9、EGR 控制 4、轨压控制 10、VGT 控制 正常和快速轨压控制 11、辅助起动控制(电机和预热塞) 轨压建立和超压保护 12、系统状态管理 喷油器泄压控制 13、电源管理 轨压Limp home控制 14、故障诊断
高压共轨的工作原理
高压共轨的工作原理
高压共轨系统是一种现代柴油发动机的燃油供给系统，其工作原理如下：
1. 准备阶段：燃油从油箱被油泵抽取，并经过滤后被送入高压共轨。
高压共轨是一根管道，其内径较大，可以容纳所有喷油嘴需要的燃油量。
2. 压力调节阶段：在高压共轨中的燃油被送入高压泵。
高压泵会增加燃油的压力，使其达到要求的功率水平。
高压泵的工作原理类似于柱塞泵，通过减少柱塞直径来增加燃油的压力。
3. 压力积累阶段：高压泵将燃油送回高压共轨。
随着燃油的不断流入，高压共轨中的压力逐渐增加。
在这个阶段，高压共轨中的压力通常需要达到几百至数千巴的水平。
4. 喷油阶段：通过控制电磁阀或压力调节器，高压共轨中的燃油被喷出到喷油嘴中。
喷油嘴由电磁控制器控制，可以根据发动机的要求进行开关。
通过调整电磁阀的开关时间和频率，可以控制喷油嘴喷出燃油的量和喷射时间。
5. 点火阶段：当燃油被喷出到喷油嘴中后，它与空气混合，并被压缩在气缸中。
最后，喷油嘴喷出的燃油会被点火系统点燃，从而引发燃烧过程。
这个过程产生的能量被转化为驱动发动机的力和动力。
总之，高压共轨系统通过高压泵和喷油嘴的配合，可以将燃油
以高压和适量的方式喷入气缸，从而实现高效燃烧，提高燃油利用率和发动机的性能。
共轨式电控喷射系统的工作原理
共轨式电控喷射系统的工作原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊共轨式电控喷射系统的工作原理，这可真是个有意思的玩意儿呢！你看啊，这共轨式电控喷射系统就好比是一个特别会管理的大管家。
它的任务呢，就是要把燃油精准地送到发动机这个“大胃王”里，让它吃得饱饱的，还能吃得刚刚好，不多也不少。
想象一下，燃油就像是一群小士兵，它们排着队等待着命令。
而共轨呢，就是它们的集合地，所有的小士兵都在这里集合待命。
当发动机需要燃油的时候，共轨这个大管家就会根据发动机的需求，精准地派出适量的小士兵去冲锋陷阵。
这里面有个很关键的部件，那就是喷油嘴啦！它就像是一个神奇的小开关，能控制燃油什么时候出去，出去多少。
它可机灵了呢，能快速地响应大管家的命令，一点也不马虎。
那这个大管家是怎么知道发动机需要多少燃油的呢？嘿嘿，这就靠各种传感器啦！它们就像是大管家的眼睛和耳朵，时刻关注着发动机的一举一动，然后把这些信息传递给大管家，让大管家能做出最正确的决策。
还有啊，这个共轨式电控喷射系统可厉害了，它能让燃油的喷射压力保持在一个很高很稳定的水平。
这有啥好处呢？就好比你射箭，要是弓的力量不稳定，那箭射出去的效果肯定不好呀！而有了稳定的喷射压力，燃油就能更好地燃烧，发动机就能更有力地工作啦！而且哦，它还特别智能呢！能根据不同的工况，比如车速啊、负荷啊等等，自动调整燃油的喷射量和喷射时间。
这就像是一个聪明的厨师，能根据不同人的口味做出最合适的菜肴。
你说这共轨式电控喷射系统是不是很牛？它让我们的汽车跑得更稳、更快、更省油！这可都是科技的力量啊！咱可得好好感谢那些发明和改进这个系统的人，是他们让我们的出行变得更加便捷和舒适。
总之呢，共轨式电控喷射系统就是汽车发动机的好帮手，没有它，汽车可就没那么厉害啦！大家说是不是呢？。
