柴油喷射器

起源与应用。

柴油发动机喷油器的发展史跨越了一个多世纪的创新和技术进步。最初，燃油喷射是使用高压空气进行的，但第一台无空气辅助的机械喷油器出现在 20 世纪 20 年代。在此期间，博世在高压喷油器的引入方面发挥了关键作用，这些喷油器被用于卡车和农业机械发动机。

20 世纪 30 年代，梅赛德斯-奔驰（Mercedes-Benz）推出了第一辆大规模生产的柴油乘用车，这表明该技术日益普及。第二次世界大战加速了喷油器的发展，尤其是在军事领域。20 世纪 50 年代和 60 年代，出现了更多突破性创新，例如带有反向弹簧系统的喷油器和首个电子控制喷油泵。

二十世纪六七十年代，双弹簧喷油器成为从卡车到农业机械等许多应用领域的标准配置。这些喷油器的引入使燃烧过程得到了更好的控制，对提高发动机性能和降低油耗产生了直接影响。

20 世纪 90 年代，博世泵式喷油器系统掀起了一场革命，随后又推出了高压共轨系统，该系统可在极高压力下精确控制燃油喷射。 

大众汽车集团在轿车和货车上采用的泵喷射系统是柴油喷射器技术发展的重要一步。该系统将喷油泵直接集成到喷油器中，实现了更精确的喷油控制。发动机的每个气缸都有一个独立的泵-喷油器装置，从而可以更好地控制喷油过程和燃料燃烧。与传统的喷射系统相比，泵式喷射器具有更强的动力和更高的效率，尤其是在对发动机负荷和工作条件变化的响应速度方面。多年来，这项技术在大众汽车和大众汽车集团的其他品牌中特别流行。它还被应用于卡车发动机、机械和商用车辆。

然而，随着技术的发展，并为了进一步减少排放和提高效率，泵-喷油器系统逐渐被采用电磁或压电控制喷油器的更先进的共轨系统所取代。在这种系统中，燃料压缩和喷射功能是分开的。这样就能精确控制燃油喷射，从而提高发动机性能，降低废气排放。

自 2000 年代以来，柴油喷射器技术不断发展，重点是减少排放、提高燃油输送精度以及与混合动力系统的集成。

结构和工作原理

机械喷射器。

机械式燃油喷射器因其简单可靠而常用于柴油发动机。 

喷油器主体通常由优质钢材制成，可耐受高压和高温。本体包含喷油器的所有其他部件，并直接安装在发动机缸盖上。针是控制燃油流量的关键部件。它是一个在雾化器内移动的精密活塞。通过弹簧将针压在阀座上，可防止无压力时燃油泄漏。喷油嘴（顶端）位于喷油器的末端，有直径非常小的喷孔，燃油通过这些喷孔喷入燃烧室。燃油的细微雾化可确保更好地与空气混合，提高燃烧效率。弹簧将针压在喷嘴座上。必须调整弹簧力，以确保撞针在规定的燃油压力下打开。通过调节弹簧力，可以精确设定喷油器的开启扭矩。更先进的机械喷油器设计（所谓的双弹簧喷油器）有两个不同强度的弹簧。这使得喷油器可以逐渐打开并进行预喷射。垫片用于调节弹簧的强度，从而调节针头开始上升的压力。通过改变垫片的厚度，可以精确调节喷油器的开启点。位于机身内的燃油通道可将高压燃油从喷油泵导入喷油器内部。燃油通道中的燃油会在针上形成压力。当压力超过设定的弹簧值时，针头上升，打开喷油嘴。在喷射阶段结束时，燃油压力下降，导致弹簧将针压在阀座上，关闭喷嘴，停止燃油流动。

泵喷射器。

泵-喷油器将泵和喷油器合二为一。泵部分由发动机机械驱动，通常由专用凸轮轴驱动。在壳体内移动的活塞将燃油压缩至高压。每个泵喷油器都装有一个控制电磁阀，可精确调节供给发动机气缸的燃油剂量。泵式喷油器的顶端有许多小孔，以确保喷出的燃油足够细，从而促进与空气的混合和完全燃烧。

电磁和压电喷射器（共轨）。

机身由耐用材料制成，通常为钢材，可承受高压和高温。机身包含喷油器的所有部件，并直接安装在发动机缸盖上。

电磁阀是喷油器的关键控制元件。它由电流驱动，产生一个磁场，使控制（旁通）阀打开。当电磁阀启动时，阀门打开，允许部分燃油返回溢流口，从而开始喷油。雾化器位于喷油器的末端，里面有非常细小的孔，燃料通过这些孔进入燃烧室。这些小孔制作精密，以确保燃料的正确雾化。当电磁阀停止工作时，回位弹簧负责关闭针阀。它将针阀压向阀座，从而关闭喷油器，结束喷油。燃油通道将高压燃油从轨道输送到喷油器内部。电气插头是喷油器与发动机控制单元（ECU）连接的地方。电流流过它，激活电磁阀。

压电式喷油器没有线圈，取而代之的是压电晶体叠层。利用压电晶体效应控制喷油器的打开和关闭，这涉及到在向压电晶体施加电压时改变压电晶体堆的长度。压电叠层长度的变化会激活喷射器控制阀，使喷射开始或停止。与电磁喷油器相比，这种设计的优势在于操作速度快，可以精确地将燃油注入气缸。 

再生过程。

泵喷射器。

博世喷油器在翻新前和翻新后的测试均在配备有 CAMBOX 的博世 EPS 815 测试台上进行。只有这样一套设备才能精确测量泵喷油器的性能参数，包括称为 BIP（喷油开始期）的重要值。维修主要包括更换雾化器、更换密封件、检查和清洁其余部件。如有必要，还需更换其他部件，如活塞和弹簧（泵喷射器驱动系统的一部分）或控制阀部件。

就德尔福的泵喷油器而言，测试和校准是在 Hartridge AVM2-PC 测试台上进行的。翻新主要包括更换喷嘴和控制阀、更换密封件、检查和清洁其余部件。如有必要，还需更换弹簧、电气连接器等其他组件。如果制造商有此需要，翻新后的泵喷油器会收到一个新的修正代码，该代码是根据在测试台进行校准测试时的预期参数生成的。

电磁和压电喷射器（共轨）。

根据客户的要求，在维修之前要进行喷油器测试。测试在喷射系统制造商授权的测试台上进行。这些试验台由博世、哈特里奇和 Carbon Zapp 制造。翻新包括各个制造商编写的说明书中规定的所有步骤。通常是更换雾化器、密封件和控制阀，必要时更换线圈。其余部件都要彻底清洗、验证和重新使用。重要的是，根据每个喷油器的剂量测量结果，设备会生成单独的分类或校正代码（IMA/C2i/C3i/C4i）。将这些代码输入发动机控制器，可确保安装在车辆上的喷油器正确运行。

损坏的原因和类型

可能表明喷油器故障的症状：

1. 发动机运转不平稳。
2. 发动机运转声音大。
3. 发动机功率下降。
4. 增加耗油量。
5. 发动机启动问题。
6. 排气系统烟雾过大。
7. 发光的 "检查发动机 "指示灯。

最常见的喷油器故障是

1. 喷嘴（雾化器）损坏。
2. 控制阀损坏。
3. 线圈或压电堆栈损坏。
4. 内部或外部燃料泄漏。