高压共轨系统 ppt课件
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电喷发动机高压共轨知识讲座-精PPT文档27页
人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
电喷发动机高压共轨知识讲 座-精
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
电喷发动机高压共轨知识讲 座-精
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
高压共轨系统PPT
2. 需要活塞增压，增压过程响应慢；30ms
3. 可以实现预喷射，但是预喷射不能灵活调节； 4. 电磁阀采用高电压驱动，实现电磁阀的快速闭
合控制。 5. 整个控制系统的复杂程度较高。
第47页
§2.3.3 BOSCH高压共轨系统
第48页
高压共轨系统在BMW轿车柴油上
第49页
BOSCH的高压共轨系统
第10页
位置控制式分配泵
油温传感器 喷油量调整 屏蔽轴
位置传感器 分配转子
分配转子
凸轮轴 定时控制活塞
出油阀 油量控制套筒 定时电磁阀
第11页
另一种位置电控VE泵
线圈
位置传感器
衔铁
断油电磁阀
定时控制阀
油量控制套筒
第12页
控制特点
•油量控制特点：
调速器被取消；对油量控制套筒实施位 置饲服控制；喷射量的间接控制
此需要的峰值转矩比较小，2升的轿车发动机的高压泵在 标定转速和1350bar压力的条件下，需要3.8Kw的驱动功率。
第81页
6 关于共轨系统的基本问题（续）
问题11：高压泵能否实现的省功率运行？ 首先是很有必要，因为从PCV泄压的燃油已经被加 压，油温会升高而且能量损失加大。利用高压泵的 单个柱塞关断阀，可以进一步降低高压泵的能量损 失。
平最高
第62页
附：五十铃共轨系统
第63页
附：五十铃共轨系统
第64页
附：五十铃共轨系统
第65页
§2.3.5 压电晶体喷油器—共轨2
第66页
压电晶体相对线圈执行器的优点（1）
第67页
压电晶体相对线圈执行器的优点（2）
第68页
由压力控制模式向体积控制模式过渡
3. 可以实现预喷射，但是预喷射不能灵活调节； 4. 电磁阀采用高电压驱动，实现电磁阀的快速闭
合控制。 5. 整个控制系统的复杂程度较高。
第47页
§2.3.3 BOSCH高压共轨系统
第48页
高压共轨系统在BMW轿车柴油上
第49页
BOSCH的高压共轨系统
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位置控制式分配泵
油温传感器 喷油量调整 屏蔽轴
位置传感器 分配转子
分配转子
凸轮轴 定时控制活塞
出油阀 油量控制套筒 定时电磁阀
第11页
另一种位置电控VE泵
线圈
位置传感器
衔铁
断油电磁阀
定时控制阀
油量控制套筒
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控制特点
•油量控制特点：
调速器被取消；对油量控制套筒实施位 置饲服控制；喷射量的间接控制
此需要的峰值转矩比较小，2升的轿车发动机的高压泵在 标定转速和1350bar压力的条件下，需要3.8Kw的驱动功率。
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6 关于共轨系统的基本问题（续）
问题11：高压泵能否实现的省功率运行？ 首先是很有必要，因为从PCV泄压的燃油已经被加 压，油温会升高而且能量损失加大。利用高压泵的 单个柱塞关断阀，可以进一步降低高压泵的能量损 失。
平最高
第62页
附：五十铃共轨系统
第63页
附：五十铃共轨系统
第64页
附：五十铃共轨系统
第65页
§2.3.5 压电晶体喷油器—共轨2
第66页
压电晶体相对线圈执行器的优点（1）
第67页
压电晶体相对线圈执行器的优点（2）
第68页
由压力控制模式向体积控制模式过渡
高压共轨ppt
高压共轨
LOREM IPSUM DOLOR
高压共轨的简介
• 高压共轨(CommonRail)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。
高压共轨柴油机与传统柴油机的对比
•传统柴油喷射系统其压力的产生与喷油 量跟凸轮与柱塞联系在一起，喷油的压力 随着发动机转速与喷油量的增加而增加。 这种柴油系统已经无法满足日益严格的排 放法规和降低油耗的愿望。
••共轨系统（COMMON RAIL SYSTEMS,简称CRS）将燃油在 高压下贮存在储压器（高压油轨）中，从本质上克服了传统柴 油机喷射系统的缺陷，其特性有： ••喷油压力的产生不依赖于发动机转速与系统喷油量，可根据 发动机不同的工况灵活控制喷射压力和油量，从而实现低转速 高喷射压力，达到低速高扭矩，低排放及优化燃油经济性的目 的。通过电子控制单元算出理想的喷油量和喷油时间，再由喷 油器精确地喷射，甚至多次喷射。更高的系统压力，更好的排 放能力，更低的燃油消耗。
高压共轨的优点
•1. 高压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（120MPa～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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•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。