高压共轨系统的工作原理
高压共轨系统的工作原理
高压共轨系统是指在一条共享的轨道上，它的底层是由高可靠的、内置的共同的市电供电系统提供的特殊型电力系统。
这种系统具有良好的隔离性，在相同的网络电缆中可以传输多种功能，比如说、控制、数据采集、信号传输等，满足系统用电要求，确保系统良好的安全性能。
高压共轨系统通常采用均流变压器和高压控制装置，在高压共轨系统中功率自动管理是最重要的，可以根据不同系统的变化情况自动调整输出功率，确保系统的可靠运行。
高压共轨系统也可以调节电压，由于自动调整技术的发展，借助智能控制器，已经可以实现一定的范围远程调节，确保系统用电可靠性。
首先，高压共轨系统采用高可靠性的共同市电供电系统，形成有效的电路闭环并提供安全冗余。
然后，安装均流变压器以配合中低电压系统，调整输出电压和电流，确保系统的正常工作用电。
第三，安装智能控制器，通过远程技术的巧妙，可以实现电压的实时调控，确保用电的可靠性和稳定性。
由于高压共轨系统具有优异的稳定性和可靠性等优点，如今已经成为系统安全安全性好、保证可靠性高、用电可靠性好的安全共轨首选。
该系统适用于大中型的国家级工程，系统的智能化程度可以根据系统的需求灵活调节，可以获得更高的运行效率和更安全的运行环境。
高压共轨工作原理介绍6篇
高压共轨工作原理介绍6篇第1篇示例：高压共轨是一种现代柴油发动机燃油系统，它是将传统的喷油泵、喷油器和高压油管等部件集成在一起，通过共轨系统实现燃油的高效喷射和燃烧。
高压共轨系统在柴油发动机中具有重要的作用，它通过精准控制燃油喷射的时间、量和压力，使发动机在各种工况下都能得到最佳的燃烧效果，从而提高动力性能和燃油经济性。
高压共轨系统的工作原理主要包括高压油泵、共轨、喷油嘴和电控单元等几个部分。
首先是高压油泵，它负责将柴油从燃油箱中抽取，并将其压缩到很高的压力，一般在1000-2000 bar以上。
这样的高压可以确保柴油在喷射时能够达到足够的雾化效果，使其充分燃烧。
然后是共轨，共轨是一个高压的储油管，它在高压油泵输出的柴油注入并将压力传递至各个喷油嘴。
共轨的设计可以减小柴油的脉动，确保各个喷油嘴能够获得相同的燃油压力，从而实现燃油的均匀喷射。
接着是喷油嘴，喷油嘴是将高压柴油雾化喷射到气缸内的关键部件。
在高压共轨系统中，喷油嘴通过电磁控制阀门来控制喷油的时间和量，电控单元会根据发动机的工况和转速来调整喷油嘴的喷油参数，确保燃油能够在最佳的时机喷射到燃烧室内。
最后是电控单元，电控单元是整个高压共轨系统的大脑，它接收来自传感器的各种信号，包括发动机转速、负荷、水温等参数，并根据这些参数来调整高压油泵的工作，控制共轨的压力和喷油嘴的喷油时机和量，从而实现发动机的最佳燃烧效果。
高压共轨系统通过精密的电控和高效的组件设计，实现了柴油燃烧过程的精准控制，从而提高了发动机的动力性能和燃油经济性。
随着技术的不断进步，高压共轨系统正在逐渐成为柴油发动机的主流燃油系统，带来了更加环保和高效的驾驶体验。
第2篇示例：高压共轨技术是当今柴油发动机燃油喷射系统中的一项重要技术革新，它的出现极大地提高了柴油发动机的功率性能和燃油经济性。
本文将介绍高压共轨技术的工作原理，以及这一技术对柴油发动机性能提升的影响。
高压共轨是一种新型的柴油喷射系统，其最大特点是将喷射压力和喷射时间进行了有效的分离。
电控共轨柴油机电控原理简介PPT课件
04 进排气系统优化措施
