BOSCH共轨柴油机燃油喷射启动过程透析
博士柴油电喷油嘴原理
博士柴油电喷油嘴原理
博士柴油电喷油嘴是柴油喷射系统中的核心部件之一，用于控制柴油喷射的时机、喷射量和喷射形式，以实现燃油的高效燃烧和发动机的正常运转。
其工作原理是通过电磁阀控制燃油的喷射。
当电磁阀关闭时，油嘴内的燃油通过高压油管流入固定容量的缸腔。
当电磁阀打开时，燃油受到电压激励，通过放电器的电弧点燃，产生高压喷射，将燃油喷入发动机燃烧室。
在实际喷射过程中，通过控制电磁阀的开关时间和开关频率，可以实现对燃油喷射量的精确控制。
同时，通过调节油嘴的结构参数，如喷孔直径和形状，可以改变喷射形式，如雾化效果和喷射角度，进一步提高燃油的燃烧效率。
为确保柴油电喷油嘴的正常工作，需要保持燃油的清洁和恰当的喷射压力。
同时，还需要定期检查和维护油嘴的电磁阀和喷孔，以确保其正常运行和喷射性能。
总之，博士柴油电喷油嘴利用电磁阀控制燃油喷射，通过调节喷射时间和喷射量，实现燃油的高效燃烧，确保发动机的正常运转。
BOSCH第三代共轨喷射系统
BOSCH第三代共轨喷射系统前言2003年5月bosch公司推出了第三代轿车用压电直接控制式喷油器共轨喷油系统，这是柴油共轨喷射技术领域内的一次技术飞跃，其显著特点是集成在喷油器体中的压电执行嚣使喷油器能迅速开闭．与迄今最好的电磁或压电式控制的喷油系统相比，该第三代轿车用压电直接控制式喷油器共轨喷油系统能降低柴油机排气有害物高达20%，而且其新颖的调节功能有助于提高喷油量的计量精度。
1 Bosch轿车用共轨喷油系统的发展1997年，Bosch公司首次推出轿车用共轨喷油系统，2000年开始批量生产第二代喷油系统，最大系统压力提高160MPa，并开始使用具有油量调节功能的高压泵、经改进的电磁阀喷油器和多次喷射。
2002年10月，Bosch公司已生产1000万套共轨喷油系统，现在月产约400万套轿车用共轨喷油系统。
2003年5月，Bosch公司开始批量生产第三代紧凑型压电直接控制式喷油器(图1)共轨喷油系统，这是柴油共轨喷射技术领域的重大举措。
该系统在160MPa系统压力和无排气后处理的情况下用于重型汽车时，排放值可达到欧4排放标准。
Bosch公司第三代共轨喷油系统可降低柴油机废气排放高达20％，此外还能提高功率5％，或降低燃油耗3％，或降低噪声3dB(A)，这要视发动机开发目标而定。
下文介绍第三代共轨喷油系统及其部件和发动机试验结果。
图1 轿车用压电共轨喷油器结构图2 第三代共轨喷油系统图2 V6柴油机用Bosch第三代共轨喷油系统布置图图2 V6柴油机用Bosch第三代共轨喷油系统布置图燃油由低压电动燃油泵输送给具有泵油量调节功能的高压油泵，分配单元将进入的燃油分成两路：一路供给泵油元件，另一路用以冷却传动机构和润滑轴承。
高压油泵将燃油压缩至最高压力达160MPa，并将其输入油轨。
拧紧在油轨上的油轨压力传感器采集实时压力，并通过集成在高压油泵上的分配单元进行燃油压力调节，而拧紧在油轨上的压力调节阀则用于在汽车加速行驶时快速泄压。
博世CRS 2.0共轨燃油系统的原理与检测一
随着政策法规对汽车排放要求日益严格，传统的柴油机供油系统已逐渐不适应排放要求，取而代之的柴油机燃油共轨系统得到广泛应用。
现以博世公司的CRS 2.0共轨式供油系统为例，详细说明其系统组成、原理和检测。
主要由电控系统和供油系统组成，电控系统包括电控单元、传感器、执行器和相关线束，供油系统主要有高压泵、共轨及相关管路。
与汽油机电控系统相似，该系统电控单元根据各传感器信号对整个系统进行控制，除直接控制供油系统内的有关执行器外，还控制废气再循环（EGR）、燃油预热、空调、巡航、电子扇等与发动机工作有关的系统。
共轨式供油系统与传统的喷油系统相比，主要有以下优点：1、直接喷射的柴油机，共轨式供油系统喷油压力可达145Mpa（以CRS 2.0共轨式供油系统），这样可以加速混和气的形成速度，使燃油分布均匀，降低炭烟微粒的生成量。
2、ECU精确控制喷油量、喷油率和喷油提前角，提高了柴油机的经济性、动力性、净化性，并减小了振燥感。
ECU根据相关传感器的信号来判断发动机的工作状态，精确计算喷油量。