LOREM IPSUM DOLOR
高压共轨的简介
• 高压共轨(CommonRail)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。
高压共轨柴油机与传统柴油机的对比
•传统柴油喷射系统其压力的产生与喷油 量跟凸轮与柱塞联系在一起，喷油的压力 随着发动机转速与喷油量的增加而增加。 这种柴油系统已经无法满足日益严格的排 放法规和降低油耗的愿望。
••共轨系统（COMMON RAIL SYSTEMS,简称CRS）将燃油在 高压下贮存在储压器（高压油轨）中，从本质上克服了传统柴 油机喷射系统的缺陷，其特性有： ••喷油压力的产生不依赖于发动机转速与系统喷油量，可根据 发动机不同的工况灵活控制喷射压力和油量，从而实现低转速 高喷射压力，达到低速高扭矩，低排放及优化燃油经济性的目 的。通过电子控制单元算出理想的喷油量和喷油时间，再由喷 油器精确地喷射，甚至多次喷射。更高的系统压力，更好的排 放能力，更低的燃油消耗。
高压共轨的优点
•1. 高压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（120MPa～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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•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。
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
高压共轨系统ppt课件
2. 需要活塞增压，增压过程响应慢；30ms
3. 可以实现预喷射，但是预喷射不能灵活调节； 4. 电磁阀采用高电压驱动，实现电磁阀的快速闭
合控制。 5. 整个控制系统的复杂程度较高。
第47页
§2.3.3 BOSCH高压共轨系统
第48页
高压共轨系统在BMW轿车柴油上
第38页
§2.3.2 液力活塞增压喷射系统－HEUI
第39页
HEUI的含义
第40页
HEUI系统组成
第41页
HEUI的预喷射功能
第42页
HEUI的主喷射
第43页
HEUI的机油压力控制
第44页
HEUI的燃油供油泵
第45页
HEUI的控制系统
第46页
HEUI的控制特点
1. 机油压力和增压活塞配合完成喷射压力控制， 以较低的共轨压力来实现高压喷射；
• 缸内高压喷射
– 轿车：2000bar，卡车：2600bar以上
• 增压中冷，废气再循环(EGR)
– 提高升功率、经济性和降低排放
第6页
柴油机发展趋势
• 排气后处理
微粒捕捉器，氧化催化器，NOx催化器
• 解决方案：电子控制：
– 电子控制燃油喷射 – 电子控制可变截面涡轮 – 电子控制废气再循环 – 电动进排气门 – 电子控制单元 实现理想的喷油速率是解决柴油机排放的基础，
电控单元
ECG
电磁阀
柱塞 凸轮轴 直列泵壳体
高压油管 喷油器 低压系统
第28页
PPVI系统工作特点
PPVI系统的特点：
传统的齿条被取消； 柱塞斜槽被取消，只起加压的作用； 喷油量控制和喷油脉宽完全由电磁阀控制； 电磁阀关闭时刻决定喷射定时； 电磁阀关闭持续时间决定喷油量；
3. 可以实现预喷射，但是预喷射不能灵活调节； 4. 电磁阀采用高电压驱动，实现电磁阀的快速闭
合控制。 5. 整个控制系统的复杂程度较高。
第47页
§2.3.3 BOSCH高压共轨系统
第48页
高压共轨系统在BMW轿车柴油上
第38页
§2.3.2 液力活塞增压喷射系统－HEUI
第39页
HEUI的含义
第40页
HEUI系统组成
第41页
HEUI的预喷射功能
第42页
HEUI的主喷射
第43页
HEUI的机油压力控制
第44页
HEUI的燃油供油泵
第45页
HEUI的控制系统
第46页
HEUI的控制特点
1. 机油压力和增压活塞配合完成喷射压力控制， 以较低的共轨压力来实现高压喷射；
• 缸内高压喷射
– 轿车：2000bar，卡车：2600bar以上
• 增压中冷，废气再循环(EGR)
– 提高升功率、经济性和降低排放
第6页
柴油机发展趋势
• 排气后处理
微粒捕捉器，氧化催化器，NOx催化器
• 解决方案：电子控制：
– 电子控制燃油喷射 – 电子控制可变截面涡轮 – 电子控制废气再循环 – 电动进排气门 – 电子控制单元 实现理想的喷油速率是解决柴油机排放的基础，
电控单元
ECG
电磁阀
柱塞 凸轮轴 直列泵壳体
高压油管 喷油器 低压系统
第28页
PPVI系统工作特点
PPVI系统的特点：
传统的齿条被取消； 柱塞斜槽被取消，只起加压的作用； 喷油量控制和喷油脉宽完全由电磁阀控制； 电磁阀关闭时刻决定喷射定时； 电磁阀关闭持续时间决定喷油量；
柴油机高压共轨直喷技术PPT课件
2-
11/10/2019
传统柴油机
机械燃油喷射
• 由喷油泵、喷油器和调速器组成 • 喷油由油泵输出油压控制 • 喷油量由柱塞有效行程控制 • 喷油时刻，供油量均由机械调节 • 控制完全依赖于发动机
3-
11/10/2019
高压共轨燃油喷射系统主要组件
