国IV之后柴油机三种燃油喷射系统对比及其技术发展趋势
柴油发动机燃油喷射装置详解（上）
柴油发动机燃油喷射装置详解（上）柴油发动机燃油喷射系统，从机械式到现在的电子控制式，其结构和工作原理也都各不相同，就喷油嘴来说，分为被动式和主动式两种，喷油泵的蓄能形式进过了几代改进，出现了较大的不同。
下面几张图简单画出了最为常见的几种燃油喷射系统。
上面的图画了几种常见的燃油喷射系统，其实就喷油嘴来说，分为被动式和主动式两种，主要是油泵的差别。
那么我们最常见的燃油喷射系统又哪些？其基本工作原理是什么呢？燃油喷射装置可以看作为发动机的心脏，发动机的好坏，燃油是否被作为燃料完全燃烧，和燃油是否能被很好的雾化、喷射时间、喷射量有着很大关系，而这很大一部分取决于燃油喷射装置，从直列泵到现在的高压共轨技术的应用，我们不难看出，柴油发动机在进步的同时，燃油喷射系统也在发生着变化。
柴油机对燃油喷射系统的基本要求不管是直列泵、分配泵...还是高压共轨，在发动机上起的作用都差不多，发动机燃油喷射装置最基本功能主要包括将燃油加压、调节每次的喷油量和喷油时间、将被加压后的燃油合理的分配到各个气缸当中并使之在燃烧室雾化。
1.自由控制喷油压力燃油能不能在燃烧室中很好的燃烧，和燃油喷入燃烧室的雾化程度有关，要达到更好的雾化效果，必须需要更高的喷油压力。
在靠凸轮驱动的机械式燃油喷射系统中，凸轮的形状等因素决定着喷油压力，并且压力是在一个固定的范围内——自生产出来是什么样就一直恒定不变。
人们按照自己的愿望该改变喷油压力几乎是不可能的事情。
只有在电子控制的共轨燃油喷射系统中，才能做到相对的自由控制喷油压力。
2.自由控制喷油时间在传统的泵-管-喷系统中，由于采用了一定长度的高压油管，在喷油泵端对燃油加压的压力波传递到喷油嘴端的过程是一个非常复杂的过程，人们没有办法加以有效的控制，一般都是凭借经验，通过参数组合，最后由实验决定喷油时间。
柴油欧三喷油器工作原理在传统的机械式燃油系统中，一般是采用提前器控制喷油时间。
在第二代和第三代电控喷油系统中，采用高速电磁阀之后，才真正实现了自由控制喷油时间。
柴油机高压共轨燃油喷射系统现状与发展趋势
柴油机高压共轨燃油喷射系统现状与发展趋势刘斌彬,李国岫,郑亚银(北京交通大学,北京100044)摘要:介绍柴油机电控高压共轨喷射系统的原理和结构,对当今国外典型的高压共轨喷射系统进行介绍和分析,总结各种系统的最新进展,最后提出未来的研究目标和发展趋势。
关键词:柴油机;高压共轨;喷射系统中图分类号:TK 428.8 文献标识码:A 文章编号:1000-6494(2006)02-0001-03Existing Status and Trend of H igh -pressure Common -railI njecting System in Diesel E nginesLI U Bin -bin ,LI G uo -xiu ,ZHE NG Y a -yin (Beijing jiaotong University ,Beijing 100044,China )Abstract :This paper introduces and analyzes the principle and structure of typical foreign electric -control high -pressure com 2m on -rail injecting systems and summarizes the latest development of each mentioned systems.I t puts forward future research tar 2gets and trend in the end.K ey w ords :diesel engine ;high -pressure comm on -rail ;injection system 作者简介:刘斌彬(1982-),男,汉,研究生,主要研究方向为柴油机电控系统的研究与开发。