喷油率是在一个喷油周期内，从喷油始点到终点间油量的变化情况。
喷油量是按“先少后多”的分段喷油规律变化，即先“预喷”，再“主喷”，然后再“补喷”，和柴油的燃烧规律一致，获得最佳燃烧状态。
传统的柱塞泵或VE 泵喷油压力的产生和喷油分不开，相互影响，其供油始点和喷油始点相差8º，另外其循环供油量随着转速的提高而增大，需要加装出油阀组件和调速器，结构复杂，故障率高。
而共轨式供油系统燃油蓄存在共轨中，喷油压力与发动机转速无关，ECU精确控制其喷油提前角，取消了出油阀组件和调速器，能做到ｇ和ηｖ合理匹配。
3、ECU根据各传感器的信号，用开环和闭环控制向结合的方式，对喷油量进行精确控制。
CRS 2.0共轨式供油系统传感器主要包括进气流量传感器、油门踏板位置传感器、发动机转速传感器、相位传感器、水温传感器、共轨压力传感器等。
进气流量传感器为热模式，内集成进气温度传感器，空气流量计是一个带有逻辑输出的空气质量传感器，为了获得空气流量，传感器元件上的传感器膜片被中间安装的加热电阻加热，膜片上的温度分配被与加热电阻平行安装的温度电阻测量。
BOSCH共轨柴油机起动故障分析
进行 故 障原 因分析 ，并提 出故 障排 除方 法。
关键 词 ：柴 油机 ；共轨 燃 油喷射 系统 ；起 动 ；故 障 中图分 类号 ：Ｔ ４ ８ Ｋ ２ 文 献标 识码 ：Ｂ 文章 编号 ：１０ ４ ５ （ ０ ２ ０ ０ ５ ０ ０ １— ３ ７ ２ １ ） ３— ０ ４— ２
节 出 了问题 ，轨 压都 不 能正 常建 立 。注 意 ：车辆 柴 油 机 的第 一次起 动 必须 进行 低压 油 路和 高压 油路 的
排气 和 充油 。 （ ）检 查油 箱 油位是 否过低 ；检 查手 压 泵及 低 １ 压输 油 泵是 否 工作 正 常 ；检 查 低 压 油 路是 否 有 气 ，
Ｏ 引 言
随着 常 规 能 源 的 日趋 枯 竭 和 排 放 法 规 日益 严 格 ，迫使 柴 油机 朝着 低污 染 、低油耗 和 高 比功率 的
方 向发 展 ，相关 的先 进技 术也 得到 大量 应用 。
检 查要 素 ：空档 开关 、起 动继 电器 、电瓶和 车 下停 车开 关 的关 联 （ 图 １ 。 如 ）
箱一 粗 滤一 输 油 泵一 精 滤 ， 回 油 ） 、高 压 油 路 （ 油 泵一 共 轨 管一 喷油 器 ） 要保 证 密 闭 。任 何 一 个 环 都
１ ３ 曲轴信 号和 凸轮 轴信 号丧 失 ．
柴油 机上 安装 了两个 转速 传感 器 （ ３ ，分别 图 ） 在 飞 轮壳 和高压 油泵 外侧 。功 能分 别为 曲轴 位置传
两 信号 全部 丢失 可能 的原 因 ：传 感器 损坏 ，线
图 ２
束短路或断路 ；传感器固定不牢，造成传感器与感 应 齿之 间 间隙过 大或 过小 （ 一般 为 １＋ ． ０ ５ｍｍ） 。 排 除方 法 ：检查传 感 器是否 损坏 ，线 束是 否连 接 良好 ，传 感器 是否 松动 等 。注意 ：拆装 高压 油泵
博世柴油电喷资料
玉柴电控知识应知应会培训系列教材
34
博世共轨系统输出控制列表
序号
名称
功能描述
1 燃油计量阀
控制高压油泵进油量，保持共轨压力满足指令需求
2 喷油器电磁阀 精确控制喷油提前角、喷油规律、油量
3 继电器控制
用于空调压缩机、排气制动和冷起动装置的控制
4 指示灯控制
故障指示灯、冷起动指示灯
5 转速输出
用于整车转速表
共轨压力可以由ECU发出 的共轨压力指令由高压供 油泵控制
共轨压力是闭环控制
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5
博世共轨系统在6J系列发动机的布置示例
增压压力 传感器
喷油器电磁 阀驱动线
共轨油压 传感器
高压泵
油量计量阀
整车功能端
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ECU
发动机功能端
6
博世共轨系统在6J系列发动机的布置示例
3
监测进气压力，和进气温度一起计算进气量，与进气温度集
增压压力传感器
成在一起。
测量冷却水温度，用于冷起动、目标怠速计算等，同时还用 4 冷却水温传感器
于修正喷油提前角、过热保护等