进气歧管设计与优化
进气歧管长度与直径设计
01
根据柴油机工作特点，合理设计进气歧管长度和直径，以优化
气流速度和分布。
进气歧管形状优化
02
采用计算流体力学（CFD）技术，对进气歧管形状进行优化，
减少气流阻力和涡流损失。
进气歧管材料选择
03
选用耐高温、耐腐蚀、轻量化的材料，以提高进气歧管的耐用
涡轮增压器匹配策略
1 2 3
涡轮增压器类型选择
根据柴油机排量和功率需求，选用合适的涡轮增 压器类型（如定压涡轮增压器、脉冲涡轮增压器 等）。
涡轮增压器与柴油机匹配
通过调整涡轮增压器参数（如压比、流量等）， 实现与柴油机的良好匹配，提高进气压力和空气 流量。
涡轮增压器控制系统
采用先进的控制算法和传感器技术，对涡轮增压 器进行精确控制，确保其在不同工况下均能保持 高效稳定的工作状态。
选择性催化还原（SCR）后处理系统
SCR系统组成
由尿素水溶液喷射系统、催化剂和反应器等组成。尿素水溶液在排气中分解为氨气，氨气与排气中的 NOx在催化剂作用下发生还原反应生成氮气和水。
SCR系统工作原理
当柴油机排气流经SCR反应器时，尿素水溶液喷射系统将尿素水溶液喷入排气中，尿素水溶液在高温 下分解为氨气和二氧化碳。氨气与排气中的NOx在催化剂表面发生化学反应，生成无害的氮气和水， 从而降低NOx排放。
接收传感器信号，进行运算处理，输 出控制信号给执行器，实现对发动机 的精确控制。
组成
微处理器、存储器、输入输出接口等 。
通讯接口与诊断功能
通讯接口
实现ECU与其他控制单元或诊断设备之间的数据交换。
诊断功能
共轨系统工作原理
共轨系统工作原理
共轨系统是一种高压供油系统，在柴油发动机中被广泛使用。
其工作原理如下：
1. 燃油供应：燃油从燃油箱经过燃油泵被送入高压油泵，再由高压油泵产生高压，将燃油送入共轨。
2. 共轨：共轨是一个管道系统，贯穿整个发动机的气缸，供应燃油给喷油嘴。
它和高压油泵通过一条燃油管连通。
3. 压力控制：共轨系统通过压力调节器来控制燃油的压力。
压力调节器根据发动机的工况需求，调节燃油的压力，保持一定的稳定性，以满足喷油嘴的工作需求。
4. 喷油嘴：喷油嘴负责将高压的燃油喷射到发动机的气缸中，形成细密的喷雾。
喷油嘴通过电磁阀控制喷油的时机和喷油量，使燃油能够准确地注入到气缸中，以实现更高效的燃烧。
5. 控制系统：共轨系统还配备有电子控制单元(ECU)，用于监
测和控制燃油的供应和喷射过程。
ECU根据发动机的工况和
驾驶需求，通过传感器获得相关的参数信息，并通过控制开关、电磁阀等装置来调节燃油系统的工作状态，以实现燃油的精确控制。
通过上述工作原理，共轨系统可以实现高压喷油、精准喷油以及多次喷射等功能，从而提高柴油发动机的燃油经济性、动力性和环保性能。
共轨系统的工作原理
共轨系统的工作原理
共轨系统是一种燃油喷射系统，用于控制发动机燃油喷入气缸的时刻和量。
它是由高压油泵、共轨、喷油嘴等组成的。
工作原理如下：
1. 高压油泵：高压油泵将燃油从燃油箱抽取并增压，产生高压燃油。
2. 共轨：共轨是一个直通的燃油管道，它连接高压油泵和各个喷油嘴。
共轨内部装有压力传感器，用于监测燃油的压力。
3. 喷油嘴：喷油嘴与共轨相连，用于将燃油喷射进入气缸内。
喷油嘴是由电磁阀控制的，它可以打开或关闭来控制燃油的喷射时刻和喷射量。
工作过程如下：
1. 高压油泵将燃油压力增至非常高的水平，并将高压燃油送入共轨。
