5.8高压共轨系统

机械系统检修汽车发动机高压共轨系统柴油机BOSCH高压共轨系统BOSCH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。发动机共轨系统喷油泵电子控制单元共轨高压燃油电磁阀喷油器保持连续的压力共轨系统特点1、共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。2、可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力（120MPa~200MPa），可同时控制NOx和微粒（PM）在较小的数值内，以满足排放要求。

3、柔性控制喷油速率变化，实现理想喷油规律，容易实现预喷射和多次喷射，既可降低柴油机NOx，又能保证优良的动力性和经济性。4、高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，循环喷油量变动小，各缸供油不均匀可得到改善，从而减轻柴油机的振动和降低排放。使用共轨发动机的目的1、降低柴油机的污染物，满足日益严格的排放标准。2、提高柴油的燃烧效率，减少柴油机的油耗。3、提高发动机的功率。4、提升发动机的加速性能、冷车起动性能。燃油系统主要零部件介绍燃油系统示图低压油路部分和高压油路部分。低压油路部分（一）低压部分油路为高压部分油路供给足够的油量，主要零部件有：油箱，低压回路的进、出油管，燃油滤清器，输油泵，进油计量比例阀（电磁阀）、阶跃回油阀、高压泵的低压区。输油泵是低压油路的核心部件。输油泵的工作是保证在各种工作状态，向高压泵供给足够的燃油量。目前，有两种可能的形式。电子滚子式输油泵是一种标准型式；另一种是机械齿轮驱动的输油泵。某些品牌柴油机采用齿轮式输油泵，同高压油泵作成一体。低压油路部分（二）油水分离器精滤器对流量和使用寿命有技术要求低压油路部分（三）进油计量比例阀（缩写为MPROP或ZME）安装在齿轮泵和柱塞泵之间，调整低压到高的进油量。ECU通过高脉冲信号中改其占空比的方法，从而控制高压进油量。高压油路部分（一）共轨系统的高压部分主要的零部件：高压泵、共轨管、共轨压力传感器、喷油器，限压阀。高压油泵是高压油路和低压油路的分界面，它主要负责供给共轨管足够的高压燃油，还保证在快速起动过程和共轨管中压力迅速上升所需要的燃油储备、持续产生高压共轨管所需要的系统压力。这就意味着燃油并不是在每个单一的喷射过程都必须被压缩。高压油路部分（二）柱塞式高压油泵由互相呈120度夹角的3缸径向柱塞组成，凸轮驱动进行往复运动；柱塞下降，吸油阀开启，低压油吸入泵腔；当柱塞到达下止点时，吸油阀关闭，柱塞向上运动时，泵腔内的燃油被压入共轨管中；凸轮每转一圈，有三次供油，峰值驱动扭矩较低，油泵驱动系统保持较稳定的负荷。16N·M的扭矩是驱动一个同等分配泵所需扭矩的1/9。动力随着共轨压力和高压油泵的供油量成比例上升。高压泵可以通过柱塞关闭阀节省功率和阻止油温上升。高压油路部分（三）压力控制阀（PCV），区别于PositiveCrankcaseVentilation（曲轴箱强制通风）。PCV由ECU控制，调节共轨内燃油压力，缓冲在柴油供轨泵供油期间和喷射过程中产生的压力波动。PCV的工作原理：共轨压力达标，PCV关闭；共轨压力降低（喷油器喷油），PCV打开，高压泵向共轨压油。起动共轨压力较低（约330～350Bar）；发动机在高速或者大负荷的突然停机，会造成再次启动困难。发动机不运转的时候，即使PCV阀全开，共轨压力也不会下降。高压油路部分（四）限压阀（共轨安全阀）的作用：当压力限定值被超出时，限压阀通过打开溢流口来限制共轨中的压力；发动机停机时，安全阀打开一次，共轨压力降到很低的水平（200Bar左右），从而实现安全停机。工作原理：通过柱塞的椎形头部与阀体的密封座保持关闭，在正常压力下，弹簧使柱塞紧紧压在密封座上，使共轨管保持关闭；当压力超过系统最大压力时，弹簧被压缩，柱塞被顶起，燃油从油轨溢出，油轨压力下降。高压油路部分（五）共轨管也称高压蓄压器，是一根钢管，可以持续承受较高的静态压力和动态压力波动。各缸喷油器通过各自的油管与共轨管连接。共轨管的作用：积累与分配高压燃油；降低高压油泵的间歇性供油产生的波动；降低喷油器的短暂喷射产生的波动。节流阀(ThrottleValve)在共轨管中，和溢流阀配合，可实现高压进油节流调速、回油节流调速和旁路节流调速。高压油路部分（六）喷油器根据ECU发出的控制信号，通过控制电磁阀的开启和关闭，将共轨管中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入燃烧室。高压油路部分（七）初始状态：当喷油器电磁阀未被触发时，小弹簧将电驱的球阀压向释放控制孔上，在控制腔内形成共轨高压；同样，喷嘴腔内也形成共轨高压，共轨压力对控制柱塞端面的压力和喷嘴弹簧的压力与高压燃油作用在针阀锥面上的开启力相平衡，使针阀保持关闭状态；喷油器工作过程：开始喷油的必要条件：共轨压力超过200bar，油压在200bar下，ECU不会发出喷油指令，喷油器电磁阀不会打开。同步信号正常：曲轴、凸轮轴传感器信号正常。高压油路部分（八）开始状态：当电磁阀被触发时，电驱将泄油口打开，燃油从阀控制室中流到上方的空腔中（从空腔通过回油管道返回油箱），使控制室压力降低；控制室压力降低，减少了作用在控制柱塞上的力，这时喷嘴针阀被打开