高压共轨喷油器工作原理.
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。
电控高压共轨喷射系统及其喷油器研发生产方案(二)
电控高压共轨喷射系统及其喷油器研发生产方案1. 实施背景随着全球能源结构的转变和环保意识的提高，燃油喷射系统在汽车工业中的地位日益重要。
电控高压共轨喷射系统（HPDI）作为新一代燃油喷射技术，具有更高的燃油喷射压力和更精确的喷油控制，能够显著降低燃油消耗和排放。
目前，HPDI技术在国外汽车企业中得到了广泛应用，但在中国，此技术尚处于起步阶段。
因此，开展HPDI技术的研发生产具有强烈的现实意义和广阔的市场前景。
2. 工作原理电控高压共轨喷射系统主要由高压油泵、高压油轨、喷油器和电控单元组成。
工作原理是：高压油泵将燃油加压至100MPa以上，通过高压油轨将燃油输送至喷油器。
在喷油器内，高压燃油通过电磁阀控制喷出，经过雾化后与空气混合，实现燃油喷射。
电控单元根据发动机工况和传感器信号，精确控制喷油量和喷油时刻。
3. 实施计划步骤3.1 技术研究：进行HPDI技术的深入研究和实验验证，包括高压油泵的设计与制造、高压油轨的材质与加工、喷油器的结构设计、电磁阀的控制逻辑等。
3.2 生产工艺制定：根据技术研究结果，制定生产工艺流程和质量控制方案。
3.3 设备采购与调试：采购生产所需的设备，并进行安装调试。
3.4 产品试制：按照制定的生产工艺和质量控制方案，进行小批量试制。
3.5 产品测试与验证：对试制的产品进行性能测试和可靠性验证，并对存在的问题进行改进。
3.6 扩大生产：经过验证后，逐步扩大生产规模，并考虑与汽车企业进行合作。
4. 适用范围本研发生产方案适用于汽车、发动机等领域，特别是适用于燃油经济性要求较高和排放标准严格的领域。
未来，HPDI技术还可应用于船舶、航空等领域的燃油喷射系统。
5. 创新要点5.1 高压油泵的设计与制造技术：实现燃油的高压化，提高燃油喷射压力。
5.2 高压油轨的材质与加工技术：选择合适的材质和加工工艺，确保高压燃油的输送安全可靠。
5.3 喷油器的结构设计技术：优化喷油器的结构，提高喷油的雾化效果和均匀性。
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。
柴油高压共轨原理
柴油高压共轨原理
柴油高压共轨原理是一种现代柴油燃油系统，通过将柴油加压到高压共轨中供给喷油器，实现精确的燃油控制。
其工作原理如下：
1. 燃油供给：柴油从燃油箱经过燃油泵被送至高压燃油管道，然后进入高压共轨。
2. 高压共轨：高压共轨是一个储存燃油的管道，其内部保持着高压。
在共轨的两端分别有进油口和出油口。
燃油进入共轨后，通过压力调节阀控制压力的大小。
3. 压力调节：压力调节阀控制共轨内的压力，根据需要不断调整。
当压力过高时，调节阀会放出一部分燃油，保持压力稳定；当压力过低时，调节阀会打开，使燃油从燃油泵进入共轨，提高压力。
4. 喷油器控制：在高压共轨上有多个喷油器，其工作由电子控制单元(ECU)控制。
ECU通过控制喷油器的打开和关闭时间以
及喷油的压力，来控制燃油的喷射量和喷射时间。
5. 精确喷射：由于高压共轨可以提供稳定的高压和精确的喷射时间控制，使得燃油能够在喷油器中形成微细的燃油雾化和高速燃烧，提高燃油的利用效率和动力性能。
总之，柴油高压共轨原理通过高压共轨和精确的燃油控制系统，
实现了精准的燃油喷射，提高了柴油引擎的燃烧效率和动力性能。
第四章掌握共轨式电控燃油喷射系统结构原理与故障检修
3.喷油器 喷油器用于将高压燃油直接喷入到燃烧室中参与
燃烧，其安装位置如图4-25所示。喷油始点和喷油量 由电控喷油器调节，这种喷油器取代了原来的喷油器 和喷油座。共轨喷油器目前常见的工作形式主要有两 种：一种是电磁式；另一种是压电晶体式。
图4-25喷油器的安装位置
（1）电磁式喷油器 电磁式共轨喷油器它主要是由电磁阀、滑阀、阀控制
图4-17博世CP2高压油泵
燃油计量阀的结构如图4-18，其特性曲线如图4-19 所示。它是一个流量控制阀，是电脑控制共轨燃油压 力的执行器。燃油计量阀安装在高压油泵的进油位置 ，ECU控制其通电时间用于调整燃油供给量和燃油压 力值。