同一共轨上的所有喷油嘴都可以共享这个高压燃油。
2. 当发动机的控制系统检测到需要喷油时，电磁阀会打开喷油嘴，燃油会被高压推入喷油嘴，形成高速喷射。
3. 当电磁阀关闭喷油嘴时，高压燃油会继续进入喷油嘴，增加了下一次喷射的压力。
这样的设计确保了每次喷射的燃油压力都是相同的，从而提高了喷雾的精确性和连续性。
4. 喷油嘴根据控制系统的指令控制喷射时刻和喷射量。
通过控制电磁阀的开启和关闭时间，可以精确地控制燃油的喷射时间和喷射量。
共轨系统的工作原理可以确保精确的燃油喷射，提高燃烧效率，减少排放和噪音。
它是现代高效、清洁的燃油喷射技术之一。
高压共轨系统工作原理
高压共轨系统工作原理如下：
1.燃油供应：高压泵将燃油从油箱中抽出，压缩到非常高的压力
（一般为2000-3000bar），并将其送入高压共轨管中。
2.压力控制：高压共轨管中具有压力传感器，可以监测到燃油的
压力，并将其发送给电控单元。
电控单元根据发动机工作负荷和转速等参数，计算出燃油的喷射量和喷射时刻，之后通过控制高压电磁阀来控制高压油管中的压力，以控制喷油量。
3.喷油过程：电控单元会根据喷油量和喷油时刻来控制喷油嘴的
开启时间和喷油压力，喷油嘴会将燃油雾化成微小的颗粒，并以极高的速度喷入发动机燃烧室内，与空气混合燃烧，释放出能量。
高压共轨系统的主要优点是喷油量和喷油时刻的精度非常高，可以根据发动机的工作状态动态地调整喷油量和喷油时刻，从而提高燃油利用率，降低排放。
同时，高压共轨系统的燃油压力非常高，有助于提高燃油的雾化效果，使得燃烧更加充分。
汽车高压共轨发动机工作原理
• 共轨喷射系统的优点：
• 先导喷射以降低燃烧噪声；
• 低转速时的高喷射压力可提高低速
扭矩，减小低速排烟；
• 供油系统循环变动小，改善车辆驾
驶性能并降低排放；
• 通过后期喷射可望利用触媒来降低
NOx排放。
2） 先导喷射－Pilot Injection(降噪) 3） 主喷－Main Injection(功率)
发动机转速
在正常状态下
正常状态下的燃油喷射压力 由发动机转速和燃油喷射量 计算。
高压共轨发动机工作原理
冷却液温度
燃油喷射量控制
加速踏板位置
发动机转速
发动机起动时的燃油喷射量 在发动机起动时燃油喷射
量由发动机起动转速和冷却 液温度决定。
发动机转速
标准的燃油喷射量 标准的燃油喷射量由发动机转 速和加速踏板位置决定。
其它可能出现的故障：
检查电阻：
* 电缆断路、正极短路或者接地短路。
拔出转速传感器的插塞接头。
*
在点部火件系一统侧被的关端闭子。1和端子2之间测量。**
环境温度20 °C下的额定值：
*
插塞接头没有连接或者连接处导电不佳。 脉冲轮受到损伤、被污染或者松动。 尽管已通过检验，转速传感器仍然有故障。 发动机控制单元故障。
BOSCH高压共轨系统
BOSCH高压共轨系统
BOSCH高压共轨系统
BOSCH高压共轨系统
BOSCH高压共轨系统
CPIH高压油泵
BOSCH高压共轨系统
BOSCH高压共轨系统
ZME 进油比例阀
BOSCH高压共轨系统
BOSCH高压共轨系统
油轨
油轨压力传感器
BOSCH高压共轨系统
喷油器由孔式喷油嘴、液压伺服系统和电磁阀等一系列功能部件组成。
Bosch电控高压共轨系统的工作原理和特点
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。
柴油共轨工作原理
