内燃机电子控制系统

内燃机电子控制系统上海交通大学内燃机研究所周校平机械增压概述汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。衡量汽车发展的重要标志－现代汽车电子技术据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。

按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品归纳为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等，另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。目前电子技术发展的方向向集中综合控制发展将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制(PCM)；将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统(UCC)。

由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。通讯线将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。汽车电子技术的应用将使汽车发生以下主要变化汽车的机械结构还将发生重大的变化，汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展，实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构，例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。汽车12伏供电系统向42伏转化。随着汽车电子装置越来越多，消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源，已满足不了汽车上所有电气系统的需要。今后将采用集成起动机-发电机42伏供电系统，发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右，发电效率将会达到80%以上。42伏汽车电气系统新标准的实施，将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革，机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。

汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化。智能汽车装备有多种传感器，能够充分感知驾车者和乘客的状况，交通设施和周边环境的信息，判断乘员是否处于最佳状态，车辆和人是否会发生危险，并及时采取对应措施。今天，社会进入了信息网络时代，人们希望汽车不仅仅是一种代步工具，更希望在汽车是生活及工作范围的一种延伸，在汽车上就像呆在自己的办公室和家里一样，可以收听广播，打电话，上互联网，处理工作。随着数字技术的进步，汽车也将步入多媒体时代。利用windows操作系统开发的车载计算机多媒体系统，具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能。汽车装置自动导航和辅助驾驶系统，驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中，汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施，一边驾驶着汽车，一边欣赏着音乐电视，还可上网预定饭桌、机票等。2005年中国汽车电子品牌市场结构

可以说汽车电子行业已经成为汽车全行业中最具发展潜力、最具附加值的组成部分。但是中国的汽车电子工业的发展却落后于中国汽车工业的发展速度。计世资讯（CCW

Research）的调研分析表明，2005年中国汽车电子企业或涉及汽车电子生产的企业有1000多家，但绝大部分企业规模都太小，中国汽车电子市场仍主要由全球主力汽车电子厂商所掌控，多家厂商分踞市场，竞争激烈，排名前十位的汽车电子厂商依次是博世、德尔福、伟世通、德国大陆、现代莫比斯、深圳航盛、摩托罗拉、电装、西门子VDO、法雷奥。2005年这十家厂商占据了中国汽车电子70.5％的市场份额，其中博世市场占有率为18.5%，排名第一，博世以领先于第二名德尔福7.5个百分点的绝对优势。

参考文献汽车构造2000年人民邮电出版社车排放污染物控制实用技术1999年人民交通出版社现代汽车电子－南京交通技师学院控制技术1998年科学技术文献出版社AUTOMOBILEELECTRONIC1995ERICCHOWANITZSAEINTERNATIONALAUTOMOBILEELECTRICAL&ELECTRONICSYSTEMS1995TOMDENTONSAEINTERNATIONAL先进高压共轨技术RobertBoschGmbH

汽车柴油机动力系统AutomotivePowertrainDieselSystems.SiemensHEUI电控系统，CaterpillarECD-U2电子控制系统，DensoTDI发动机性能，Valkswagen

国家标准《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段）》(GB17691－2005)《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法（GB3847－

2005）》自2005年7月1日起实施。《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）（GB18285－

2005）》自2005年7月1日起实施。《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》（GB1495－

2002）

《乘用车燃料消耗量限值》（GB19578－

2004）一.汽油机的电子控制系统1.为何要淘汰化油器式汽油机2.了解电控汽油喷射系统的组成和工作原理。3.了解电控汽油喷射系统的控制功能。4.了解电控汽油机的发展趋势

二.柴油机的电子控制系统1.了解柴油机电子控制燃油喷射系统的发展过程及发展趋势。2.掌握柴油机的三代电控燃油喷射系统的划分方法，及其在喷油量控制、喷射压力控制、喷射定时控制、喷油速率控制等方面的区别。3.了解第一代位置控制式和第二代时间控制式的电控燃油喷射系统中的各种不同类型4.掌握柴油机电控系统是如何实现喷油过程和进气过程的综合管理的。5.了解柴油机排气后处理各种措施及相应装置的基本工作原理。

一.汽油机的电子控制系统前言影响汽油发动机排放的最主要因素是混合气的空燃比，理论上一公斤燃料完全燃烧时需要14.7公斤的空气。这种空气和燃料的比例称为化学当量比。空燃比小于化学当量比时供给浓混合气，此时发动机发出的功率大，但燃烧不完全，生成的CO、HC多。当混合气略大于化学当量比时，燃烧效率最高，燃油消耗量低，但生成的NOx也最多。