5 共轨压力传感器 测量共轨管中的燃油压力，保证油压控制稳定 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 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
冷却水温 传感器
凸轮轴传 感器
曲轴信号盘
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7
高压共轨燃油喷射系统油路部分
❖高低压油路 ❖高压油泵 ❖喷油器 ❖共轨管 ❖其它零部件
柴油机BOSCH高压共轨喷射系统的维修（1）
柴油机BOSCH高压共轨喷射系统的维修摘要：针对国内普遍采用的柴油机BOSCH高压共轨喷射系统，从轨压建立、喷油正时和喷油量三方面，采用过程分析方法，重点论述了BOSCH共轨系统与维修密切相关的控制策略，依据其控制过程和策略，整理提出BOSCH共轨系统故障的维修思路和检测方法。
关键词：柴油机、BOSCH、高压共轨、维修、检测Abstract：Commonly used for domestic BOSCH Common Rail Diesel injection system, the establishment from the rail pressure, injection timing and fuel injection quantity in three areas, the use of analysis methods, with emphasis on maintenance of BOSCH Common Rail system and is closely related to the control strategy, based on The control process and strategy, finishing BOSCH Common Rail proposed ideas and the maintenance of system failure detection method.Key Words:diesel engine; BOSCH; common rail; repair; maintenance自国Ⅲ柴油机电控化以来，BOSCH高压共轨喷射系统（以下简称BOSCH共轨系统）得到了广泛应用。
装用BOSCH共轨系统的柴油机，较其他电控单体泵，泵喷嘴系统，结构简单，零件数目少，喷射压力高，工作稳定，且具备再次技术升级的可能，是未来柴油机技术发展的主要方向。
博世BOSCH德尔福柴油机共轨技术讲座ppt课件
高的燃油喷射压力，有助于提高柴油机的低速扭矩。
• 电控高压共轨系统的特点： • 调节自由度大： • 喷射压力； • 喷射时刻； • 喷油量。 • 控制精度大大改进。
五次喷射
1） 预喷－Pre injection(冷起动)
高压共轨发动机工作原理
高压共轨发动机工作原理
高压共轨发动机工作原理
预喷式柴油机
直喷式柴油机
高压共轨发动机工作原理
• 电控高压共轨系统的高压油轨是共同的，因此称为共轨。系统的电脑根据工况和其他环境条
件，通过高压油泵，将高压油轨中的燃油压力控制在所需要的水平上，并通过对喷油嘴上泄 压阀的控制，以选择最佳的燃油喷射相位和喷射规律。
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。
热膜式空气流量传感器
BOSCH高压共轨系统
热膜式空气流量传感器工作原理
热膜式空气流量计是一个带 有逻辑输出的空气质量传感器， 为了获得空气流量，传感器元件 上的传感器膜片被中间安装的加 热电阻加热，膜片上的温度分配 被与加热电阻平行安装的温度电 阻测量。通过传感器的气流改变 了膜片上的温度分配，从而使得 两个温度电阻的电阻值产生差异。 电阻值的差异取决于气流的方向 和流量，因此空气流量传感器对 空气的流量和方向具有较高的要 求。微机械制造的传感器元件的 小尺寸和较低的热容量式的传感 器的响应时间<15ms。如需要可 以在传感器内部安装进气温度传 感器，用以测量进气温度。
BOSCH共轨柴油电控喷射系统原理及测试
ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥＭＡＩＮＴＥＮＡＮＣＥ汽车诊所ＢＯＳＣＨ共轨柴油电控喷射系统原理及测试□河北／贾志新张全逾吕云飞ＢＯＳＣＨ共轨柴油电控喷射系统是一个由微机控制的汽车柴油机燃油高压喷射系统，应用于阿尔法・罗密欧１５６车型上，是目前较为先进的电控柴油喷射系统之一。
电控单元在控制喷射的同时，还控制并检查燃油压力，控制ＥＧＲ再循环阀，控制低压电动燃油泵继电３．喷射提前角控制喷射提前角是由燃油喷射量（喷射时间和压力）决定的，然后再根据发动机转速和温度等工作参数来修正。
器，控制预热塞电控单元，控制仪表板上的故障指示灯。
共轨柴油电控喷射系统示意图如图１所示。
４．喷射压力控制对于相同的喷射时间，喷油压力将会影响喷油量、燃油的雾化度和喷射形状等，这些参数将影响发动机的动力、噪声、尾气排放和油耗。
电子控制单元会根据发动机和燃油的温度等工作参数，通过高压油泵上的油压控制电磁阀来调节喷射压力。
一、基本工作原理在共轨柴油电控喷射系统中，电控单元根据加速踏板位置、进气量、发动机转速和大气压力等参数，确定柴油喷射量（控制燃油压力和喷射时间）和喷射时刻（喷油提前角）。
加速踏板位置是由安装在加速踏板上的电位计测量得到的（注意：该系统中没有节流阀体），空气流量是由安装在空气滤清器和涡轮增压器之间的进气管上的热线式空气流量计测得的，发动机转速则是由安装在飞轮壳上的转速传感器测得的。
此外，在凸轮轴齿轮的后面安装有霍尔式发动机相位传感器，通过该传感器的信号可以设置喷射顺序。
喷射时间的长短和喷射时刻还会根据其它信号（如发动机温度、燃油温度、增压压力、Ａ／Ｃ启动、ＥＧＲ装置等）来修正。
高压燃油压力传感器（Ｋ８３）二、电控喷射系统的控制１．低压电动燃油泵控制在燃油供给系统中，有一个浸在油箱中的低压电动燃油泵。
这个油泵会启动整个油路，并向高压燃油泵输送低压燃油。
电控单元通过一个继电器来控制这个油泵。
５．发动机温度和柴油温度控制安装在定时导管上的温度传感器用于测量柴油的温度。
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式 。高压 共轨 燃油 喷射 系统 作 为第 三代 压力 时 间 控 制 型 系 统 的代 表 ． 以其 较 高 的 喷 射 压 力 ， 在 一
定 范 围 内独 立 于 发 动 机 转 速 和 负荷 的 喷 油 压 力 控制 ． 以循 环 喷 油量 和 喷 油定 时 的柔 性 控制 以及 多 次喷 射 等 特点 ， 显 示 出 了巨大 的优 越 性 和发 展 潜力 。 从 而成 为 柴油 机 燃 油 喷射 系 统 发 展 的主 要
图 ３ 启 动 初 期 燃 油 喷 射 示 薏 图
Ｐ Ｃ Ｖ 阀 流 入 压 油 腔 ；在 柱 塞 的 压 油 行 程 中 ， 若
Ｐ Ｃ Ｖ 阀未 被驱 动 ， 则 未被 压 缩 的低 压油 重 新 经 过 Ｐ Ｃ Ｖ 阀流 出压 油腔 ： 一旦 Ｐ Ｃ Ｖ阀 被驱 动 ． 低 压 油 的 回路 被 封 闭 ，则 压 油 腔 内 的燃 油 被 压 缩 而 增 压， 并 经 过 出油 阀而被 压 人共 轨 管 中 。 因为 Ｐ Ｃ Ｖ 阀 的结 构 为外 开式 ， 在 压油 行程 中 Ｐ Ｃ Ｖ 阀在高 压
时 间控 制 式 ． 现 在研 究 得 最 多 的是 压 力 时 间控 制
２ 起 动 工 况 控 制 原 理
发 动机 控 制单 元 接 收 到 曲轴 转 速传 感 器 、 冷
却 液 温 度传 感 器 、 空气流量传感器 、 油 门位 置 传 感 器 、针 阀行 程传 感 器 等传 来 的 实 时工 况 信 息 ， 再 根据 控 制 单 元 内部 预 先 设 置 和 存 储 的控 制 程 序 和 参数 或 图谱 ，经 过数 据 运 算 和逻 辑 判 断 ， 确 定 适 合柴 油 机 的控 制参 数 ． 并将 这 些 参 数 以 电信