柴油共轨工作原理
柴油共轨工作原理是一种现代柴油发动机燃油供给系统的工作原理。
共轨系统以电子控制单位(ECU)为核心，通过传感器实时监测各项参数，对高压油泵下达电控指令，将柴油送至高压油轨，形成高压油路。
然后，通过喷油器喷出精确的柴油量进入燃烧室，从而实现柴油发动机的燃油供给控制。
具体工作原理如下：
1. 高压油泵：通过马达驱动，将低压燃油吸入，经过高压油腔内压缩，输出高压柴油到高压油轨。
2. 高压油轨：是一个储气缸，用于存储高压柴油，为喷油器提供稳定的高压供应。
3. 压力传感器：安装在高压油轨上，用于监测油轨内的压力变化，并反馈给ECU。
4. 喷油器：位于柴油发动机各个气缸的燃烧室，它能根据ECU的控制指令，以极高的精度喷出柴油。
通过喷油器的电磁阀的开闭来控制喷油量和喷油时刻。
共轨系统中的ECU接收与处理各传感器反馈的信号，并根据发动机工况、驾驶需求等因素，计算出控制喷油量和喷油时刻的最佳数值。
ECU会持续监测柴油发动机的工作状态，自动调整喷油量和喷油时机，使发动机实现最佳燃烧效率和尽可能低的排放。
通过这种方式，柴油共轨系统可以灵活控制柴油的喷射，提高发动机的功率、响应性和燃油经济性。
1共轨系统的基本介绍
共轨系统的基本介绍柴油机实行高压柴油电子控制的目的，是为了改善柴油机的燃油经济性和排放污染，同时，其在动力性、油耗以及驾驶性等方面相比传统机械系统也具有明显的优势：1) 与同功率的汽油车相比，柴油车燃油消耗约节省25%~30%；2) 动力性强，主要表现在扭矩大，低速状态下加速快，拖拽性能佳等优势；3) 可实现喷油的精确控制，具有多次喷射能力；4) 较好的烟度控制能力与排放潜力；5) 电控单元的精确控制，使得柴油细化，燃烧完善，有效抑制颗粒物与NOx生成；6) CO2排放量比汽油车降低30%左右，HC的排放量也明显降低。
在电控单体泵、电控泵喷嘴、共轨系统这些柴油电子控制方案当中，以高压共轨燃油喷射系统最被广大主机厂所推崇，究其原因无外乎从机械控制式向电子控制式转变的方便度。
共轨系统最大限度地降低了各老机型对升级进行机械更改的要求。
目前在中国市场上的共轨系统提供商主要是国际巨头，包括市场份额接近70%的德国博世BOSCH、日本的电装DENSO、美国的德尔福DELPHI、仅自供的卡特皮勒CATERPILLAR等。
本土企业当中虽也有聚力进行共轨系统研发与生产的，包括新风、北油、龙泵、无锡油泵油嘴研究所等，但目前的技术成熟度与生产成熟度均未成气候，路漫漫其修远兮，仍须上下大力求索！一、共轨系统主要组成整个高压共轨系统可被分为电控系统与液力系统两大部分。
液力系统包括燃油箱、燃油滤清器、高压油泵、高压油轨与喷油器；电控系统则包括电控单元、传感器与执行器这三类。
s1_1二、共轨系统工作原理1、通过油门踏板，传感器得到驾驶员的要求，将信号传送给电子控制单元，电子控制单元根据车辆工况（环境、进气量、转速、负荷等），对轨压、进气量以及喷油进行精确运算，从而控制执行器输出，实现驾驶员的要求。
2、燃油从油箱被吸出后，经油水分离器与滤清器后被送入高压油泵，高压油泵将柴油输送到高压油轨中，高压油轨上有一压力传感器用来监控轨压。
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2。高压部分：产生高压，燃油分配，燃油计量
3套泵油柱塞，每转3次 供油，连续产生高压
低的峰值驱动力矩 （16Nm，分配泵的1/9）