收稿日期:2005-09-28 为了节省能源、降低排放,柴油机电子控制燃油喷射技术已经取得了巨大的进步,而共轨喷射技术的应用,实现了柴油机发展史上的一大飞跃。
柴油机电子控制燃油喷射技术综述
柴油机电子控制燃油喷射技术综述摘要本文介绍了电控柴油喷射系统控制原理,阐述了柴油机电子控制技术的特点,提出了柴油机电子控制技术的发展趋势。
关键词柴油机;电控;燃油喷射技术中图分类号tk42 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)23-0081-020 引言高产出低投入,柴油机因此在各领域得到广泛应用。
然而其燃油经济性与排放随着柴油机数量的增加引起人们的关注,各国政府从20世纪70年代陆续开始出台越来越严格的排放法规。
传统的依靠凸轮机构组成的机械式柴油机燃油喷射系统因其控制精度低、响应速度慢、控制自由度小等固有缺点[1],已无法满足人们对柴油机高功率、低油耗和降低排烟、噪声、排放等方面的要求。
所以运用电子控制技术控制柴油机已成必然。
1 电控柴油喷射系统控制原理传感器包括燃油温度、冷却水温度、进气温度、进气压力齿条位置、油门踏板位置、柴油机转速、车速、喷油时刻等,电子控制单元(ecu)根据各种传感器实时监测到的柴油机运行参数,与ecu中预先存储的参数值或参数图谱(map图)相比较,按其最佳值或计算后的目标值把喷令输送到执行器。
执行器根据ecu指令控制喷油正时(正时控制阀开闭或电磁阀关闭始点)和喷油量(电磁阀关闭持续时间或齿条位置)。
电控柴油喷射系统还能和制动防抱系统abs的ecu、整车传动装置的ecu及其他系统的ecu互通数据而实现整车的电子控制。
2 柴油机电子控制技术的特点柴油机电控技术和汽油机电控技术有许多相似的地方,整个系统都是由电控单元、传感器、和执行器3大部分组成。
电控单元在硬件方面很相似,在整车管理系统的软件方面也有近似处[2]。
柴油机电控技术有两个明显特点:1)柴油电控喷射系统的多样化;2)关键技术和技术难点在柴油喷射电控执行器。
电控柴油机上所用的像温度、压力、转速及油门踏板传感器等传感器,和汽油机电控系统都是一样的。
柴油机是热效率较高的机械。
为造成最佳的燃油和空气混合及燃烧的最有利条件,达到柴油机在功率、转速、怠速、扭矩、排放、噪声等要求,它在适当的时期、空间状态,将适量的燃油通过高压喷油泵和喷油器喷入柴油机的燃烧室。
柴油机电控技术发展三个阶段的技术简介.doc
柴油机电控技术发展三个阶段的技术简介柴油机电控技术的发展柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。
汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。
柴油机电控技术发展的三个阶段：位置控制、时间控制、时间—压力控制（压力控制）第一代柴油机电控燃油喷射系统（常规压力电控喷油系统）优点：结构不需改动，生产继承性好，便于对现有柴油机进行升级换代。
