1.电控柴油共轨喷射系统的优点；
2.电控柴油共轨喷射系统的工作过程；
3.电控柴油共轨喷射系统的组成。
1.能够解答客户关于电控柴油共轨的喷射系统方面的咨询；
2.能够识别电控柴油共轨喷射系统的基本组成和工作原理；
3.树立以客户为中心的理念，增强服务意识；
4.具有与客户沟通交流的能力；
5.具备信息搜集和处理的能力。
目前，车用柴油机普遍采用电控柴油共轨喷射系统，你能向客户解答关于电控柴油共轨喷射系统的相关咨询吗？你能向客户展示电控柴油共轨喷射系统的优点吗？通过下面的学习，相信你能做到。
请你针对某一型号电控柴油共轨发动机的参数配置表，向客户解释有关电控柴油共轨喷射系统的相关参数及对发动机性能的影响；针对某一具体共轨发动机的实物或图片，向客户说明该发动机电控柴油共轨喷射系统的结构及工作过程。
一、电控柴油共轨喷射系统的优点
电子控制共轨式燃油系统的主要优点是它可以在宽广的范围内改变喷射压力和喷射时间，通过将油压产生过程和燃油喷射控制过程分开，来实现柴油机的电子控制。
①可用于轿车、轻型、重型载货车的柴油机，应用领域广阔。
②更高的喷油压力，可达到Pa。
③喷油的始点、喷油的终点可以方便地改变。
④可以实现预喷射、主喷射和后喷射，可以根据排放等要求实现多段喷射。
⑤喷油压力与实际使用工况相适应。在电子控制共轨式燃油系统中，喷油压力的建立与燃油喷射之间无互相依存关系，喷油压力不取决于发动机转速和喷油量。在高压燃油存储器即“共轨”中，始终充满喷射用的具有一定压力的燃油。喷油量由电子控制单元通过计算决定，受到的其他制约条件很少。
⑥喷油正时和喷油压力在ECU中由存储的特性曲线谱（MAP）算出。然后，电磁阀控制装在每个发动机气缸上的喷油器（喷油单元）予以实现。
⑦与其他电子控制燃油系统相比，电子控制高压共轨燃油系统具有较高的技术和经济优势。
电控柴油共轨喷射系统与其他电子控制柴油喷射系统相比，具有较高的技术和经济优势，见表5-1。
表5-1 柴油机三种电控喷射系统的比较
二、电控柴油共轨喷射系统的结构与工作过程
电控柴油共轨喷射系统的组成与工作过程如图5-3所示。
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，发动机电控单元根据各种传感信息发出指令来控制各缸喷油器在相应时刻喷油。
共轨电控喷射系统中，最重要的控制就是喷油器喷射过程的控制，一般都采用带有电磁阀、具备预喷射功能的电控喷油器。具体喷射过程如下：
在主喷射之前预喷射，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排放减少。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。
三、电控柴油共轨喷射系统的主要部件
电控柴油共轨喷射系统主要由液力系统和电控系统组成，如图5-3所示。主要包括油箱、柴油滤清器、高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元（ECU）、各类传感器和执行器等部件。其中，喷油器、高压泵、高压油轨、电控单元为柴油共轨系统四大核心的部件。
图5-3 电控柴油共轨喷射系统组成与工作过程
1.液力系统
液力系统又分为低压液力系统和高压液力系统。低压液力系统由油箱、输油泵、燃油滤清器、低压油管等组成；高压液力系统由高压泵、高压油轨、喷油器、高压油管等组成。
（1）高压泵
高压泵的作用是将燃油由低压状态通过柱塞将其压缩成高压状态，以满足系统和发动机对燃油喷射压力和喷油量的要求。高压泵总成外形如图5-4所示。
图5-4 高压泵总成外形
（2）高压油轨
高压油轨为各缸共同所有，其为共轨系统的标志。高压油轨如图5-5所示，高压油轨的功用是储存高压油泵提供的高压燃油，并根据需要分配给各喷油器，即起到蓄压器的作用；此外，共轨应能抑制高压油泵供油和喷油器喷油时引起的压力波动，以保持共轨中压力的稳定。
图5-5 高压油轨
1—高压共轨；2—共轨压力传感器；3—流量限制器。
流量限制器的功用：在非常情况下防止喷油器常开并持续喷油，即一旦某喷油器常开并持续喷油，导致共轨输出的油量超过一定限值，流量限制器则会关闭该喷油器的供油通道。
