導讀：共軌柴油機的原理與結構，柴油機的共軌技術的產生，我們首先了解一下沒有使用共軌電噴系統的柴油機的供油系統有何問題，在非共軌式燃油系統的柴油機的供油系統中，這種結構柴油機噴油器噴油的規律在理論上取決於柱塞的運動規律，使柴油機工作情況穩定。
新技術總是為解決一些實際生活中的實際問題而生的，柴油機的共軌技術的產生，離不開實際問題對研究人員的困擾，所以，我們首先了解一下沒有使用共軌電噴系統的柴油機的供油系統有何問題。在非共軌式燃油系統的柴油機的供油系統中，每個噴油器都連接有一根高壓油管和一根回油管，採用高壓油泵來提供高壓油的壓力，在高壓油管中不同的位置不同的時間，油壓都不相同。這種結構柴油機噴油器噴油的規律在理論上取決於柱塞的運動規律，並且在調速器的協助下自動調整供油提前角，使柴油機工作情況穩定。但是在實際的使用過程中，由於柴油的可壓縮性質和高壓油管中柴油壓力的波動，使得實際的噴油狀態與噴油泵所規定的柱塞供油規律有了較大的差異。比如油管內的壓力波動有時還會在噴射之後使高壓油管內的壓力再次上升，達到令噴油器針閥開啟的壓力，將已經關閉的針閥重新打開，產生二次噴油現象。由於二次噴油不可能完全燃燒，於是就會增加煙度和碳氫化合物的含量，造成尾氣超標和燃油消耗增大。由於每一次的噴射循環之後高壓油管內的殘留壓力都會發生變化，產生噴油不均勻的信箱，嚴重時發生間歇性不噴射現象。且這種現象在低速下更容易發生。因為以上的缺陷，所以誕生了電控共軌技術。二、共軌技術的歷史和基本原理1、柴油機的電控燃油噴射技術的發展歷程可以分為三代。2、第一代柴油機電控燃油噴射系統被稱為位置控制系統，採用電子伺服機構（如線性螺線管、線性直流電機等）代替機械式調速器來控制供油齒杆的位置（直列泵）或控制溢油環的位置（分配泵）實現噴油量的控制，由EUC控制的電液執行機構改變發動機驅動軸與噴油泵凸輪軸之間的相位或控制提前器活塞的移動實施噴油時間的控制。第二代電控燃油噴射系統被稱為時間控制系統，和傳統的柱塞泵供油方式相比，它仍然採用傳統方式提供高壓油，但是在燃油的噴射上，則是由ECU控制的安裝在噴油器上的高速電磁閥的動作來控制噴油閥的開啟時機、時間，從而更加精確的控制燃油的噴射量和時機。因為採用了高速電磁閥，其控制精度較第一代產品有了較大的提升。第三代柴油機電控燃油噴射系統，時間-壓力控制系統，也稱為高壓共軌電控燃油噴射系統，它是20世紀90年代中期研製成功的全新的電控燃油噴射系統，打破了傳統的噴油泵、分缸燃油供油方式，可以實現噴油壓力、時間、噴油量、各種複雜噴油特性的綜合控制，比一二代電控燃油噴射系統更加準確優秀！
按照噴油高壓來源的不同，共軌式電控燃油噴射系統分為兩類：A. 高壓共軌系統高壓輸油泵將燃油輸送到高壓共軌中，燃油脈動壓力變化得以消除，然後再將燃油分配至給各個裝有快速電磁閥的噴油閥；當ECU控制系統按照需求發出信號之後，高速電磁閥打開或關閉，從而控制噴油器的工作，即：按設定的要求噴出或者停止噴出高壓燃油。B. 中壓共軌系統中壓共軌系統採用較小的壓力（10-13兆帕）來將燃油輸送到共軌管中，在共軌管中將燃油的脈動壓力消除後，再通過帶有增壓柱塞的噴油器將燃油以高速噴出，在高壓柱塞的作用下，油壓可達120~150兆帕，其噴射時間也是通過ECU發送的指令來控制的，同樣，高速電磁閥是其不可或缺的部件。