缺点：系统响应慢、控制频率低、控制自由度小、控制精度不够高，喷油压力无法独立控制。
第二代柴油机电控燃油喷射系统（高压电控喷油系统）改变了传统燃油供给系统的组成和结构，主要以电控共轨（各缸喷油器共用一个高压油管）式喷油系统为特征，直接对喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行“时间－压力控制”或“压力控制”。
特点：通过设置传感器、电控单元、高速电磁阀和相关电/液控制执行元件等，组成数字式高频调节系统，有电磁阀的通、断电时刻和通、断电时间控制喷油泵的供油量和供油正时。
但供油压力还无法独立控制。
●柴油机电控燃油喷射系统的优点1.改善低温起动性。
电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行这种麻烦的起动操作，使柴油机低温起动更容易。
2.降低氮氧化物和烟度的排放。
采用柴油机电控技术，可精确地将喷油量控制在不超过冒烟界限的适当范围内，同时根据发动机工况调节喷油时刻，从而有效地抑制排烟。
3.提高发动机运转稳定性。
4.提高发动机的动力性和经济性。
采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减，都能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转，有利于提高其经济性。
5.控制涡轮增压。
柴油机电控系统中，ECU根据传感器信号精确计算喷油量和喷油正时。
从而提高发动机的动力性和经济性。
采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的控制。
6.适应性广。
只要改变ECU的控制程序和数据，一种喷油泵就能广泛用在各种柴油机上，而且柴油机燃油喷射控制可与变速器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期，并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。
柴油机节能技术及发展趋势
柴油机节能技术及发展趋势-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII柴油机节能技术及发展趋势摘要：随着能源紧缺和环境污染问题的日益严重，当前国内外法规对柴油机节能与排放的要求越来越高，柴油机节能减排技术发展面临着新的挑战。
文章主要从柴油机节能减排技术的几个方面介绍了柴油机技术的发展现状，分析了当前柴油机在节约能源以及降低污染物排放方面的研究进展，讨论了二十一世纪柴油机环保与节能技术的发展趋势。
关键词：柴油机、节能技术、电控喷射、涡轮增压1.引言1882年德国人狄赛尔提出了柴油机工作原理，1896年制成了第一台四冲程柴油机。
一百多年来，柴油机技术得以全面的发展，应用领域起来越广泛。
大量研究成果表明，柴油机是目前被产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。
由于它的高效、节能等性能在汽车动力中受到高度重视,特别在近现代,柴油机的应用趋势在逐渐扩大,由于柴油机对能源消耗较大,对环境污染特别严重,所以对该项污染问题不能忽视,全世界的能源枯竭和发动机尾气对世界的污染日益严重,全世界在对节约能源和汽车尾气排放上有了更高的规定。
柴油机燃油经济性和排放关系未来柴油机发展的关键问题。