燃 油 的 作用 下 一直 保 持关 闭 ， Ｐ Ｃ Ｖ 阀关 闭后 的柱 塞有效 行 程决 定 了供 油量 ， 即Ｐ Ｃ Ｖ 阀的供 油持 续 角Ｔ ｏ ｎ直 接 控 制 高 压 油 泵 提供 给共 轨 管 的供 油 量 。 因此 ， 随 着供 油 持 续 角 Ｔ ｏ ｎ的增 大 则 供油 量 增 大 。高 压燃 油 的供 给 与 喷射 几 乎是 同步 的 ． 喷
关键词 ： 共轨 ； 柴油 ； 启 动 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｋ ４ ２ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号： （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ３ １ — ０ ３
柴 油 机 的 电子 控 制 技 术 从 控 制 喷 油 量 的方 式来看 ， 首 先 研 制 出来 的是 位 置 控 制 式 ， 随后 是
第 ８卷 第 ２期
２ ０ １ ３ 年 ６ 月
宁 波 城 市 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＩ ＮＧＢＯ Ｃ Ｉ ｒ Ｙ Ｃ ＯＬ Ｌ Ｅ ＧＥ ＯＦ ＶＯＣ ＡＴ Ｉ ＯＮＡＬ Ｔ ＥＣ ＨＮＯ Ｌ ＯＧＹ
Ｖ０ １ ． ８ Ｎｏ ． ２
障。 那 么就关 闭起 动 电机 ， 重新 起 动［ ２ １ 。
收稿 日期 ： ２ ０１ ３ — ０ ５ — ２ ６
图 １ 高 压 共 轨 系统 组 成 示 意 图
作者 简 介 ： 李建兴 （ １ ９ ７ ０ ． ５ 一 ） ， 男， 宁 波城 市 职业 技 术 学 院信 息 学 院 ， 副教 授 ， 主 要从 事汽 车检 测 维 修 研 究 。
系 统组成 如 图 ｌ 所示。
矗压＃ 压， 】 倍 盛冀
动其 他 系统 开 始 工作 ， Ｅ Ｃ Ｕ根 据 曲轴 位 置传 感 器
信 号 、凸轮 轴 传感 器 信 号 判 断 １ 缸 点 火 上止 点 ， 并 计 算 柴油 机 转 速 ， 然后 根 据 转速 、 冷 却 液温 度 、 大气 压力 以及 附加 信息 等从 起 动扭 矩 ＭＡ Ｐ中读 出需 要 的起 动 扭矩 值 。 然 后 进 行 大气 压 力 修 正 以 及 电可 擦 除 只读 存 储 器 （ 闪存 ） 即Ｅ Ｅ Ｐ Ｒ Ｏ Ｍ 自修
正 。当转 速 在规定 的时 间内超 过 了当前 工况 下 的 起 动 成功 转 速值 时就 可 以认 为 起 动 成 功口 ｌ 。起 动 必 须 在 规 定 的 时 间 内完 成 ，如 果 超 出 了这 个 时 间 ，发动 机 转 速仍 然 没有 达 到 设 定转 速 以上 ， 则 可 以判 定 此 次 起 动 失 败 ．需 要 停 止 之 后 重 新 起 动： 如 果 在 这一 个 过程 中起 动机 或 蓄 电池 出现 故
方向。
的开 或 闭 ． 使 气 缸 的燃 烧 过程 适 应 柴 油机 各 种 工
况 变 化 的需 要 ． 从 而达 到 最 大 限度 提 高 柴油 机 输
１ 启 动 过 程
首先 发 动 机 在起 动 机 的作 用 下 旋 转 。 进 而 带
出功率 、 降低 油耗 和减 少排 污 的 目的【 ３ １ 。高 压共 轨
３ ０ Biblioteka 宁 波 城 市 职 业 技术 学 院学 报
２ ０ １ ３年 第 ２期
共 轨 系统 Ｐ Ｃ Ｖ 阀 由控 制 单 元 发 出 的信 号 驱
动 。在 油 泵 柱 塞 的吸 油 行 程 中 ，低 压 燃 油 经 过
脉 冲 １ ＿ 』 ＿ １ ＿ ｆ
Ｐ ￣ｌ ｌ ｏｌ ， ２
凸轮行程 １ 凸轮行程 ２
Ｊ ｕ ｎ ｅ ． ２ ０ １ ３
Ｂ ＯＳ ＣＨ共轨柴油机燃 油喷射启动过程透析
李 建 兴
（ 宁波 城 市 职 业技 术 学 院 信 息 学 院 ，浙 江 宁波 ３ １ ５ １ ０ ０ ）
摘 要 ： 本 文从 Ｂ ＯＳ Ｃ Ｈ 共轨 柴 油 机 的 启 动 控 制 原 理 、 Ｂ ｏ ｓ ｃ ｈ共 轨 系统 启 动过 程 等 方 面 ， 详 细 分析 了 Ｂ ｏ ｓ ｃ ｈ共 轨 柴 油机 启 动 过 程 燃 油 喷 射 的 具 体 情 况 ， 最后还分析 了Ｂ ｏ ｓ ｃ ｈ共轨 系统启 动 过 程 的 影 响 因素 。