高压油泵
共轨管
• 提供喷射所必须的燃油压 • 实质是一个高压容器
• 喷油压力低，混合气质量 差
• 喷油正时无法调节 • 喷油规律不稳定，容易出
现二次喷射或不喷
• 无法精确控制喷油量 • 低速易失速，高速易飞车
• 石油危机：降低油耗，提 • 自由控制喷油压力
升效率
• 自由控制喷油时间
• 排放法规：改善NOx和颗 • 自由控制喷油率 粒物排放 • 精确控制每循环喷油量
压电式共轨系统
• 压电执行器代替了电磁阀 ，于是得到了更加精确的 喷射控制。
• 没有了回油管，在结构上 更简单。压力从200～ 2000帕弹性调节。最小 喷射量可控制在0.5mm3 ，减小了烟度和NOX的排 放。
8-
11/10/2019
ECU决定
4-
11/10/2019
高压共轨工作原理
低压 油泵
• 将燃油从油 箱经滤清器 吸出
高压 油泵
• 将燃油加压 到1000bar 以上
共轨管
• 积蓄压力 • 分配燃油
喷油器
• 将燃油雾 化，送入 汽缸
5-
11/10/2019
传统燃油喷射方式与高压共轨燃油喷射对比
机械喷射
客观要求
高压共轨喷射系统
结构紧凑
• 只需一套油路 • 喷油器、共轨管尺寸小
提升输出
高压共轨原理及常见电喷故障排除技术课件
详细描述
加速不良可能是由于点火系统故障、燃油喷射系统故障、进气系统故障或发动机 控制单元故障等原因引起的。需要检查点火线圈、喷油器、进气歧管和传感器等 部件是否正常工作。
排放超 标
总结词
排放超标表现为发动机尾气中污染物含量超过法定标准，对环境造成污染。
详细描述
排放超标可能是由于燃油喷射系统故障、三元催化器故障、氧传感器故障或发动机控制单元故障等原因引起的。 需要检查喷油器、三元催化器、氧传感器和发动机控制单元等部件是否正常工作，并进行尾气净化处理。
高压共轨电喷系统维护保 养
定期保养建 议
定期更换机油和滤清器
根据制造商的推荐，定期更换机油和空气滤清器，以保持发动机 的良好运行状态。
检查油位和液位
在每次启动发动机之前，检查燃油、机油、冷却液等液体的液位， 确保它们在适当的位置。
清洁和检查
定期清洁发动机和相关部件，检查是否有损坏或磨损的迹象。
油品与滤清器的选择与更换
怠速不 稳
总结词
怠速不稳表现为发动机在怠速时转速波动或熄火，影响驾驶 安全。
详细描述
怠速不稳可能是由于燃油喷射系统故障、进气系统故障、发 动机控制单元故障或节气门积碳等原因引起的。需要检查喷 油器、进气歧管、节气门和传感器等部件是否正常工作，并 进行积碳清理。
加速不良
总结词
加速不良表现为发动机在加速时响应迟缓或无力，影响驾驶性能。
高压共轨原理及常见 电喷故障排除技术课
件
目录
• 高压共轨原理 • 电喷发动机常见故障 • 高压共轨电喷故障排除技术 • 高压共轨电喷系统维护保养
高压共轨原理
高压共轨系统的定义
01
高压共轨系统是一种高压燃油喷 射系统，它通过共轨管内的燃油 压力实现精确控制，以满足发动 机在不同工况下的燃油需求。
加速不良可能是由于点火系统故障、燃油喷射系统故障、进气系统故障或发动机 控制单元故障等原因引起的。需要检查点火线圈、喷油器、进气歧管和传感器等 部件是否正常工作。
排放超 标
总结词
排放超标表现为发动机尾气中污染物含量超过法定标准，对环境造成污染。
详细描述
排放超标可能是由于燃油喷射系统故障、三元催化器故障、氧传感器故障或发动机控制单元故障等原因引起的。 需要检查喷油器、三元催化器、氧传感器和发动机控制单元等部件是否正常工作，并进行尾气净化处理。
高压共轨电喷系统维护保 养
定期保养建 议
定期更换机油和滤清器
根据制造商的推荐，定期更换机油和空气滤清器，以保持发动机 的良好运行状态。
检查油位和液位
在每次启动发动机之前，检查燃油、机油、冷却液等液体的液位， 确保它们在适当的位置。
清洁和检查
定期清洁发动机和相关部件，检查是否有损坏或磨损的迹象。
油品与滤清器的选择与更换
怠速不 稳
总结词
怠速不稳表现为发动机在怠速时转速波动或熄火，影响驾驶 安全。
详细描述
怠速不稳可能是由于燃油喷射系统故障、进气系统故障、发 动机控制单元故障或节气门积碳等原因引起的。需要检查喷 油器、进气歧管、节气门和传感器等部件是否正常工作，并 进行积碳清理。
加速不良
总结词
加速不良表现为发动机在加速时响应迟缓或无力，影响驾驶性能。
高压共轨原理及常见 电喷故障排除技术课
件
目录
• 高压共轨原理 • 电喷发动机常见故障 • 高压共轨电喷故障排除技术 • 高压共轨电喷系统维护保养
高压共轨原理
高压共轨系统的定义
01
高压共轨系统是一种高压燃油喷 射系统，它通过共轨管内的燃油 压力实现精确控制，以满足发动 机在不同工况下的燃油需求。
BOSCH高压共轨系统介绍ppt课件
电源
安全气囊数据线
发动机EDC诊断接口 （OBD－II）
诊断器 数据线（防盗、发动机、ABS）
接地
.
47
BOSCH高压共轨柴油发动机
陆风VM柴油欧III电气系统主要是完成匹配BOSCH公司柴油欧III系统 在X6系列车型和X8系统车型上的电能分配、信号传输以及故障报警等。较 目前生产的欧II车型，电器部分主要更改的有线束、仪表、预热控制单元、 空调电路和继电器的使用等。
1.吸油端 2.驱动齿轮 3.压力端
.
8
BOSCH高压共轨柴油发动机
1.手油泵 2.油温传感器 3.出油口 4.油温加热器 5.进油口 6.壳体 7.油水位置传感器
.