a)结构示意图
b)实物图
图4-18燃油计量阀的结构
图4-19燃油计量阀的工作特性
图4－11BOSCH CP1高压油泵
图4－12高压油泵的结构
a.高压柱塞泵 在喷油泵内部有三个高压柱塞泵（见图4-13和图4-
14）。燃油进入喷油泵内部后经三个径向柱塞压缩， 柱塞相互之间错开120°，凸轮轴每旋转一圈，便有 三个柱塞分别同时泵油一次。
图4-13高压柱塞泵
图4-14高压柱塞泵的内部结构
任务三、 掌握电子控制中压共轨燃油喷射系统
一、美国卡特匹勒公司开发的HEUI型电控喷油 系统
1.中压共轨系统的组成
电控中压共轨系统的组成如图4-29所示。主要由低 中压机油供给系统、低压柴油供给系统和高压柴油供 给系统三大部分组成。
图4-29电控中压共轨系统组成
中压机油共轨系统中的高压燃油的形成及喷射，均 在喷油器总成内完成，喷油器总成如图4-30所示。
b.压力控制阀 压力控制阀根据发动机的负荷的参数设定共轨中压力
高压共轨原理及常见电喷故障排除
工作原理 1）电磁阀断电：球阀关闭 控制腔压力＋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 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)
怠速和驱动怠速控制
➢ 挂档时发动机负载加大，采用驱动怠速控制可以实现分档控制
➢ 此时PID参数和指令怠速转速均发生变化
巡航控制——暂时不用
防抖(ASD)控制 ——改善车辆在挂档起步、急加速和急减速过程的平顺性
空调控制
➢根据空调负载调节发动机怠速转速
➢根据车辆对动力性的需求和发动机的工作状况对空调压缩机进行开/关控制
A
18
喷油器工作原理
1线圈
喷嘴置位
回油
喷嘴开启
衔铁
球阀
高
释放控制孔
压 连
充油控制孔
接 管
喷嘴关闭
针阀杆
喷嘴针阀压力环 喷孔
A
19
高压
低压
喷油器工作过程
电磁阀 衔铁 球阀
释放控制孔 充油控制孔
喷嘴置关开位闭启
喷油器脉冲 电流
控制阀升程 控制室压力
针阀杆 喷油嘴压力环 喷孔
High pressure
提升电流 Iboost A
24～ 26
设定值: 25A
保持电流 Ihold A 1A1～ 设定值: 12A 22
高压油泵 柴油进口（自滤器）
M-PROP 燃油计 量阀
高压油出口 柴油出口（到 油箱）
溢流阀
高压共轨喷油器工作原理
高压共轨喷油器工作原理
1.储油器：柴油从燃油箱中通过管道进入储油器，维持燃油系统的供应。
2.燃油泵：燃油泵负责将柴油从储油器中抽取出来，并产生高压供给
给高压共轨。
3.高压共轨：燃油泵将高压燃油输送到一个称为高压共轨的管道中。
高压共轨由一根有着多个装有喷油嘴的螺纹管组成，并安装在发动机上方。
4.高压喷油泵：高压喷油泵负责将燃油压力进一步提升至极高的压力，以实现喷油的高效和精确。
高压喷油泵的压力由电控单元的计算机进行控制。
5.喷油嘴：在高压喷油泵的控制下，喷油嘴被打开，燃油被强力喷射
到发动机的燃烧室中。
高压的燃油喷射使得柴油燃烧更为充分和彻底。
整个高压共轨喷油器系统的控制是通过发动机电控单元来实现的。
电
控单元负责监测和调整喷油嘴和高压喷油泵的工作，以实现燃油的精确喷
射和燃烧过程的最优化。
1.高效燃烧：高压喷油使柴油能够充分雾化和混合，从而实现更高效
的燃烧过程，提高发动机效率。
2.低噪音和振动：高压共轨喷油器能够实现精确的燃油喷射，并减少
柴油燃烧过程中的噪音和振动。
3.减少尾气排放：高压共轨喷油器的精确喷射能够有效减少柴油发动
机的尾气排放，降低对环境的污染。
4.高可靠性和耐用性：高压共轨喷油器系统采用了先进的技术和材料，能够提供高可靠性和耐用性，减少维修和更换的频率。
总之，高压共轨喷油器通过精确控制燃油的喷射和燃烧过程，实现了
柴油发动机的高效率和低排放。
它是现代柴油发动机应用广泛的燃油喷射
系统，对汽车和工业应用具有重要意义。
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