四、共軌柴油機供油系統結構在結構上，它主要由電控單元、高壓油泵、高壓共軌管（蓄壓器）、電控噴油器以及各種傳感器組成。A. 高壓油泵：主要分為柱塞泵和齒輪泵兩種，負責將燃油輸送到高壓共軌管中。B. 高壓共軌管：這部分主要由高壓管體、軌壓傳感器、軌壓限制流量限制閥和高壓進油口組成。其中，高壓管體負責將高壓油泵輸送的高壓油儲存在共軌油腔內，維持ECU設定的共軌壓力，向個氣缸提供高壓燃料，並在必要的時候打開軌壓限制閥保護系統；軌壓限制閥負責保護系統，在其打開之後軌壓會下降到30兆帕；流量限制閥的作用是處理某一個氣缸的燃油洩漏事故，在氣缸洩露或者噴油器故障導致了燃油噴射量過多時，該機構將會切斷對應氣缸的燃油供應，每一個氣缸都對應一個流量限制閥；軌壓傳感器的作用是向ECU提供高壓共軌管內燃油的壓力信號。C. 電控噴油器：噴油器是整個電控系統最關鍵和最核心的部件，它的作用是在ECU的控制下適時適量的噴射高壓柴油。結構上主要有噴油器體、電磁閥、柱塞閥組件、噴油嘴針閥組件和彈簧組成。負責針閥開閉的電磁閥具有極快的動作速度，其開啟時間不超過110±10μs，關閉時間不超過30±5μs。其基本動作過程是這樣的：在噴油器的上部，柱塞的閥體上表面有細小回流節油油道，該油道被一小球密封（小球被電磁閥彈簧通過銜鐵間接壓緊），高壓油可以到達柱塞上腔，所以高壓油在對柱塞閥體施加壓力的同時不會從迴流節油道洩露，這樣就保證了柱塞對噴油嘴針閥有一個較大的向下的壓力，使得噴油嘴針閥緊密的壓在出油口上，雖然針閥下端也受到高壓油的作用而有向上運動的趨勢，但是這個力遠小於柱塞上表面受到的力，所以針閥可以穩穩地壓緊在噴油口上，從而密封住高壓油。當需要噴油時，電磁閥就受到ECU的控制，線圈在由ECU提供的電壓的作用下，產生磁力克服彈簧的壓緊力，將銜鐵向上吸起，同時，小球也打開了回油通道，柱塞上腔與回油管連通，由於回油管內油壓約為大氣壓力，所以柱塞受到的油的壓力迅速減小，而因為迴流節油油道本身很小，故進油壓力不會在柱塞閥體組件上方卸荷，而針閥下方壓力基本為進油壓力，所以針閥受到的合力向上，針閥打開，噴油過程開始，當線圈斷電時，彈簧力使小球重新壓緊，柱塞閥體組件所受高壓重新建立，等待下一次噴射。D. 高壓油管：高壓油管是聯通共軌管和電控噴油器的通道。它應該有足夠的燃油流量減小燃油流動時的壓降，並且使高壓管路系統中的的壓力波動較小。能夠承受高壓燃油的衝擊，且啟動時油壓可以儘快建立。每一個氣缸所連接的高壓管應該基本等長，以使噴油壓力盡量相同。並且使長度儘量小，以減小壓力的損失。五、共軌技術的特點、優點與發展1. 特點：A. 可以自由調節噴油壓力B. 可以自由調整噴油油量C. 可以自由調整噴油時間D. 可以自由調整噴油率形狀2. 高壓共軌電控燃油噴射技術的優點：A. 具有多功能的自動調節特性B. 減輕了質量、縮小了尺寸、結構更加緊湊。這是因為省去了供油提前角自動調節器和調速器。C. 部件安裝方便，維護也方便。D. 具有故障自診斷的功能，可以通過調取故障代碼來方便的進行故障診斷和檢測。 E. 有害氣體排放量、震動與噪音顯著下降。3. 發展趨勢：A. 解決高壓共軌系統中共軌壓力的微小波動引起的噴油量不均勻現象。B. 解決高壓共軌系統的高壓密封問題。C. 解決微小結構、高頻響電磁開關閥的設計與製造過程中的關鍵技術問題。轉載（DTS柴油車故障診斷儀DT）
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