在美国、日本以及欧洲100%的重型汽车使用柴油机为动力。
在欧洲，90%的商用车及33%的轿车为柴油车。
在美国，90%的商用车为柴油车。
在日本，38%的商用车为柴油车，9.2%的轿车为柴油车。
据专家预测，在今后20年，甚至更长的时间内柴油机将成为世界车用动力的主流。
世界汽车工业发达国家政府对柴油机发展也给予了高度重视，从税收、燃料供应等方面采取措施促进柴油机的普及与发展。
随着先进柴油技术的发展，柴油发动机冒黑烟，噪音高，振动大等问题得到解决，柴油机较同排量汽油机可节油25%以上的优势得以显现。
近年来，柴油轿车在国际上，特别是欧洲，取得了很大发展。
到2007年，西欧柴油轿车销售已占轿车销售市场份额的54%，在部分国家（如法国）已占70%以上。
柴油机高压共轨燃油喷射系统共3篇
柴油机高压共轨燃油喷射系统共3篇柴油机高压共轨燃油喷射系统1柴油机作为一种特殊的内燃机，具有功率大、经济性好、耐用等优点。
现在，在各类重型机械、车辆以及船舶中都广泛应用。
然而，柴油机在使用过程中，其燃料喷射系统一直是一项重要的研究课题。
过去的燃油电喷和机械泵喷嘴逐渐被淘汰，取而代之的是高压共轨燃油喷射系统，本文就来探索一下这个系统的工作原理和优点。
一、高压共轨燃油喷射系统的工作原理高压共轨燃油喷射系统是指通过高压油泵将燃油压制到高压下，然后通过共轨系统将燃油输送到喷油器，并实现喷油控制。
该系统由高压油泵、高压共轨、压力调节器、电控喷油器等部分组成。
其中高压共轨是系统的关键部分，其负责储存经过高压油泵压制的燃油，并向喷油器输送高压燃油。
通过电控器对喷油器的电磁阀进行开关控制，可使喷油器的燃油喷射量达到预期效果，从而实现精准喷油。
二、高压共轨燃油喷射系统的优点高压共轨燃油喷射系统相对于传统的电喷和机械泵喷嘴有许多优点：1. 节省燃油：高压共轨燃油喷射系统可实现精准喷油，避免了传统喷射系统中过多或过少喷油而导致的燃油浪费。
2. 噪音小：高压共轨燃油喷射系统具有较低的噪音水平，能够提升汽车的舒适性。
3. 排放低：通过高压共轨燃油喷射系统的精准喷油控制，燃油燃烧更加充分，大大减少了有害气体排放，符合现代环保要求。
4. 自适应性强：柴油机在运行时其燃油需求随着车速和负载等因素的改变而变化，高压共轨燃油喷射系统能够更精确地适应这些变化。
三、未来展望未来，随着高压共轨燃油喷射系统技术的不断升级以及制造成本的降低，其应用范围将不断扩大。
未来的柴油机燃油喷射系统不仅需要具备精准喷油、低噪音、低排放等诸多特点，还需要结合智能控制等先进技术，实现更加高效、安全、环保的燃油喷射系统。
同时，还需要进一步优化整个燃油系统的设计，提高燃油的利用率，以满足汽车燃油和环境保护等方面的需求。
结语：高压共轨燃油喷射系统是目前柴油机领域最为先进的燃油喷射系统之一。
汽油机与共轨式柴油机电控燃油喷射系统对比分析
汽油机与共轨式柴油机电控燃油喷射系统对比分析汽油机和共轨式柴油机都是目前应用较为广泛的内燃机，而电控燃油喷射系统是它们的关键部件。
本文将比较分析两种系统在燃油喷射方面的优势和不足，并从性能、可靠性、经济性等方面进行综合评价。
一、性能比较1、喷油器类型不同汽油机和柴油机使用的喷油器类型不同。
汽油机常采用溅射式喷油器，而柴油机大多数采用共轨喷油器。
共轨式柴油机的喷油器比溅射式喷油器精度更高，雾化效果更好，喷油量可以根据发动机负荷自动调节，以保证更好的燃油经济性。
2、空燃比控制方式不同燃烧室内的空气和燃油的比例对发动机的性能和排放产生重大影响。
