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共轨喷油嘴偶件作为高压共轨燃油喷射系统的核心部件,其工作过程可分为四个关键阶段,各阶段通过机械与液压控制实现燃油的准确喷射:
一、针阀关闭(静态密封阶段)
在ECU未发出喷油指令时,电磁阀处于断电状态,回油节流孔关闭。此时,共轨管中的高压燃油(1600-2000 bar)通过高压油道进入共轨喷油嘴偶件的控制腔与压力室。控制腔内燃油压力作用于控制柱塞上端面,其作用面积大于针阀承压面,加之共轨喷油嘴偶件弹簧的弹力,共同使针阀紧密压合在阀座上,阻断高压燃油流向燃烧室的通道,实现静态密封。此阶段确保燃油不泄漏,维持系统压力稳定。
二、针阀开启(喷油启动阶段)
当ECU根据发动机工况发出喷油指令时,电磁阀通电产生磁力,吸引衔铁运动,打开回油节流孔。控制腔内燃油经回油通道流回油箱,压力迅速下降。由于压力室燃油压力仍维持高压,当控制腔压力降至低于针阀承压面压力时,针阀在压力差作用下克服弹簧力抬起,开启喷孔。燃油以很高压力(近似共轨压力)通过喷孔喷入燃烧室,形成细密雾化,促进充分燃烧。
三、大升程(全负荷喷射阶段)
针阀完全开启后,控制柱塞达到上限位置,并通过燃油垫固定在进、回油节流孔之间。此时共轨喷油嘴偶件处于全开状态,燃油以大流量喷入燃烧室,满足发动机高负荷时的燃油需求。此阶段喷油量由共轨压力与喷孔截面积共同决定,确保动力输出的稳定性。
四、针阀关闭(喷油终止阶段)
当ECU终止喷油指令时,电磁阀断电,衔铁在弹簧力作用下复位,关闭回油节流孔。高压燃油重新通过进油节流孔进入控制腔,压力迅速回升至共轨压力水平。控制腔压力与弹簧力共同作用,使针阀快速回落至阀座,切断燃油喷射。此阶段需确保共轨喷油嘴偶件针阀关闭迅速,防止滴漏导致的燃烧异常或排放超标。