9
BOSCH高压共轨柴油发动机
燃油滤清器
• 燃油中若含有杂质，将导致油泵零部件、出油阀、喷油嘴的损坏。因此必 须装用燃油滤清器，燃油滤清器必须符合喷射系统的特定要求，否则燃油 供给系统正常运转和相关元件的使用寿命将无法得到保证。柴油中含有可 溶性乳状液或者自由水（例如：用于温度变化的冷却水），若这种水进入 喷射系统，将会引起燃油系统元件的穴蚀。陆风VM柴油机带有油水分离 器的燃油滤清器，可以把水从水分收集器中排出。随着柴油机使用时间的 增加，燃油滤清器的水分收集器水位达到一定高度时，通过自动报警装置
此外，燃油还在针阀和控制柱塞处产生泄漏，控制和泄漏的燃油量， 经连接回油管，会同高压泵和压力控制阀的回油流回油箱。
.
24
BOSCH高压共轨柴油发动机
曲轴位置传感器
.
25
BOSCH高压共轨柴油发动机
凸轮轴位置传感器
.
26
BOSCH高压共轨柴油发动机
热膜式空气流量计
高压共轨原理及常见故障排除ppt课件
1
√
11 AK-37 依维柯专用/38PIN 1
√
12 AK-38 东风玉柴专用/4PIN 1
√
13 AK-39 金龙玉柴专用/4PIN 1
√
14 AK-40 万通博士专用/4PIN 1
√
15 AK-42 玉柴威特专用/3PIN 1
√
16 AK-41 豪沃专用
1
√
17 AK-43 电装专用/12PIN
P0116
1. 检查传感器信号线连接， 是否有短路/断路；
2. 参考传感器特性曲线检 查传感器物理特性，决 定是否更换传感器。
6 油门位置传感器 将驾驶员的意图送给控制器ECU
7 车速传感器 提供车速信号给ECU，用于整车驱动控制，由整车提供
25
8 大气压力传感器 用于不同海拔高度校正喷油控制参数，集成在ECU中
曲轴转速传感器
原理：电磁感应
功能：1、判缸、瞬态转速计算
接点关系：1-负、2-正
2、喷油量的计算、喷油时刻计算
10
电控高压共轨系统的优点
喷油压力的产生过程与喷油过程相互独立 喷油始点和燃油喷射量的控制各自独立，可实现
精确控制 最小稳定燃油喷射量极小，可以达到1mm3/次 喷油系统响应灵敏，能灵活方便地实现预喷及后
喷 高压喷射改善了进气和燃油的混合及燃烧过程，
降低了柴油机的排放 高压泵的驱动扭矩峰值小，机械噪音小 不必要对柴油机结构进行重大改进即可替代传统
12
组成
控制器（ECU） 喷油器 执行器 传感器 其他元器件
13
14
控制器（ECU） 功能（1）
接插件2 （传感器）
接插件1 （整车功能）
接插件3 （执行器）
电控高压共轨系统
电控高压共轨系统12 电控高压柴油共轨系统概述…………………….……….……………12.02 高压燃油泵CP3.3………………………….……….…………………...12.04 ECU电控单元………………………….……….…………………..........12.06 线束元件………………………….……….…………………............12.07 各种传感器………………………….……….…………………...........12.08 喷油器部件………………………….……….…………………...........12.11 共轨管部件………………………….……….…………………...........12.15 故障指示灯……………………….……….…………………....................12.16 电控系统常见故障诊断与排除……………………….……….……………12.17 电器原理图……………………….……….…………………....................12.2112.01电控高压柴油共轨系统概述高压柴油共轨系统的组成电子控制高压柴油共轨系统由电子控制系统和燃油供给系统两部分组成。
见图1。
图1 高压共轨系统组成示意图1. 电子控制部分电子控制部分由ECU、各种传感器和执行器组成。
见图1。
执行器主要有喷油器、喷油控制阀（电磁阀）、泵油控制阀（电磁阀）、蓄压器压力控制阀等。
电子控制系统的功能是ECU根据各种传感器的输入信号，由ECU经过比较、运算、处理后，计算得出最佳喷油时间和喷油量，向喷油器控制阀（电磁阀）发出开启或关闭指令，从而精确控制发动机的工作过程。
2. 燃油供给部分雷沃柴油机的高压共轨系统为蓄压式共轨系统，该系统由燃油箱、柴油滤清器、齿轮输油泵、CP3.3高压燃油泵、高、低压燃油管、蓄压器（油轨）、喷油器、回油管和ECU等组成，见图1。
燃油供给系统的工作原理：低压燃油由齿轮输油泵从燃油箱中吸出后，经过油水分离器、柴油粗滤清器输高压燃油泵，柴油经高压燃油泵加压后输送到蓄压器中，由限压阀调整压力，使蓄压器中的燃油压力始终保持不变。
高压共轨
燃油喷射压力是柴油发动机的重要指标，因为它着发动机的动力、油耗、排放等。共轨柴油喷射系统已将燃 油喷射压力提高到1800bar。
供油系统
供油系统
供油系统精确控制
低压油泵将柴油从油箱中吸出，经过过滤提供给高压油泵，在低压泵内有一电磁阀控制燃油到达高压泵室， 燃油进入管形蓄压器—燃油轨道。在共轨上有压力传感器时时监测燃油压力，并将这一信号传递给ECU，通过对 流量的调节控制共轨内的燃油压力达到希望值。喷射压力根据发动机运转条件的不同从200～1800bar，再通过电 脑控制分别喷射到气缸中，共轨不但保持了燃油压力，还消除了压力波动。
两者区别
两者区别