汽油机采用三元催化器和氧传感器监测空气和燃油的比例进行控制，而柴油机则使用压力传感器和温度传感器监测燃油的输入和压力来控制燃油喷射量，以控制空燃比。
二、可靠性比较1、加工成本不同共轨式柴油机的加工成本高于汽油发动机，这是因为它需要制造的压力传感器、节气门以及喷油器等元件数目较多，而这些元件的质量和性能直接影响发动机的性能和可靠性。
2、系统复杂度不同共轨式柴油机的电控燃油喷射系统要比汽油发动机复杂得多，需要使用复杂的控制模块和大量传感器和执行器，以实现更准确、可靠、高效的燃油喷射和调节。
三、经济性比较1、燃油经济性共轨式柴油机在燃油经济性方面表现优秀，因为其喷油器可以根据发动机负荷自动调整喷油量，以满足不同行驶条件下的燃油经济性需求。
而汽油机基本上只能通过信号灯来提高燃油经济性。
2、维护成本共轨式柴油机在维护方面相对较高，因为其燃油喷射系统更加复杂，需要进行更为频繁的保养和维护。
而汽油机则比较简单，维修费用更为低廉。
综上所述，共轨式柴油机的电控燃油喷射系统在性能和经济性方面表现出色，但其成本和维护难度较高。
而汽油机则较为简单，成本和维护费用较低，但其燃油经济性不如共轨式柴油机。
因此，在选用发动机时需根据实际需求进行综合考虑，以达到最佳的使用效果。
四、环保性比较1、排放标准共轨式柴油机的电控燃油喷射系统可通过高精度的燃油喷射和空气燃料比统计来实现低排放标准，满足国家和地区的尾气排放标准。
国内外汽车发动机的技术现状及发展趋势
+ 3．国家对自主开发新机型在税收上、贷款
上应予以优惠。例如：进口样机、试验设 备、原材料、技术资料在进口关税上以予 以减免，在审批时应大开绿灯。 + 4．注重人才培养，积极引入国外人才包括 有开发经验的在国外大企业工作过的“海 归”人才。 + 5．继续依靠国外技术力量（如AVL、FEV 公可），但鼓励联合开发，自主开发，尽 快掌握先进的汽油抓开发技术
+ 3．整机和核心零部件企业中外资控股趋势明显，
近几年，外方有意控制汽车发动机技术。由于中国 加入WTO条款中规定国内生产发动机允许外方控股， 因此外方近几年控股趋势明显，如广州丰田发动机 有限公司日方占70%，中方占30%；一汽与德国大 众在大连新建发动机厂，大众占60%，一汽占40%； 长春西门子威迪欧有限公司德方占100%股份（生产 电子控制产品）等。 + 4．国外跨国汽车集团都有自己的配套体系和技术 壁垒，中方汽油机企业很难进入其OEM配套体系。 例如日系车型、韩系及德系车型进入我国都跟进一 批配套企业，国内一些汽油机及配件企业产品进入 其配套体系很难。
+ 3、增压中冷技术
采用涡轮增压增加柴油机的空气量，提高燃烧 的过量空气因数是降低大负荷工况排气烟度、 PM 排放量以及燃油消耗的有效措施。有效的空——空 中冷系统，可使增压空气温度下降到50℃以下，工 作循环温度的下降有助于NOX的低排放和PM的下 降，故目前重型车用柴油机都普遍是增压中冷型， 不仅有助于低排放而且燃油经济性良好。 4、排气再循环（EGR）技术的应用 EGR 是目前发达国家先进内燃机中普遍采用的 技术，其工作原理是将少量废气引入气缸内， 这种 不可再燃烧的 CO2 及水蒸汽废气的热容量较大，能 使燃烧过程的着火延迟期增加，燃烧速率变慢， 缸 内最高燃烧温度下降，破坏 NOX 的生成条件
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国Ⅳ之后柴油机三种燃油喷射系统对比及其技术发展趋势司康２０１１年１２月２９日，国家环保部“关于实施国家第四阶段车用压燃式发动机与汽车污染物排放标准的公告”正式出台。