供给稀混合气时，燃烧速度变慢，燃烧不稳定，使得HC增多。在电控汽油喷射系统中采用闭环控制的方式，将空燃比控制在化学当量比附近，并在排气系统中消声器前安装一个三元催化转化器，对发动机进行后处理，是当前减少汽车排气污染物的最有效方法。在化学当量比附近，转化器的净化效率最高。化油器的功能和缺点燃油雾化程度受空气密度影响式中：dmax-油滴的最大半径；a－汽油空气界面的表面张力系数（N/m）；wo－油滴对于空气流的相对速度（m/s）；－空气密度（kg/m3）。空燃比受空气密度的影响多缸机混合气分配不均匀负荷变动造成附加的燃油消耗和排放恶化充气效率较低化油器结冰化油器浮子室工作受发动机姿势的影响发动机倒拖影响排放和油耗没有喉口，流阻小，充量系数高不需对进气管加热充量系数高混合气的各缸分配均匀性好在任何情况下都能获得精确的空燃比汽车的加速性能好汽油喷射有压力，不会出现气阻现象适应环境能力强（寒暑，高原，颠簸路面）可减小和避免不规则的燃烧现象经济性，排污性有很大改良能降低发动机的总高度有利于可变机构的推广应用，有利于维护保养，可靠性好充气效率高良好的起动性能和减速减油或断油概述电控汽油喷射系统（ElectronicFuelInjectionSystem）简称为EFI。它利用各种传感器检测发动机的各种状态，经微处理器的判断、计算，使发动机在不同工况下均能获得合适空燃比的混合气。电控汽油喷射系统的发展史电控汽油喷射系统主要由下列五部分组成：

进气系统供油系统控制系统点火系统后处理系统

工作原理进气系统降噪部件降噪部件水分离装置热空气调节发动机饰盖油分离器旁通阀加热管发动机环境防雪阀系统(AASS)新鲜空气进气管干净空气进气管进气歧管空气滤清器曲轴箱通风系统空气质量流量计增压发动机涡轮增压器中冷器新鲜空气进气管降噪设计降噪部件发动机二次空气系统进气系统结构示意图网格弹簧阀门补充进气前端进气3.防雪阀系统避免雪侵入空气滤清器滤芯，引起发动机熄火。4.功率损耗优化生产流动模拟包装热力学成本噪声过滤开发标准模拟计算结构

-静态计算

-动态计算一维流动计算

-脉动计算-管口噪声

-发动机性能计算三维流动计算-压降计算

-气体混合计

-涡流计算噪声

-管口噪声分析怠速时节气门全关，由怠速执行器根据冷却水温、空调和动力转向等工况调节进气量供油系统主要由油压调节器、喷油器和喷油泵组成。

各类汽油规范的部分质量指标供油系统燃油泵燃油泵装在油箱内，涡轮泵由电机驱动。当泵内油压超过一定值时，燃油顶开单向阀向油路供油。当油路堵塞时，卸压阀开启，泄出的燃油返回油箱。

喷油器是电磁式的。当喷油器不工作时，针阀在回位弹簧作用下将喷油孔封住。当ECU的喷油控制信号将喷油器的电磁线圈与电源回路接通时，针阀才在电磁力的吸引下克服弹簧压力、摩擦力和自身重量，从静止位置往上升起，燃油喷出。

多点喷油系统中喷油器通过绝缘垫圈安装在进气歧管或进气道附近的缸盖上，并用输油管将其固定。多点喷油系统每缸有一个喷油器。英文称为multipointinjection.简称为MPI。单点喷油系统的喷油器安装在节气门体上，各缸共用一个喷油器。英文为singlepointinjection.简称为SPI。油压力调节器油压力调节器的功能是调节喷油压力。喷油器喷出的油量是用改变喷油信号持续时间来进行控制的。由于进气歧管内真空度是随发动机工况而变化的，即使喷油信号的持续时间和喷油压力保持不变，工况变化时喷油量也会发生少量的变化，为了得到精确的喷油量，必须使油压A和进气歧管真空度B的总和保持不变。

控制系统由传感器、执行器和电子控制单元三部分组成。

传感器传感器是感知信息的部件，负责向ECU提供发动机和汽车运行状况。

电子控制系统ECU的功用是采集和处理各种传感器的输入信号，根据发动机工作的要求（喷油脉宽、点火提前角等），进行控制决策的运算，并输出相应的控制信号。当前电控发动机中除了控制喷油外，还控制点火、EGR、怠速和增压发动机的废气阀等，由于共用一个ECU对发动机进行综合控制，所以也被称为发动机管理系统。中间的金属方盒为电子控制单元，箭头指向电子控制单元的部件为传感器，箭头从电子控制单元出去的部件为执行器。在电控发动机中最主要的输入接口是传感器接口（例如转速、负荷、温度、压力等）。最主要的输出接口是控制接口，它控制外部执行机构的动作（例如：喷油器、点火模块、喷油泵、怠速执行器等）。