共轨系统与柴油喷射系统的区别：共轨系统与之前以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。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。
第三代系统
第三代系统
三代柴油共轨系统：柴油共轨系统已开发了三代，它有着强大的技术潜力。
第一代共轨高压泵总是保持在最高压力，导致能量的浪费和很高的燃油温度。第二代可根据发动机需求而改 变输出压力，并具有预喷射和后喷射功能。预喷射降低了发动机噪音：在主喷射之前百万分之一秒内少量的燃油 被喷进了气缸压燃，预加热燃烧室。预热后的气缸使主喷射后的压燃更加容易，缸内的压力和温度不再是突然地 增加，有利于降低燃烧噪音。在膨胀过程中进行后喷射，产生二次燃烧，将缸内温度增加200～250℃，降低了排 气中的碳氢化合物。
供油系统
供油系统
供油系统精确控制
低压油泵将柴油从油箱中吸出，经过过滤提供给高压油泵，在低压泵内有一电磁阀控制燃油到达高压泵室， 燃油进入管形蓄压器—燃油轨道。在共轨上有压力传感器时时监测燃油压力，并将这一信号传递给ECU，通过对 流量的调节控制共轨内的燃油压力达到希望值。喷射压力根据发动机运转条件的不同从200～1800bar，再通过电 脑控制分别喷射到气缸中，共轨不但保持了燃油压力，还消除了压力波动。
两者区别
两者区别
共轨系统与柴油喷射系统的区别：共轨系统与之前以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。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。
第三代系统
第三代系统
三代柴油共轨系统：柴油共轨系统已开发了三代，它有着强大的技术潜力。
第一代共轨高压泵总是保持在最高压力，导致能量的浪费和很高的燃油温度。第二代可根据发动机需求而改 变输出压力，并具有预喷射和后喷射功能。预喷射降低了发动机噪音：在主喷射之前百万分之一秒内少量的燃油 被喷进了气缸压燃，预加热燃烧室。预热后的气缸使主喷射后的压燃更加容易，缸内的压力和温度不再是突然地 增加，有利于降低燃烧噪音。在膨胀过程中进行后喷射，产生二次燃烧，将缸内温度增加200～250℃，降低了排 气中的碳氢化合物。
高压共轨原理及常见电喷故障排除技术课件
根据检查结果，对损坏或 故障的元件进行更换，以 恢复发动机的正常功能。
元件匹配
在更换元件后，确保元件 的参数与发动机匹配，以 避免不兼容问题。
04 高压共轨系统维 护保养
定期检查项目
检查高压油泵
确保高压油泵正常工作 ，无泄漏和异常噪音。
检查喷油器
检查喷油器是否正常喷 射，无堵塞和滴漏现象
。
检查共轨管
故障码的读取与清除
故障码读取
使用诊断工具读取电喷发动机的 故障码，以便快速定位故障原因
。
故障码分析
根据故障码的含义，分析故障可能 的原因和影响。
故障码清除
在排除故障后，清除故障码以避免 误报。
元件检查与更换
元件检查
对电喷发动机的元件进行 检查，如传感器、执行器 等，以确定是否存在故障 或损坏。
元件更换
喷油器根据发动机控制系统的指令， 在适当的时刻打开，将高压燃油喷射 到发动机的燃烧室中。
高压共轨系统能够实现燃油喷射压力 的调节和优化，提高了燃油的雾化效 果和燃烧效率，从而提高了发动机的 动力性和经济性。
02 电喷发动机常见 故障
启动困难
总结词
启动困难是电喷发动机常见故障之一，表现为发动机在启动时无法正常点燃或 启动困难。
可变气门正时和升程控制
通过精确控制气门开启时间和角度，优化进排气效率，提高发动机 性能和燃油经济性。
多模式变速器
多模式变速器能够根据驾驶需求和工况自动切换变速模式，提高驾 驶平顺性和燃油经济性。
THANKS
感谢观看
03 电喷发动机故障 排除技术
诊断工具的使用
01
02
03
诊断工具
使用专用的电喷发动机诊 断工具，如示波器、万用 表等，对发动机进行检测 和诊断。
元件匹配
在更换元件后，确保元件 的参数与发动机匹配，以 避免不兼容问题。
04 高压共轨系统维 护保养
定期检查项目
检查高压油泵
确保高压油泵正常工作 ，无泄漏和异常噪音。
检查喷油器
检查喷油器是否正常喷 射，无堵塞和滴漏现象
。
检查共轨管
故障码的读取与清除
故障码读取
使用诊断工具读取电喷发动机的 故障码，以便快速定位故障原因
。
故障码分析
根据故障码的含义，分析故障可能 的原因和影响。
故障码清除
在排除故障后，清除故障码以避免 误报。
元件检查与更换
元件检查
对电喷发动机的元件进行 检查，如传感器、执行器 等，以确定是否存在故障 或损坏。
元件更换
喷油器根据发动机控制系统的指令， 在适当的时刻打开，将高压燃油喷射 到发动机的燃烧室中。
高压共轨系统能够实现燃油喷射压力 的调节和优化，提高了燃油的雾化效 果和燃烧效率，从而提高了发动机的 动力性和经济性。
02 电喷发动机常见 故障
启动困难
总结词
启动困难是电喷发动机常见故障之一，表现为发动机在启动时无法正常点燃或 启动困难。
可变气门正时和升程控制
通过精确控制气门开启时间和角度，优化进排气效率，提高发动机 性能和燃油经济性。
多模式变速器
多模式变速器能够根据驾驶需求和工况自动切换变速模式，提高驾 驶平顺性和燃油经济性。
THANKS
感谢观看
03 电喷发动机故障 排除技术
诊断工具的使用
01
02
03
诊断工具