公告要求：自２０１３年７月１日起，所有生产、进口、销售和注册登记的车用压燃式发动机与汽车必须符合国Ⅳ标准。
随着国Ⅳ排放标准全面实施日期的临近，从目前国内主要商用车企业已申报和正在申报的国Ⅳ汽车与发动机产品公告、以及“十二五”国Ⅳ、国Ⅴ柴油发动机开发计划来看，其燃油喷射系统主要采用电控高压共轨，少数产品采用电控单体泵和泵喷嘴。
下面分别就这三种喷射系统的优缺点及其技术发展趋势作一对比介绍。
电控泵喷嘴系统是将油泵和油嘴做成一体直接安装于气缸盖上，由顶置凸轮轴驱动。
顶置凸轮轴必须具有极高的硬度和刚度以承受喷油器产生的高压，同时，凸轮轴的驱动系统也需专门设计。
其最大优点是能够减轻或者消除在柴油流动和喷射过程中高压油管内压力波的影响。
因为这个压力波会妨碍喷油系统与负荷转速的良好匹配，并随着高压管的增长而增大。
此系统结构紧凑、喷射压力高，低速和小负荷时燃油喷射稳定性好，具有较好的控制灵活性，低速时发动机综合性能显著改善。
电控泵喷嘴系统主要设计原理是通过气缸盖顶端的顶置凸轮轴直接驱动燃油形成高压，如图１所示为该系统布置示意图。
由于没有了额外的高压燃油管路，故消除了管路压力损失并避免了管路泄漏的可能。
同时因为燃油增压与喷射装置的一体化，故可以在短时间内高效高压完成燃油喷射并对其喷油量、压力、正时进行灵活控制。
该系统的喷油压力一般都超过共轨系统和单体泵系统所能够达到的水平。
由于该系统发动机缸盖顶置凸轮轴的结构特点，加大了缸盖刚度、强度的设计要求。
按国外产品经验，采用该系统的发动机，气缸内能够承受的最大爆发压力一般需要达到20MPa。
该系统的最大优势是可以形成更高的喷射压力，从而使得发动机具备国Ⅳ、国Ⅴ排放升级的潜力。
因为对发动机缸盖的设计难度增大，从近期国内主要商用车企业已申报和正在申报的国Ⅳ发动机产品公告来看，到目前为止国内还没有此种系统的实际应用。
单体式喷油泵简称单体泵。
将整体式喷油泵化整为零安装在发动机每个气缸上，燃油喷射由各自的独立喷射单元来完成。
喷油泵与喷油嘴之间用一根很短的高压油管相连。
电控单体泵系统是在泵喷嘴系统的基础上衍生出来的，除了压力比泵喷嘴稍低一点外，其他功能基本和泵喷嘴相近。
单体泵系统主要由柱塞、柱塞套筒、回位弹簧、弹簧座、出油阀、出油阀座、出油阀弹簧、出油阀压紧螺帽等零件组成。
作为在国内外都有着成熟应用的电控单体泵技术，其系统基本布置是：将油泵柱塞驱动与发动机配１电控泵喷嘴系统２电控单体泵系统图１电控泵喷嘴系统布置示意图图３电控高压共轨系统基本布置示意图气机构所需凸轮轴整合为一体，包含在机体内部，从而实现油泵到喷油器的燃油管路最短化。
发动机工作时则通过发动机周边安装众多的传感器以检测发动机状态，作为控制油泵电磁阀开启时间的输入信息，对燃油喷射量、喷射正时实行电子控制。
其主要工作原理是通过电子系统对喷入气缸的喷油量、喷油正时进行精确、柔性的控制，以及通过油泵结构设计的优化进而实现对喷油气缸喷油压力的提高，从而改善发动机的燃烧工作过程，最终在有效降低发动机的排放水平以满足法规要求的同时，还能够较大改善发动机的燃油经济性、噪声特性。
图２所示为电控单体泵系统布置示意图，该系统已在欧美成功使用了十多年，被公认为性能优越、稳定可靠的电控燃油喷射系统之一。
此系统主要包括一个带有出油控制阀的高压油泵、机械喷油器，以及连接所需的燃油管路、滤清系统。
