共轨喷油器试验台

相信了解共轨喷油器和从事汽车维修的朋友们在平时的使用和修理过程中对垫片的概念并不陌生。那么究竟各类共轨喷油器内部都有哪些可调整垫片？共轨喷油器垫片的功能与调整方法又有哪些呢？

其实，更换零部件绝不是简单的更换就行的，必须对相应的装配尺寸做详细测量，并依据油量测试的结果调整相应的垫片厚度。下面让我们以博世大车喷油器CRIN2为例来详细聊聊里边的调整垫片对喷射功能影响。

一、CRIN2喷油器的调整垫片

首先来看这张结构图，其中红色框标示出来的是5个重要的垫片，由上而下分别是：阀弹簧调整垫片、衔铁升程调整垫片、缓冲升程调整垫片、油嘴弹簧调整垫片和针阀升程调整垫片（中间片）。

阀弹簧调整垫片

调整电磁阀弹簧力的大小。不同种类的喷油器阀弹簧力设定值不一样。CRIN喷油器的阀弹簧力设定值从58N到85N不等，最大许用公差±3N。阀弹簧力太大和太小都会影响到相应区域的喷油量大小。

衔铁升程调整垫片

调整球阀上下跳动的位移最大值（即衔铁升程）。不同种类的喷油器衔铁升程设定值有差别。CRIN的衔铁升程设定值从40微米到60微米不等，其中中国市场的CRIN2 代喷油器多为52微米或55微米，最大许用公差±5微米。衔铁升程太大或太小会直接导致喷油器不喷油或喷射严重偏小。对CRIN喷油器而言，在设定值的正常偏差内（±5微米），衔铁升程的大小只会影响到预喷点油量大小，不会影响到其它喷射点。

缓冲升程调整垫片

调整衔铁片在工作过程当中的最大位移。缓冲升程垫片不能太厚，否则直接导致喷油器回油量大。设定值在20微米到60微米不等，最大许用公差±20微米。只要在最大许用公差范围内，它的厚与薄不会影响到各单个测试点的喷油量，只对短时间内多次喷射油量的总量有影响。而普通的维修用测试台是测不出来的。

油嘴弹簧调整垫片

调整油嘴弹簧力的大小（俗称油嘴针阀开启压力）。CRIN2油嘴弹簧力一般设定为34N，最大许用公差±3N。弹簧力超差会导致喷油量偏差，尤其怠速阶段。

针阀升程调整垫片（中间片）

调整油嘴针阀在工作过程当中的最大位移。其设定值随喷油器型号的不同而不同，一般从200微米至350微米不等，最大许用公差±10微米。针阀升程的大小主要影响全负荷点的喷油量。

二、CRIN各垫片对喷射曲线的影响

下面的喷油器喷射曲线图它表征了喷油器在不同轨压和不同通电时间的喷油量大小。我们以0445120078喷油器为例来看看各垫片厚与薄对该曲线的影响。

1、针阀升程的影响：

如下图所示：蓝色曲线表示的是当喷油器的针阀升程为250微米时的喷射曲线，则当针阀升程为280微米时，喷射曲线会成为红色曲线所示状态。而当针阀升程调整为230微米时，同一喷油器的喷射曲线会成为如绿色曲线所示状态。从图上可看出，当调整针阀升程的大小时，仅对全负荷点的油量产生相应影响。

2、油嘴弹簧力的影响：

如下图所示：蓝色曲线表示的是当喷油器的油嘴弹簧力为34N时的喷射曲线，则当油嘴弹簧力为31N时，喷射曲线会成为红色曲线所示状态。而当油嘴弹簧力调整为37N时，同一喷油器的喷射曲线会成为如绿色曲线所示状态。从图上可看出，当调整油嘴弹簧力的大小时，主要对低怠速点的油量产生影响，对其它喷射点的油量影响非常有限。

3、电磁阀弹簧力的影响：

如下图所示：蓝色曲线表示的是当喷油器的阀弹簧力为67N时的喷射曲线，则当阀弹簧力为63N时，喷射曲线会成为红色曲线所示状态。而当阀弹簧力调整为71N时，同一喷油器的喷射曲线会成为如绿色曲线所示状态。从图上可看出，当调整阀弹簧力的大小时，对整个喷射区域的喷油量都会产生影响，其中对排放点喷油量的影响是最大的。