执行器点火控制系统点火控制系统由传感器、电子控制单元和执行器组成。

执行器执行器为点火模块和点火线圈。最常见的为无分电器点火系统，它是两个气缸共用一个点火线圈。目前也有采用每个气缸一个点火线圈的。

为了满足发动机各种工况的要求，混合气的空燃比不能都采用闭环控制，而是采用闭环和开环相结合的策略。

主要分为三种控制方式：冷起动和冷却水温度低时通常采用开环控制方式。

由于起动转速低、冷却水温度低、燃油挥发性差，需对燃油进行一定的补偿。混合气空燃比与冷却水温度有关，随着温度增加，空燃比逐渐变大。部分负荷和怠速运行时此时可分为两种情况：

若为了获得最佳经济性，可采用开环控制方式，将空燃比控制在化学计量比状态下工作。

为了获得低的排放，并有较好的燃油经济性，必须采用电控汽油喷射系统加三元催化转化器，进行空燃比闭环控制。其主要的化学反应如下：1．CO和HC的氧化反应

2.NO的还原反应3．其它反应上面最后一个反应生成氨是不希望的，可以通过合理选择催化剂材料加以避免。三效催化转换器同时降低三种排气污染物的效果只有在汽油机在过量空气系数λ为1时才能实现。因为，NOx在催化器中的还原需要H2、CO和HC等作为还原剂。空气过量时，这些还原剂首先和氧反应，所以NOx的还原反应就不能进行。空气不足时，CO和HC则不能被完全氧化。过量空气系数对三效催化转化器中三种主要污染物CO、HC和NOx的转化效率的影响见图所示。

空燃比控制策略图中虚线部分为未加三元催化转化器时，CO、HC和NOx排放浓度与空燃比的关系。实线部分采用三元催化转化器后CO、HC和NOx与空燃比的关系。从图中可看出采用三元催化转化器时只有当空燃比在化学计量比附近很窄范围内HC、CO和NOx排出浓度均较小。装有电控汽油喷射发动机采用闭环控制方式，才能使混合气空燃比严格控制在化学计量比附近很窄的范围内，使三元催化转化器净化效率最高。节气门全开（WOT）时：为了获得最大的发动机功率和防止发动机过热，采用开环控制，将混合气空燃比控制在12.5～13.5范围内。此时发动机内混合气燃烧速度最快，燃烧压力最高，因而输出功率也就越大。点火提前角控制为了使发动机发出最大功率，应使最高燃烧压力出现在上止点后10°～15°左右，点火时刻用点火提前角来表示。它是指火花塞电极间跳火开始到活塞运行至上止点时这段时间内曲轴所转过的角度。点火过迟：使发动机功率下降，油耗增加。点火过早：使功率下降，还容易产生爆震。发动机的最佳点火提前角，不仅要使发动机的动力性、经济性最佳，还应使有害排放物最少。最佳点火提前角的控制策略起动期间：固定值起动后基本点火提前角的控制：由转速和负荷确定点火提前角的修正：部分负荷工况根据冷却水温、进气温度和节气门位置等信号进行修正。满负荷工况要特别小心控制点火提前角，以免产生爆震。最大和最小提前角的控制：微处理器计算的点火提前角必须控制在一定范围内，否则发动机很难正常运转。闭合角控制闭合角是沿用了传统点火系的概念。在电子控制的点火系统中是指初级电路接通的时间。点火线圈的次级电压是和初级电路断开时的初级电流成正比。通电时间短时，初级电流小，会使感应的次级电压偏低，容易造成失火。初级电流大，对点火有利；但通电时间过长，会使点火线圈发热，甚至烧坏，还会使能耗增大。因此要控制一个最佳通电时间。蓄电池电压下降时，在相同的通电时间里初级电流能达到的值会变小。因此要对通电时间修正。爆震控制汽车发动机利用电火花将混合气点燃，并以火焰传播方式使混合气燃烧。如果在传播过程中，火焰还未到达时，局部地区混合气自行着火燃烧，使气流运动速度加快，缸内压力、温度迅速增加，造成瞬时爆燃，这种现象称为爆震。

爆震传感器爆震会使气体强烈振动，产生噪音；也会使火花塞、燃烧室、活塞等机件过热，严重情况会使发动机损坏。在发动机结构参数已确定的情况下，采用推迟点火提前角是消除爆震既有效又简单的措施之一。装有爆震传感器的发动机能检测爆震界限，通过电子控制单元将点火时刻调到接近爆震极限的位置，从而改善了发动机的性能。当发动机出现爆震时，ECU根据爆震程度，推迟点火时刻，爆震程度大的，不仅推迟的角度大，而且是先快后慢，直到爆震消失为止。为了保证良好的发动机性能，爆震消失后，又将点火提前角逐步加大，增加的速率也分为快、慢两种。当发动机再次出现爆震时，点火提前角再次推迟。通常点火提前角推迟的速率要大于点火提前角增加的速率。

