文档介绍：电喷柴油发动机发动机
“高压共轨”知识讲座
宁波日兴动力科技有限公司
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电控高压共轨系统电控高压共轨系统
•一、概述
•共轨系统由高压泵、喷油管、高压蓄压器(共轨)、喷油
器、电控单元和传感器及执行器组成。
•共轨式喷油系统主要的贡献就是将喷射压力的产生和喷射
过程彼此完全分开,通过对共轨管内的油压实现精确控
制,使高压油管压力大小与发动机的转速基本无关。这一
柴油发动机技术的创新最大限度地降低了柴油发动机车型
的振动和噪声,同时将油耗进一步降低,使排放更加清洁。
但共轨技术的喷油压力低于泵喷嘴系统,一般只能达到
160MPa左右。由于喷油压力调节宽泛,采用共轨技术的
柴油车能更好地适应各种工况,起步也不会困难。
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•第一代共轨高压泵总是保持在最高压力,导致燃油的浪费和很高的燃油温度。
第一代共轨系统为商用车设计的,最高喷射压力为,乘用车喷射压
140MPa
力为135MPa。
•第二代共轨系统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。带有控制油量的油泵,喷射压力能达到160MPa。即使在压力较低的
情况下,该系统也可以根据实际状况提供适量的喷油压力。不仅有助于降低
燃油消耗,而且还可以降低燃油温度,从而省去燃油冷却装置。预喷射降低
了发动机噪声:在主喷射之前百万分之一秒内少量的燃油被喷进了汽缸压

燃,预热燃烧室。预热后的汽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~ ℃,降低了排气中的碳氢化合物。
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•第三代共轨系统带有压电直列式喷油器。2003年,第三代共轨系统面
世,压电式(piezo)共轨系统的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。省去了回油管,在结构上更简单。压力从20~200MPa
弹性调节。,减小了烟度和NOX的排放。最高
喷射压力达到180MPa。此套采用新研发的压电直列式喷油器的系统使带预
喷和后喷的喷油率曲线范围更为自由。
•与其它喷射系统相比,共轨系统把压力产生与实际燃油喷射过程分离。
“轨”被作为高压蓄压器,其内部燃油压力始终保持与发动机具体工况相适应
的最佳压力。共轨系统可被轻易地安装到各类不同的发动机中。除此之外,
共轨系统还提供了更广阔的扩展功能和在燃烧过程设计上更多大的自由度,
它可以使柴油发动机以更低的排放、更好的燃油经济性和低噪声运行。电控

共轨系统,是最高、将来会占统治地位的一种电
控系统。其喷油器的特殊设计,可实行灵活的多次喷射,且喷射压力可在不

同转速和负荷条件下任意调节,给发动机带来的好处是极为理想的指标。由

于这些因素,电控共轨技术已普遍为新一代乘用车柴油发动机采用。
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高压共轨系统示意图高压共轨系统示意图
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二、共轨喷油系统主要特点二、共轨喷油系统主要特点
•电控高压共轨喷油系统与传统的凸轮驱动的机械调节式喷
油系统相比,其与柴油机匹配的灵活性要大得多,主要表
现在以下几个方面。
•宽广的应用领域(用于小型乘用车和轻型载重车,每缸功
率可达30 kW;用于重型载重车、内燃机车和船舶,每缸
功率可达200 kW左右)。
•喷油压力可达135MPa,甚至更高。
•喷油始点可变。
•可实现预喷射、主喷射和后喷射。
•喷油压力可随柴油机运转工况而变化。
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三、共轨喷油系统的功能三、共轨喷油系统的功能
•⑴基本功能
•其基本功能是在正确时刻以精确的数量和合适的压力控制
燃油的喷射,从而保证柴油机的平稳运行,并获得低燃油
消耗、废气排放和运转噪声。
•⑵附加功能
•附加的控制和调节功能用于减少废气排放和燃油消耗,或
提高安全性和舒适性。例如用来实现废气再循环(EGR)、
增压压力调节、车速控制和电子防盗锁等。
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普通喷油系统的喷油特性:普通喷油系统的喷油特性:
在普通的喷油系统,例如分配泵和直列泵中,只有主喷射而没
有预喷射和后喷射,而在电磁阀控制的分配泵中仅可实现预喷射。
普通喷油系统中压力的产生和喷油量的计量是通过凸轮和供油柱
塞来实现的。这种方法对喷油特性来讲,会产生下列现象:
⑴喷油压力随转速和喷油量的增加而升高;