使用专用的电喷发动机诊 断工具，如示波器、万用 表等，对发动机进行检测 和诊断。
第三代高压共轨系统
（3）
高压泵的体积较小，而且一般采用齿轮驱动的方式，共轨中的蓄 压就是喷油器的喷射压力；最高压力可达 1500 巴，因此叫高压共 轨。与 HEUI 系统相比，没有增压活塞的液力滞后使得喷油器电 磁阀对于喷射过程的控制更加直接和精确。
（4）
共轨沿发动机纵向布置，高压泵、共轨和喷油器各自的位置相互 独立， 便于在发动机安装和布置。对现有发动机生产进行改造时， 安装共轨系统对缸体和缸盖的改动小。
高压油管
共轨压力 传感器
流量限制阀
共轨
安全溢流阀
油箱和输油泵
低压回 油管 带电磁 阀的喷 油器
滤清器
高压泵
共轨压 力控制 阀 PCV
电子控 制单元 ECU
凸轮轴 和曲轴 传感器
加速踏 板传感 器
增压压 力和大 气压力 传感器
冷却水 温和进 气温度 传感器
空气流 量传感 器
图 37 第三代高压共轨系统组成结构图
图 42 PCV 的结构 1 球阀，2 衔铁，3 线圈，4 弹簧，5 电器接口
（3）
共轨组件
共轨组件包括共轨本身和安装在共轨上的高压燃油接头、共轨压力传感器、 起安全作用的压力限制阀、连接共轨和喷油器的流量限制阀等。如图 43 所示。 共轨本身具有容纳高达 1500bar 以上的高压燃油，材料和高压容积对于共轨压力 的控制都是重要的参数。 流量限制阀的作用是计量从共轨到各喷油器去的燃油量 的大小。当流量过大时，可以自动切断去喷油器的高压燃油。而压力限制阀的作 用是当共轨中的燃油压力过高时，压力限制阀连通共轨到低压的燃油回路，实现 安全泄压，保证整个共轨系统中的最高压力不超过极限的安全压力。 图 43a、b 和 c 分别给出了流量限制阀、共轨压力传感器以及压力限制阀的 结构示意图。
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• 缸内高压喷射
– 轿车：2000bar，卡车：2600bar以上
• 增压中冷，废气再循环(EGR)
– 提高升功率、经济性和降低排放
第6页
柴油机发展趋势
• 排气后处理
微粒捕捉器，氧化催化器，NOx催化器
• 解决方案：电子控制：
– 电子控制燃油喷射 – 电子控制可变截面涡轮 – 电子控制废气再循环 – 电动进排气门 – 电子控制单元 实现理想的喷油速率是解决柴油机排放的基础，
2. 需要活塞增压，增压过程响应慢；30ms
3. 可以实现预喷射，但是预喷射不能灵活调节； 4. 电磁阀采用高电压驱动，实现电磁阀的快速闭
合控制。 5. 整个控制系统的复杂程度较高。
第47页
§2.3.3 BOSCH高压共轨系统
第48页
高压共轨系统在BMW轿车柴油上
配合空气系统和电子控制，是柴油机发展的 根本途径。
第7页
§2 柴油机三种电控燃油喷射系统的对比 1 位置控制式 2 时间控制式 3 高压共轨系统
第8页
§2.1 第一代位置控制式
1 分配泵位置控制 2 直列泵位置控制 3 第一代电控系统的总体特点
第9页
§2.1.1 分配泵位置控制系统 机械式分配泵
实现机械混合运行，安全可靠； 缺点：间接控制，响应慢，对发动机性能改善有限
第19页
§2.2 第二代时间控制式
1 分配泵系统 2 直列泵系统 3 电控单体泵/ 泵喷嘴系统 4 第二代电控系统的总体特点
第20页
§2.2.1 基于分配泵的电控系统
第21页
分配泵的电控系统框图
燃油箱
加速踏板传 感器
传感器
喷油器
滤清器
电磁阀
第22页
喷油控制功能
密封端口
第23页
ECU模块
第24页
凸轮轴位置传感器
第25页
控制时序
第26页
§2.2.2 基于直列泵的电控系统
电控单元
喷嘴
高压
电
油路
磁
阀
低压
油路
简化直列油泵
输油 泵
位置/转速传感器
PPVI：在直列泵上实施的时间控制式电控系统
第27页
PPVI液力系统结构框图
•定时控制特点：
电磁阀控制定时活塞两端的压力，实现 对定时的间接控制
第13页
喷射定时的反馈方法
实际喷射定 时的反馈— —喷嘴针阀 升程的检测： 利用针阀运 动导致螺线 管中电磁变 化来反馈喷 射始点
信号 接口
双弹簧 喷嘴
喷嘴架 压力销
螺线管
第14页
§2.1.2 直列泵的位置控制式系统
第15页
油量控制元件
第10页
位置控制式分配泵
油温传感器 喷油量调整 屏蔽轴
位置传感器 分配转子
分配转子
凸轮轴 定时控制活塞
出油阀 油量控制套筒 定时电磁阀
第11页
另一种位置电控VE泵
线圈
位置传感器
衔铁
断油电磁阀
定时控制阀
油量控制套筒
第12页
控制特点
•油量控制特点：
调速器被取消；对油量控制套筒实施位 置饲服控制；喷射量的间接控制
第38页
§2.3.2 液力活塞增压喷射系统－HEUI
第39页
HEUI的含义
第40页
HEUI系统组成
第41页
HEUI的预喷射功能
第42页
HEUI的主喷射
第43页
HEUI的机油压力控制
第44页
HEUI的燃油供油泵
第45页
HEUI的控制系统
第46页
HEUI的控制特点
1. 机油压力和增压活塞配合完成喷射压力控制， 以较低的共轨压力来实现高压喷射；
1 机械式单体泵系统 2 喷油量控制 3 喷油定时控制 4 喷嘴的结构
第30页
单体泵： 机车/船用
应用场合
泵喷嘴： 轿车/卡车
第31页
控制系统的框图
第32页
系统的配置
第33页
§2.2.4 第二代电控系统总结
(1)第二代控制系统的包括：
电控分配泵、直列泵、泵喷嘴、单体泵；
