科普非道路系列（71）:什么是高压共轨？

高压共轨（Common Rail）是一种先进的燃油喷射技术，主要应用于柴油发动机中，近年来也在部分汽油发动机中得到应用。该技术通过高压油泵、压力传感器和电子控制单元（ECU）组成的闭环系统，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开，实现了对燃油喷射的精确控制。

一、工作原理

高压共轨技术的工作原理可以概括为以下几个步骤：

**（1）燃油加压：**低压燃油泵将燃油从油箱中抽出，并初步加压后送入高压油泵。高压油泵进一步将燃油加压至非常高的压力（通常可达数百至上千巴）。

**（2）蓄压与稳压：**加压后的高压燃油被送入一个称为“共轨”的储油管中。共轨腔具有较大的容积，能够蓄积高压燃油并消除燃油中的压力波动，确保燃油压力的稳定性。

**（3）精确控制：**ECU根据发动机的工作状态（如转速、负荷、进气量等）和预设的控制策略，通过控制喷油器上的电磁阀来实现燃油的精确喷射。喷油量的大小取决于共轨内的燃油压力和电磁阀开启时间的长短。

**（4）燃油喷射：**当ECU发出喷油指令时，电磁阀迅速开启，高压燃油从共轨中通过高压油管喷入发动机的燃烧室中。喷油过程结束后，电磁阀关闭，等待下一次喷油指令。

二、主要特点

**（1）喷射压力独立：**高压共轨技术使得燃油喷射压力的产生与发动机的转速无关，从而可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化。

**（2）喷射精确：**通过ECU的精确控制，高压共轨系统能够实现燃油的精确喷射，提高燃油的利用效率和发动机的燃烧效率。

**（3）排放降低：**由于燃油喷射更加精确和稳定，高压共轨技术有助于降低发动机的排放物，包括颗粒物（PM）、氮氧化物（NOx）等有害物质。

**（4）噪音减小：**高压共轨系统通过优化燃油喷射过程，有助于减小发动机的噪音污染。

**（5）适应性强：**高压共轨系统具有优异的匹配灵活性，可以适应不同类型和规格的发动机需求，广泛应用于小型乘用车、轻型载重车、重型载重车、工程机械、内燃机车以及船舶等领域。

三、应用与发展

高压共轨技术是现代汽车发动机中的一种重要技术，在提高发动机性能和效率方面发挥着重要作用。随着排放法规的日益严格和消费者对车辆性能要求的不断提高，高压共轨技术将得到更广泛的应用和发展。同时，随着技术的不断进步和创新，高压共轨系统也将不断优化和改进，以实现更加清洁、高效的燃油喷射。