其技术的主要特征是在发动机机体上集成喷油泵的功能，并通过在油泵上加装电磁阀控制其出油时间、油量，从而达到燃油喷射优化的目的。
其油泵与发动机配气机构共用一根凸轮轴，从而在结构上使其最大程度得到简化，并缩短了油泵出油口到喷油器的管路距离。
由于在油泵的出油口加装了精确燃油计量、时间控制的电磁阀，因而能够对喷油正时和喷油量进行较为精确的控制，有利于燃烧过程的优化。
该系统油泵提升压力原理与直列泵类似，所以其喷油规律为“三角形”的前缓后急的特征，一定程度上有利于燃烧过程的优化，最高压力可达到１８００～２０００ｂａｒ。
但由于油泵压力和发动机转速成正比，低转速区域压力较低，因而不利于柴油机低速时燃烧性能的提高。
在国Ⅲ排放要求阶段，喷油器的喷油开启方式仍是依靠弹簧压力控制。
进入国Ⅳ阶段，需将机械式喷油器改成电控喷油器，形成双电磁阀单体泵系统，燃油喷射压力相应提高到２５００ｂａｒ，并采用系统一致性控制，来优化整个喷射过程，并且可以实现多次喷射。
如此在对发动机整体结构不做大的调整下，可以达到国Ⅳ排放水平，并具有升级到国Ⅴ排放的潜力。
目前，国内商用车企业配套使用的电控单体泵系统来源主要有：德尔福单体泵、衡阳单体泵和威特单体泵等。
在国内产品的应用中，考虑到重新设计发动机机体需要对现有发动机的铸造、加工生产线有较大地变动，为控制成本，国Ⅲ阶段一般都采用外挂式单体泵，但这种设计，对噪声、振动会有一定的负面影响。
国Ⅳ阶段则与欧美产品接轨，普遍采用半内置式单体泵系统。
３．１结构和特点目前国内商用车企业的大多数中重型国Ⅲ、国Ⅳ柴油机都采用了电控高压共轨技术。
该系统的基本结构是：增设用来存储高压燃油的共轨管，由ECU 根据实际使用工况条件对燃油喷射过程实行精确控制，通过控制喷油器电磁阀开启时刻、持续时间从而控制喷射提前角、燃油喷射量，通过控制高压油泵电磁阀开启持续时间从而控制共轨油管内的燃油压力。
其目的是在一定的发动机进气条件下，通过对喷入气缸的喷油量、喷油压力、喷油正时、喷油次数等进行精确控制从而改善发动机的燃烧工作过程，在有效降低发动机的排放水平的同时，还能够改善发动机的经济性、燃烧噪声等。
图３所示为电控高压共轨系统基本布置示意图，该系统已经在欧、美、日成功使用了多年，并被公认为是性能最优越、可靠图２电控单体泵系统布置示意图３电控共轨系统性最高的电控燃油喷射系统。
该系统的几大基本特点是：（１）喷射压力高，喷油压力比一般直列泵高出一倍，目前最高可达１８０ＭＰａ；（２）喷油压力独立于发动机转速，可以改善发动机低速、大负荷的性能；（３）可以实现多次喷射，调节喷油率形状，实现理想喷油规律；（４）喷油正时和喷油量可以自由选定；（５）驱动扭矩小，噪声小、振动低；（６）结构简单、适用性强；（７）可以通过电控系统进行各缸工作均匀性校正等等。
根据国内外产品开发的实际经验，共轨系统无需经过特殊升级改进即可满足国Ⅳ和国Ⅴ排放发动机对燃油系统的要求。
与单体泵和泵喷嘴系统相比，高压共轨系统能够把压力产生与实际燃油喷射过程分离，特殊设计的电控喷油器可实现灵活的多次喷射，主要控制参数可在不同转速和负荷条件下任意调节，使发动机能够在不同工况下均得到较好的性能指标，且其在发动机上的安装较为容易。
除此之外，高压共轨燃油喷射系统还能提供更广阔的扩展功能和在燃烧过程组织设计上更多的自由度，它可以使柴油机以更低的排放、更好的燃油经济性和噪声性能运行。
３．２国内外研究现状共轨技术一经问世，就得到了世界上大多数柴油机生产厂商的青睐，被认为是２０世纪内燃机技术的三大突破之一。