流量限制器的工作原理：由于弹簧和节流孔的作用，使限制阀向下移动的量随喷油速率增加而增大。喷油器异常泄漏使“喷油”速率和喷油量超过正常喷油最大值，限制阀完全关闭，停止给喷油器供油。(www.xing528.com)
（3）喷油器
喷油器，通常是电磁阀式喷油器，由孔式喷油嘴和电磁阀（喷油器电磁阀的灵敏度为0.s左右）等组成。喷油器喷孔的数量一般为6个左右。其结构和工作原理与注油喷射系统喷油器的基本相同。
2.电子控制系统
电子控制系统由传感器、电控单元、执行器等组成，如图5-6所示。
图5-6 电子控制系统组成
（1）电控单元
电控单元就像发动机的大脑，它收集发动机的运行工况参数，结合已存储的特性图谱进行计算处理，并把信号传递给执行器，实现发动机的运行控制、故障诊断等功能。
（2）传感器
①加速踏板位置传感器。
功用：又称负荷传感器，用来检测加速踏板被驾驶员踩下的位置及位置变化。
②凸轮轴/曲轴位置传感器。
功用：检测曲轴基准和曲轴转角，产生的信号用于喷油正时控制。
安装位置：曲轴、凸轮轴或飞轮处。
③压力传感器。
柴油机电控系统中的压力传感器包括进气管绝对压力传感器、增压压力传感器、大气压力传感器、排气压力传感器、压差传感器、燃油压力传感器，用来检测发动机各部位的压力，以修正供油量和供油时刻等。
④温度传感器。
包括进气温度传感器、冷却液温度传感器、燃油温度传感器、排气温度传感器等，用来检测发动机各部位的温度，以修正供油量和供油时刻，还可以控制发动机的排气污染。
⑤空气流量传感器。
功用：测量进气量，用于进气控制和废气再循环控制。
（3）执行器
执行器主要包括带电磁阀的喷油器、共轨压力控制阀、预热塞控制单元、增压压力控制阀、废气循环（EGR）控制阀等。带电磁阀的喷油器在前面液力系统中已经做了相关介绍。
①共轨压力控制阀。
功用：调节共轨压力。控制单元首先根据加速踏板位置、空气流量、凸轮轴位置、曲轴位置传感器等信号，确定高压共轨内的燃油压力值；然后再发出指令，通过占空比信号调节共轨压力调节阀，实现共轨压力控制。同时，通过共轨压力传感器的反馈信号，实现对共轨内的燃油压力闭环控制。
共轨压力控制阀根据需要安装在共轨上或高压油泵上。
②预热塞控制单元。
电热塞控制一般集成在执行器电控单元中，控制过程如图5-7所示。控制分为预热和后热两部分。
图5-7 预热塞控制过程
预热：由于直喷柴油机的起动性能好，预热只需在温度低于+9℃以下进行，冷却水温传感器为电控单元提供准确的温度信号，驾驶员通过仪表盘上的预热报警灯了解预热情况。
后热：发动机起动以后，就要进入后热阶段，后热可以减少发动机的噪声，改善怠速工况的发动机性能，并且降低碳氢排放。发动机转速达到2/min时后热阶段停止。
③增压压力控制阀。
柴油机电控增压系统如图5-8所示。控制单元根据进气管压力传感器、进气管温度传感器和海拔传感器等信号确定增压压力控制电信号，传给增压压力控制阀。增压压力控制阀把电信号转化成真空度信号，传给废气涡轮增压器上的增压压力调节阀，控制增压压力沿理想的特性曲线运行。
图5-8 柴油机电控增压系统
④废气再循环控制阀。
电控柴油机废气再循环（EGR）系统如图5-9所示。EGR控制阀把电信号转化成真空度信号传给EGR阀，改变EGR阀的开度，控制废气再循环率。
图5-9 电控柴油机废气再循环
在控制单元内，存有EGR特性曲线，它包括发动机各工况点所需的空气量。控制单元利用空气流量传感器的信号，把实际进气量与标定进气量进行比较，为补偿这个差值，对EGR控制阀发出相应的控制电信号。
随堂测试
1.电子控制共轨式燃油系统的主要优点是它可以在宽广的范围内改变喷射压力和喷射时间，通过将________过程和________过程分开实现柴油机电子控制。
2.共轨式燃油系统工作时，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________，发动机电控单元根据各种传感信息发出指令控制各缸________在相应时刻喷油。
3.柴油共轨系统四大核心部件是指________、________、________和________。
4.共轨压力控制阀的功用是调节共轨压力，根据需要，一般安装在________上或________上。
任务实施
任务工单
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