共有的控制特点：
依靠传统的脉动泵产生高压； 喷油量控制和喷油脉宽完全由电磁阀控制； 电磁阀关闭时刻决定喷射定时； 电磁阀关闭持续时间决定喷油量；
第34页
第二代电控系统总结
(2)与第一代的差别：
采用电磁阀实现对喷射过程的直接数字 控制，不但可以控制喷油量，而且可以控制喷 射定时，实现高频和更加灵活的控制功能；而 且可以实现分缸独立控制。
第35页
第二代电控系统总结
(3)第二代电控系统的缺点：
（1）仍然依赖于传统的脉动高压系统，使得 高压喷射的区间受到凸轮型线的限制，无法实现 大范围的喷射定时控制；
柴油机共轨控制系统
一、为什么需要共轨控制系统； 二、柴油机三种电控系统的对比；
（1）第一代位置控制式 （2）第二代时间控制式 （3）第三代高压共轨控制系统 三、柴油机的空气控制系统； 四、共轨控制系统的结构细节； 五、关于共轨系统的一些基本问题；
第1页
柴油机面临的问题
第2页
§1 柴油机面临的问题
取消机械调速器 对齿条/拉杆的位置
实施电控
第16页
装有柔性动力系统的混合调速器
第17页
装有柔性动力系统的康明斯发动机
第18页
§2.1.3 第一代电控系统特点总结
间接控制喷油量——位置饲服 间接控制喷油定时——液力系统饲服控制 喷射压力大小控制——取决于原有机械系统的性能 喷油速率控制——取决于原有机械系统的性能 优点：技术难度小，改动工作量小，成本低，可以
（2）喷射压力的大小只和凸轮型线以及发动 机转速等结构参数有关，不能根据发动机的工况 灵活调节；
（3）无法实现灵活的预喷射和多次喷射。
第36页
§2.3 第三代高压共轨系统
1 共轨压力的反馈控制 2 喷油量控制 3 喷油定时控制 4 预喷射控制
第37页
§2.3.1 共轨控制系统的类型
1 中压共轨—HEUI系统 2 高压共轨—线圈电磁阀喷油器 3 高压共轨—压电晶体喷油器 4 共轨系统的控制特点
• 与汽油机比较：
– HC和CO排放相对较少 – CO2少 – NOx排放和汽油机基本相当，但是汽油
机可以加三效催化装置 – 微粒排放较高 – 噪声较大
解决NOx和PM的排放
第3页
柴油机面临的问题
第4页
柴油机面临的问题
第5页
柴油机发展趋势
• 理想喷射特性
– 预喷射、初始喷射速率低，主喷速率 高，后喷停止速度快
电控单元
ECG
电磁阀
柱塞 凸轮轴 直列泵壳体
高压油管 喷油器 低压系统
第28页
PPVI系统工作特点
PPVI系统的特点：
传统的齿条被取消； 柱塞斜槽被取消，只起加压的作用； 喷油量控制和喷油脉宽完全由电磁阀控制； 电磁阀关闭时刻决定喷射定时； 电磁阀关闭持续时间决定喷油量；
第29页
§2.2.3 泵喷嘴和单体泵系统
– 轿车：2000bar，卡车：2600bar以上
• 增压中冷，废气再循环(EGR)
– 提高升功率、经济性和降低排放
第6页
柴油机发展趋势
• 排气后处理
微粒捕捉器，氧化催化器，NOx催化器
• 解决方案：电子控制：
– 电子控制燃油喷射 – 电子控制可变截面涡轮 – 电子控制废气再循环 – 电动进排气门 – 电子控制单元 实现理想的喷油速率是解决柴油机排放的基础，
2. 需要活塞增压，增压过程响应慢；30ms
3. 可以实现预喷射，但是预喷射不能灵活调节； 4. 电磁阀采用高电压驱动，实现电磁阀的快速闭
合控制。 5. 整个控制系统的复杂程度较高。
第47页
§2.3.3 BOSCH高压共轨系统
第48页
高压共轨系统在BMW轿车柴油上
配合空气系统和电子控制，是柴油机发展的 根本途径。
第7页
§2 柴油机三种电控燃油喷射系统的对比 1 位置控制式 2 时间控制式 3 高压共轨系统
第8页
§2.1 第一代位置控制式
1 分配泵位置控制 2 直列泵位置控制 3 第一代电控系统的总体特点
第9页
§2.1.1 分配泵位置控制系统 机械式分配泵
实现机械混合运行，安全可靠； 缺点：间接控制，响应慢，对发动机性能改善有限
第19页
§2.2 第二代时间控制式
1 分配泵系统 2 直列泵系统 3 电控单体泵/ 泵喷嘴系统 4 第二代电控系统的总体特点
第20页
§2.2.1 基于分配泵的电控系统
第21页
分配泵的电控系统框图
燃油箱
加速踏板传 感器
传感器
喷油器
滤清器
电磁阀
第22页
喷油控制功能
密封端口
第23页
ECU模块
第24页
凸轮轴位置传感器
第25页
控制时序
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§2.2.2 基于直列泵的电控系统
电控单元
喷嘴
高压
电
油路
磁
阀
低压
油路
简化直列油泵
输油 泵
位置/转速传感器
PPVI：在直列泵上实施的时间控制式电控系统
第27页
PPVI液力系统结构框图
•定时控制特点：
电磁阀控制定时活塞两端的压力，实现 对定时的间接控制
第13页
喷射定时的反馈方法
实际喷射定 时的反馈— —喷嘴针阀 升程的检测： 利用针阀运 动导致螺线 管中电磁变 化来反馈喷 射始点
信号 接口
双弹簧 喷嘴
喷嘴架 压力销
螺线管
第14页
§2.1.2 直列泵的位置控制式系统
第15页
油量控制元件
第10页
位置控制式分配泵
油温传感器 喷油量调整 屏蔽轴
位置传感器 分配转子
分配转子
凸轮轴 定时控制活塞
出油阀 油量控制套筒 定时电磁阀
第11页
另一种位置电控VE泵
线圈
位置传感器
衔铁
断油电磁阀
定时控制阀
油量控制套筒
