柴油机高压共轨系统

蓄压高压喷射燃油系统广泛应用在以下几类车辆中：

轿车：从功率为30kW，百公里油耗为3．5L，排量为0．8L的3缸发动机，一直到功率为180kW，排量为3．9L的8缸发动机；单缸输出功率可以达到30kW的轻型商用汽车；单缸输出功率可以达到20OkW的重型卡车，机车和船舶发动机。

高压共轨系统和凸轮驱动系统相比，有很强的适应性，主要体现在：宽广的应用范围；高喷射压力；可变喷射时间；多级预喷射和后喷射功能；可变喷射压力（喷射压力可以在23～200MPa的范围内变化）。高压共轨系统采用模块化设计，这种设计简化了系统对每缸的适应性。

在柴油机上，高压共轨系统的组成为：

①低压系统：由燃料供给系统组成。

②高压系统：由高压油泵、高压蓄压器（高压油轨）、喷嘴和高压油管等组成。

③电子控制系统：由传感器，控制单元和执行器等组成。

高压共轨系统中最重要的部件是喷油器，通过高速电磁阀控制喷油器的开启和关闭，这使得对每个汽缸的单独喷射控制成为可能，和其他电磁阀控制的燃油喷射系统不同的是，高压共轨系统是在电磁阀打开时喷油。因为所有的喷油器中的燃油都来自共轨系统的公用轨道，所以称共轨燃油系统。

共轨腔内的高压直接用于喷射，可以省去喷油器内的增压机构；而且共轨腔内是持续高压，高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。

通过高压油泵上的压力调节电磁阀，可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节，尤其优化了发动机的低速性能。

通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时、喷射油量以及喷射速率，还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。

高压共轨系统由五个部分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口，由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。

预喷射在主喷射之前，将小部分燃油喷入气缸，在缸内发生预混合或者部分燃烧，缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降，发动机工作比较缓和，同时缸内温度降低使得NOx排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性，改善高压共轨系统的冷起动性能。

主喷射初期降低喷射速率，也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速率，可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期，使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成，提高输出功率，减少燃油消耗，降低碳烟排放。主喷射末期快速断油可以减少不完全燃烧的燃油，降低烟度和碳氢排放。[2]