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高压共轨喷油器工作原理
2017-06-14
高压共轨喷油器工作原理
2011-03-13 00:09:27| 分类：阅读8 评论0 字号：大中小订阅
喷油时刻和喷油量的调整是通过电子触发的喷油器实现的。
这些喷
油器取代了喷油嘴－帽总成（喷油嘴和喷油嘴帽）。
与已经存在的直喷柴油机中的喷油嘴－帽总成相类似的压具同样被应用于气缸顶部用于安装喷油器，也就是说，共轨的喷油器可以在发动机无需变动的情况下，就安装在已存在的直喷柴油机的气缸顶部。
喷油器可以被拆分为一系列功能部件：孔式喷油嘴，液压伺服系统和
电磁阀。
燃油来自于高压油路，经通道流向喷油嘴，同时经节流孔流向控制腔，控制腔与燃油回路相连，途径一个受电磁阀控制其开关的泄油孔。
泄油孔关闭时，作用于针阀控制活塞的液压力超过了它在喷油嘴针阀承压面的力，结果，针阀被迫进入阀座且将高压通道与燃烧室隔离，密
封。
当喷油器的电磁阀被触发，泄油孔被打开，这引起控制腔的压力下降，结果，活塞上的液压力也随之下降，一旦液压力降至低于作用于喷油嘴针阀承压面上的力，针阀被打开，燃油经喷孔喷入燃烧室。
这种对喷油嘴针阀的不直接控制采用了一套液压力放大系统，因为快速打开针阀所需的力不能直接由电磁阀产生，所谓的打开针阀所需的控制作用，是通过电磁阀打开泄油孔使得控制腔压力降低，从而打开针阀。
图8 共轨系统喷油器
1-回油管；2-回位弹簧；3-线圈；4-高压连接；
5-枢轴盘；6-球阀；7-泄油孔；8-控制腔；9-进油
口；10-控制活塞；11-油嘴轴针；12-喷油嘴
图1-喷油器关闭图2-喷油器打开
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，通
过回油管，会同高压泵和压力控制阀的回油流回油箱。
在发动机的运转和高压泵的产生压力状态下，将喷油器的工作过程划
分为四个阶段：
－喷油器关闭（有高压时）；
－喷油器打开（开始喷射）；
－喷油器完全打开；
－喷油器关闭（喷射结束）。
这些工作阶段是由于作用于喷油器各零部件的分配力所导致的。
发动
机停机时，共轨中没有压力时，喷油嘴弹簧使喷油器关闭。
喷油器关闭（自由状态）：在自由状态，电磁阀没有通电，所以它是
关着的。
泄油孔关闭，阀的弹簧使枢轴的球体顶在泄油孔座上，共轨高压在阀控制腔建立，同样的压力也存在于喷油嘴的承压腔内。
共轨压力作用于控制活塞的末端面，与喷油嘴弹簧力共同作用，克服由由承压腔产生的
开启力，维持喷油嘴在关闭位置。
喷油器打开（开始喷射）：喷油器处于它的自由状态，电磁阀通以用
于保证它快速打开的峰值电流。
由电磁触发产生的力超过了阀的弹簧力，触发器打开了泄油孔。
几乎同时，较高的拾取电流降至较低的电磁铁所需的维持电流，磁路的磁隙变小使得仅需较小的维持电流使得控制阀保持开启。
当泄油孔打开时，燃油将从阀控制腔流入位于它上方的空腔，燃油并由此经回油管回到油箱。
泄油孔破坏了绝对的压力平衡，最终在阀控制腔内的压力也下降。
这导致阀控制腔内的压力低于仍与共轨有相同压力水平的喷油嘴承压腔的.压力，阀控制腔内压力的减小，导致作用于控制活塞上的力的减
小，最终喷油嘴针阀打开，喷射开始。
喷油嘴针阀的打开速度取决于流过控制腔的进、泄油孔时的不同流量。
控制活塞到达上方的停止位置，那里仍由在进、出油口之间的燃油流动所产生的缓冲保持着。
这时，喷油器喷油嘴完全打开，且燃油以几乎与共轨内的相同压力喷入燃烧室内。
喷油器的强制分配与它在打开阶
段时相似。
喷油器关闭（喷射结束）：一旦电磁阀不被触发，阀弹簧使枢轴向下运动，球阀将关闭泄油孔。
枢轴被设计成两个元件，虽然枢轴盘在它向
下运动过程中是由一个驱动凸肩导向的，但它能利用抵消弹簧对回位弹簧缓冲，从而尽量没有向下的作用力枢轴和球阀上。
泄油孔的关闭泄油口，燃油经进油口进入控制腔建立压力，这个压力与共轨内的压力相同，该压力在控制活塞末端面上产生一个增大的力，这个力再加上弹簧力，此时超过了由承压腔产生的力，所以喷油器针阀关闭。
喷油器针阀的关闭速度取决于进油孔的流量，一旦喷油嘴针阀又运动至底部密封位
置时，喷射停止。