1350bar，90%机械效 率，3.8kW
传动比，1：2或2： 3
BOSCH高压泵控制原理
停油阀：关闭泵油组件， 粗调。降低油泵功率消 耗
内压控制阀：电控 溢流阀，连续调节 压力。可安装在泵 上，也可分开安装
Bosch共轨系统照片
SAE1999-01-0191
共轨燃油系统的组成
•
1）低压部件
2）高压部件
3） ECU 4）传感器
5）执行器
1。低压部分：为高压部分提供足够的燃油
1）油箱：在任意工况下保持0.3bar压力， 合适的开孔或安全阀 2）低压油管：钢管，或带助燃剂的钢编织 铠装柔性油管，放热保护措施 3）输油泵：电控，或齿轮泵带粗滤器 4）过滤器：高压泵过滤，避免泵等敏感元 件出现早期磨损
当共轨压力为 200bar~1600bar, 响应滞后时间为 0.4ms~0.2ms
喷油量循环变动
共轨压力在1200 bar以内时，循环 供油标准偏差在 0.3 mm3以内. 供油离散度较好。
共轨系统传感器
增压压力传感器
加速踏板传感器
凸轮轴转速传感器
1.共轨式电控喷油器研究 天津大学高压共轨喷油器
• 确保共轨中的压力失控后不会超压
•机械溢流阀原理
•1350bar可靠关闭，大于允许短时超 过1500bar
• 阻止喷油器常开（喷油器失控） •少量泄漏故障时的保护处理 •1350bar可靠关闭，大于允许短时超过 1500bar
通过柱塞移动的排油量来补偿喷油量，而不是通过节流孔（孔很小）。喷油结 束时，柱塞停止移动，但并没有靠在密封面上关闭出油口。弹簧将它压回静止 位置，燃油从节流孔流出。设计上确保，即使最大油量，柱塞也能回到原位。 油量过大，柱塞被推至出油口密封面，关闭出油口； 少量泄漏，柱塞无法回到原位。几次喷油之后，柱塞封住出油口。
回油口
电磁铁 平衡控制阀阀 出油孔 进油孔 控 制 室
快速响应电 磁阀 液力系统
液压活塞 顶杆 喷嘴弹簧
1.共轨式电控喷油器研究----快速响应电磁阀的研究
铁芯 线圈 衔铁 球阀 压力平 衡阀
P BOSCH的共轨电磁阀
P 天津大学的共轨电磁阀
电磁铁
Fl
控制阀
d
P 球阀结构示意图
Fl .P.d
1 4
2
Q
Fl
Fd
d1
θ
d2
P
P
2 2
Fl .P(d1 d 2 ) 0
1 4
Fd Q.PCOS
喷油器质量检测
喷油量测量－EFS单次喷射仪
1 – Injector under test
1
2 – Variable volume measuring chamber 3 – Temperature sensor 4 – Sliding piston
世 界 著 名 的 油 泵 油 嘴 公 司 • 1985年开始研制ECD－U2高压共轨系统 • 1999年年产30,000台 • 21世纪新一代净化柴油机的燃油系统
日 本 电 装 公 司
ECD－U2系统具有广阔的适用范围
最大喷油压力 150MPa
最大喷油量 250mm3/次 U2P特别适用 轿车发动机， 其最大喷油量 100mm3/次
6
2
5 – Linear displacement sensor 6 – Draining electrovalve
3
4
5
µm
ms
压 电 喷 油 器
柴油机高压共轨系统构成、 工作原理及基本控制方法
共轨式电控燃油系统构成 及其控制技术 • 燃油系统： 油泵、共轨、喷油器、调压器 • 电控系统： 传感器、线束、ECU • 控制技术