4、衔铁升程的影响：

如下图所示：蓝色曲线表示的是当喷油器的衔铁升程为50微米时的喷射曲线，则当衔铁升程为60微米时，喷射曲线会成为红色曲线所示状态。而当衔铁升程调整为40微米时，同一喷油器的喷射曲线会成为如绿色曲线所示状态。从图上可看出，在一定范围内（CRIN2：30~70微米）改变衔铁升程大小时，仅对预喷点的油量产生相应影响。

在维修过程当中，有些师傅通过调节衔铁大垫片的厚度可发现各个喷射点油量都会产生很显著的影响，这只是由于衔铁升程不在正常范围内所致（超大或超小，对CRIN2来讲不在30~70微米区间），这个时候喷油器是不能正常工作的。情况如下图所示，动态工作性能紊乱。由此可见，在维修过程当中控制衔铁升程的大小是至关重要的。

三、CRIN的总结

在维修过程当中如若碰到需要更换阀组件，一定请使用精密测量量具进行控制如果没有完整精密测量量具的，至少需要控制衔铁升程一项，使之位于合理区间（30~70微米）。然后通过台架测试结果对相应的垫片进行调整。

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柴油发动机燃油喷射系统的选择对发动机的动力性能、经济性能有着重要的影响，不同的燃油控制系统对发动机的数据参数影响很大。喷油器是影响发动机燃油经济性的主要因素，喷油器对燃油的雾化质量、喷油的持续时间以及所喷油束与燃烧室的配合，有着很大的影响，对燃油喷射系统喷油器的选择与研究有着很大的应用价值。共轨喷油器与传统的 S 系列、P 系列喷油器相比较，具有喷射压力高、雾化效果好，节约燃油、降低噪音污染等方面的特点和优越性能。其市场保有量随着欧 III 共轨系统的配套量在逐年的增加。现以日本电装公司生产的共轨喷油器为例，对共轨喷油器的性能做一简要的分析介绍。

一、电装共轨喷油器概述( 见图 1)

1． 共轨喷油器根据发动机中央控制单元( ECU)发出的信号，将油轨中的加压燃油喷射到发动机燃烧室中，并保证与发动机相匹配的喷射正时、合适的喷射油量以及喷射方式和喷射率。

2． 使用双向阀( TWV) 和量孔对喷射进行控制。双向阀( TWV) 控制作用: 一是对控制室中的压力进行有效控制，另外对对喷射的开始和结束时间进行控制。量孔可通过限制喷嘴打开的速度来控制喷射率。

3． 将控制室压力传递到喷嘴针处，控制活塞打开和关闭阀。

4． 当喷油嘴针阀打开时，喷油嘴再将雾化好的燃油进行喷射，实现燃油喷射的目的。

二、电装共轨喷油器的工作原理( 见图 2)

电装共轨喷油器通过控制室中的燃油压力控制实现燃油喷射。双向阀( TWV) 对控制室的燃油压力进行控制，主要是通过对控制室中的燃油泄漏控制燃油压力。双向阀有多种，它随喷油器类型的不同而有所改变。

1． 无喷射

双向阀( TWV) 未通电时，它切断控制室的溢流通道，控制室中的燃油压力与喷油嘴针上的施加燃油压力同为一个油轨压力。此时，喷油嘴针阀处于关闭状态，原因是控制活塞的承压面压力和喷嘴弹簧力之间的压力不同，燃油未实现喷射。

2． 喷射

双向阀( TWV) 通电时，双向阀被拉起，从而打开控制室的溢流通道，控制室内的燃油流出，压力下降。控制室中的压力下降，使喷油嘴针阀处的压力克服向下压的力，喷油嘴针阀被向上推起，喷射开始。燃油的流量受到量孔的限制，因此工作时喷油嘴被逐渐打开，喷射率不断升高。当电流被继续施加到双向阀( TWV) 时，喷油嘴针阀达到最大升程，实现最大燃油喷射率、最大燃油喷射量。

3． 喷射结束

双向阀( TWV) 通电结束时，阀下降，关闭控制室的溢流通道。控制室中的燃油压力立即返回油轨压力，喷嘴关闭，喷油停止。

三、电装共轨喷油器的驱动电路

为了提高共轨喷油器的敏感度，将驱动电压变为高电压，加快电磁线圈的磁化和双向阀( TWV) 的响应。ECU 中的 EDU 或充电电路将各自蓄电池电压提高到100 V左右时，通过 ECU 发出的驱动喷油器的信号而施加到喷油器上，提高共轨喷油器的敏感度( 详见图 3) 。