第12页
控制特点
•油量控制特点：
调速器被取消；对油量控制套筒实施位 置饲服控制；喷射量的间接控制
第38页
§2.3.2 液力活塞增压喷射系统－HEUI
第39页
HEUI的含义
第40页
HEUI系统组成
第41页
HEUI的预喷射功能
第42页
HEUI的主喷射
第43页
HEUI的机油压力控制
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HEUI的燃油供油泵
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HEUI的控制系统
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HEUI的控制特点
1. 机油压力和增压活塞配合完成喷射压力控制， 以较低的共轨压力来实现高压喷射；
1 机械式单体泵系统 2 喷油量控制 3 喷油定时控制 4 喷嘴的结构
第30页
单体泵： 机车/船用
应用场合
泵喷嘴： 轿车/卡车
第31页
控制系统的框图
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系统的配置
第33页
§2.2.4 第二代电控系统总结
(1)第二代控制系统的包括：
电控分配泵、直列泵、泵喷嘴、单体泵；
共有的控制特点：
依靠传统的脉动泵产生高压； 喷油量控制和喷油脉宽完全由电磁阀控制； 电磁阀关闭时刻决定喷射定时； 电磁阀关闭持续时间决定喷油量；
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第二代电控系统总结
(2)与第一代的差别：
采用电磁阀实现对喷射过程的直接数字 控制，不但可以控制喷油量，而且可以控制喷 射定时，实现高频和更加灵活的控制功能；而 且可以实现分缸独立控制。
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第二代电控系统总结
(3)第二代电控系统的缺点：
（1）仍然依赖于传统的脉动高压系统，使得 高压喷射的区间受到凸轮型线的限制，无法实现 大范围的喷射定时控制；
柴油机共轨控制系统
一、为什么需要共轨控制系统； 二、柴油机三种电控系统的对比；
（1）第一代位置控制式 （2）第二代时间控制式 （3）第三代高压共轨控制系统 三、柴油机的空气控制系统； 四、共轨控制系统的结构细节； 五、关于共轨系统的一些基本问题；
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柴油机面临的问题
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§1 柴油机面临的问题
取消机械调速器 对齿条/拉杆的位置
实施电控
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装有柔性动力系统的混合调速器
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装有柔性动力系统的康明斯发动机
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§2.1.3 第一代电控系统特点总结
间接控制喷油量——位置饲服 间接控制喷油定时——液力系统饲服控制 喷射压力大小控制——取决于原有机械系统的性能 喷油速率控制——取决于原有机械系统的性能 优点：技术难度小，改动工作量小，成本低，可以
（2）喷射压力的大小只和凸轮型线以及发动 机转速等结构参数有关，不能根据发动机的工况 灵活调节；
（3）无法实现灵活的预喷射和多次喷射。
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§2.3 第三代高压共轨系统
1 共轨压力的反馈控制 2 喷油量控制 3 喷油定时控制 4 预喷射控制
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§2.3.1 共轨控制系统的类型
1 中压共轨—HEUI系统 2 高压共轨—线圈电磁阀喷油器 3 高压共轨—压电晶体喷油器 4 共轨系统的控制特点
• 与汽油机比较：
– HC和CO排放相对较少 – CO2少 – NOx排放和汽油机基本相当，但是汽油
机可以加三效催化装置 – 微粒排放较高 – 噪声较大
解决NOx和PM的排放
第3页
柴油机面临的问题
第4页
柴油机面临的问题
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柴油机发展趋势
• 理想喷射特性
– 预喷射、初始喷射速率低，主喷速率 高，后喷停止速度快
电控单元
ECG
电磁阀
柱塞 凸轮轴 直列泵壳体
高压油管 喷油器 低压系统
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PPVI系统工作特点
PPVI系统的特点：
传统的齿条被取消； 柱塞斜槽被取消，只起加压的作用； 喷油量控制和喷油脉宽完全由电磁阀控制； 电磁阀关闭时刻决定喷射定时； 电磁阀关闭持续时间决定喷油量；
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§2.2.3 泵喷嘴和单体泵系统