高压共轨电控燃油系统的构成·
高压共轨电控柴油机
（一）BOSCH高压共轨系统
1998年进入批量生产，当年产量为18万套，1999年上升至38万套，2000年的 计划产量是80万套。1998年该系统的喷油压力为1350bar，2000年该系统的喷 油压力达到1800-2000bar。
柱塞 针阀弹簧 进油槽 针阀腔 针阀
针阀抬起速度 取决于泻油孔与进油孔的流量差 针阀关闭速度 取决于进油孔流量
喷射响应＝电磁阀响应＋液力系统响应
一般应为 0.1ms~0.3ms (喷油速率控制的要求)
几个关键参数：
共轨油压波动
共轨容积的选择
ECD-U2高压 共轨系统
1985年着手研制，1999年产量是3万套，已在匈牙利建立工 厂，生产适合轿车的ECD-U2P共轨系统,1999年8月，月产 量1500台供给欧洲市场。应用机型：日野的J08C；五十铃 的6HK1TC，在三菱，日产的柴油机中也有应用。最大喷 射压力1200bar。
必须定期从集水腔中放水
输油泵：
向高压泵提供足够燃油
•在任何工况下 •在必要的压力下
•贯穿于整个寿命周期
电子输油泵：标准型。永磁电机驱动，仅用于 轿车和轻型商用车。负责供油，在紧急情况下 中断供油。 • 在线泵：箱外安装 • 在箱泵：箱内安装
齿轮式燃油泵：机械驱动，用于轿车、商用车、 非道路机动车。
共轨压力控制的关键执行器：内压控制阀（高压溢流阀原理）
共轨压力＝电磁力＋弹簧力
电枢电流
PWM波占空比 （1KHz，抑止干扰运动或 共轨内的压力波动）
两个控制回路 电子控制回路：共轨中的可变平均压力控制 机械控制回路：高频压力波动的快速响应补偿控制
共轨的作用：存储高压
抑止因供油和喷油而产生的波动
内压控制阀和限流器可根据 具体情况选装
ECD－U2 系统构成
※初期采 用三通阀 结构，但 应用中存 在过多的 泄漏，已 废止，现 采用二通 阀
ECD-U2喷油器工作原理
E C D |
U 2 喷 油 器 结 构
喷油器中的信号谱
ECD-U2油泵供油控制原理剖面图
效率很高，控制更简单
柱塞下行：断电，电磁阀开启，从油箱抽油 柱塞上行预行程：不通电，无压缩，部分燃油压回油箱 柱塞压缩行程：在上止点的某个时刻，通电，阀关闭，剩余燃油压到高压油管 通电越早，供应燃油越多。供油控制～通电提前角控制！
ECD－U2油泵
LOCUS高压共轨系统
LOCUS高压油泵
LOCUS高压共轨喷油器： 电磁阀，液力系统，喷油嘴
液力平衡阀结构
减小运动质量：快速响应控制，减小喷 嘴密封处的撞击应力
喷油器驱动及预喷射
喷油量计量：压力－时间方式·
喷嘴开启所允许 的最小脉冲宽度 取决于喷油器总 成的液力响应滞 后时间。
共轨压力传感器：共轨系统 中最关键的传感器
•压力变化
•皮膜上的金属层形状变化（1500bar－1mm） •电阻变化 •电阻桥上的电压变化（0~70mv －> 0.5~4.5v）
•精确测量对系统有效运行至关重要
•测量精度为满量程的2％ •瞬时响应要求高 •一旦损坏，必须起用应急备份功能， 按设定值替代
回油管
插座
BOSCH高压共轨喷油器： 电磁阀，液力系统，喷油嘴
电磁阀 进油口 衔铁
工作原理
1）电磁阀断电：球阀关闭
球阀 泻油孔
控制强压力＋针阀弹簧压力 > 针阀腔压力 针阀关闭，不喷射 2）电磁阀通电：球阀开启，泻油孔泻油 控制腔压力＋针阀弹簧压力 < 针阀腔压力 针阀抬起，喷射
进油孔 控制腔