国外经过多年的发展，已经形成了比较成熟的产品，如Ｆｉａｔ集团的Ｕｎｉｊｅｔ系统、电装公司的ＥＣ－ＤＵ２系统和博世公司的ＣＲ系统等。
其中，博世公司用压电石英作为执行器代替高速电磁阀，喷射压力已经高达１８０ＭＰａ，针阀运动速度达到１．３ｍ／ｓ，预喷射油量可控制在１ｍｍ３之内。
在控制策略上，以经典控制理论和现代控制理论为基础的开环控制和闭环控制在电控高压共轨系统中得到了广泛应用。
国内对电控高压共轨燃油喷射系统的研究起步较晚，目前正处于研制阶段。
其中天津大学研制的ＦＩＲＣＲＩ高压共轨系统正处于硬件在环仿真和实机测试阶段；上海交通大学开发的ＧＤ－１型高压共轨系统处于匹配玉柴６１１０柴油机的准备阶段；北京理工大学、华中理工大学等也正在开发自己的高压共轨系统。
无锡威孚集团与博世公司已经联合组建了无锡博世汽车柴油机系统股份有限公司，开始了高压共轨系统的生产。
在控制策略上，目前国内主要采用经典ＰＩＤ控制方法，这种方法原理简单，易于实现，稳定性好，但存在需要在不同工况下反复调节和不能在线调节等缺点。
４．１喷油压力高压化高压喷油的基本目的是改善雾化质量，是满足不同阶段排放法规要求的有效技术之一。
目前，泵喷嘴系统喷油压力可达２００ＭＰａ以上，美国威斯康辛大学开发的电控泵喷嘴系统（ＵＨＩＰ－Ｓ）最高喷油压力已达２６０ＭＰａ。
ＢＯＳＣＨ公司第１代共轨系统的喷油压力只有１３５ＭＰａ，第２代达到１６０ＭＰａ，第３代已经达到１８０ＭＰａ，第４代将增大到２２０ＭＰａ。
新型电控喷油系统的最高喷油压力已超过１５０ＭＰａ，超高压电控喷油系统的最大喷射压力可达３００ＭＰａ。
高喷油压力对喷油系统的可靠性提出更高要求，而先进的喷油系统可使喷油压力达到２５０ＭＰａ以上。
泵喷嘴系统在喷油压力方面有比较明显的优势，而电控共轨燃油系统在柔性控制性方面优点突出。
因此，将高喷油压力和柔性控制集于一身的具有高压和高灵活性的喷油系统则代表了未来柴油机电控喷油系统的发展方向。
４．２采用压电晶体喷油器压电晶体喷油器将成为新型高压共轨喷射系统的新宠。
西门子ＶＣＯ的压电晶体喷油器主要由带弹簧的多孔油嘴、控制活塞、进出油节流孔、二位二通阀和压电晶体部件组成。
压电晶体部件采用的多层压电晶体执行器由２０～２００μｍ陶瓷层烧结而成。
与电磁阀相比，压电晶体喷油器具有以下特点：一是响应速度更快，由于压电晶体阀芯的变形速度在０．１ｍｓ以内即可完成一次喷油针阀的开启动作，所以对于同样的喷油量，只需要更短的喷油持续时间；二是重复精度高，由于压电晶体块在喷油器内，整个喷油控制链上的累积公差进一步降低，能更精确地计量喷油量；三是采用多孔喷油器（６孔以上，孔径为０．１１～０．１３ｍｍ），最小喷油量可控制在０．５ｍｍ３，具有很高的燃油喷射压力（２０～２００ＭＰａ调节）；四是新颖４电控燃油喷射系统的技术发展趋势的调节功能有助于高精度、多级喷射和改善排放性能；五是具有集成化、低能耗、寿命长与工作稳定可靠等优点。
４．３电控泵喷嘴系统由机械驱动向蓄压方向发展首先，将电控和液压技术相结合，响应快，能按时间控制喷油过程和喷油压力；其次，工作过程与柴油机转速无关，可在宽广的工况范围内保持较高喷油压力，喷油压力可达１５０ＭＰａ以上；其三，可优化控制喷油规律，改善柴油机的排放性能；其四，能满足１７～２９１０ｋＷ柴油机的匹配需要。
４．４采用具有高度柔性调节能力的高压喷油系统ＢＯＳＣＨ公司的增压活塞共轨系统（ＡＰＣＲＳ系统）、卡特皮勒公司的ＨＥＵＩ－ＣＲＤ和Ｄｅｌｐｈｉ公司的Ｅ３－ＥＵＩ是３种典型的未来先进柔性高压喷油系统的代表。