排气再循环控制通常用EGR率表示EGR的控制量。它用进入气缸的混合气中废气的比例表示。EGR率与发动机动力性、经济性和排放性能有关。EGR率增加过大时，使燃烧速度太慢，燃烧变得不稳定，失火率增加，使HC也会增加；EGR率过小，NOx排放达不到法规要求，易产生爆震，发动机过热等现象。因此EGR率必须根据发动机工况要求进行控制。

EGR阀与控制控制EGR控制系统中，EGR阀是关键部件。不同的EGR率是通过EGR阀的调节来实现的。电控发动机中广泛采用电子控制EGR阀方法。直线型EGR阀是由ECU控制针阀位置，调节从排气进入进气歧管孔口的大小，精确地控制EGR率。EGR工作期间通过监测针阀位置反馈信号控制针阀位置。并根据冷却水温度、节气门位置和进气流量控制EGR针阀的位置。EGR的控制策略：增加EGR率可以使NOx排出物降低，但同时会HC排出物和燃油消耗增加。因此在各种工况采用的EGR率必须是对动力性、经济性和排放性能的综合考虑。试验结果说明：当EGR率小于10%时，燃油消耗量基本上不增加，当EGR率大于20%时，发动机燃烧不稳定，工作粗暴，HC排放物将增加10%。因此通常将EGR率控制在10%～20%范围内较合适。随着负荷增加EGR率允许值也增加（阴影部分）怠速和低负荷时，NOx排放浓度低，为了保证稳定燃烧，不进行EGR。只有热态下进行EGR。发动机温度低时，NOx排放浓度也较低，为了保证正常燃烧，冷机时不进行EGR。大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的动力性，此时混合气较浓，NOx排放生成物较少，可不进行EGR或减少EGR率。废气再循环量对NOx排放和油耗的影响还受到空燃比、点火提前角等因素的影响。因此在EGR率进行控制时，同时对点火等进行综合控制，就能得到较好的发动机性能。燃油蒸发为了控制燃油箱逸出的燃油蒸汽，电控发动机普遍采用了碳罐，油箱中的燃油蒸汽在发动机不运转时被碳罐中的活性碳所吸附，当发动机运转时，依靠进气管中的真空度将燃油蒸汽吸入发动机中。电子控制单元根据发动机的工况通过电磁阀控制真空度的通或断达到燃油蒸汽的控制。采用燃油蒸汽的控制可减少大气中的碳氢化合物和节约燃料。

缸内直喷采用电控缸内直接喷射方法，在火花塞附近供给浓混合气，以利着火；在其它区域供给稀混合气，进行分段喷油。达到分层燃烧的目的。据报导空燃比为30时，仍可燃烧。此种方法可节约燃料三分之一以上。为了减少稀燃时的NOx,在排气系统中安装了两只温度传感器、两只氧传感器和两级催化转化器。

缸内直喷式汽油机(GasolineDirect-Injection)汽油缸内直喷GDI（GasolineDirectInjection）、柴油高压共轨（CR）、涡轮增压中冷（TCI）、可变配气相位（VVT）是现代提高乘用车发动机性能的四大先进技术。汽油缸内直喷（GDI）：这一技术的最大特点是将通过高压油泵提高压力后的汽油，通过高压油轨和喷油器，将其直接喷入缸内，从而使缸内的汽油得到充分雾化，并和空气尽可能按照最优化的模式进行混合，提高了燃烧过程的可控性，并大大优化了整个燃烧和做功过程。它具有使发动机得到更高的充气效率、更精确的瞬态和过渡工况的供油控制、大大增强发动机的抗爆性和充分提高燃烧热效率等优点，使发动机在获得更高的动力性的同时拥有更好的燃油经济性。GDI技术一般可使发动机的功率达到同排量非直喷发动机的1.5～1.7倍，燃油效率提高20％以上。

柴油高压共轨（CR）：该技术将由高压油泵产生的1600大气压的柴油经油轨和喷油器，在数毫秒的时间内最多可分5次直接喷入缸内燃烧室，使高度雾化的柴油和空气混合并燃烧。精确控制的多次喷射达到了优化燃烧过程，可以增加功率、降低油耗、降低振动噪音、减少NOx及HC排放并消除黑烟，使柴油机在进一步提高并保证原有的高燃油经济性和大扭矩的优点的同时，实现了与汽油机相当的低噪音、低排放和大功率。涡轮增压中冷（TCI）：涡轮增压中冷技术利用发动机排出的废气推动涡轮，并通过涡轮带动压气机，增加发动机的进气压力、提高进气密度，这样通过增加单位体积里参加做功的气体的质量，提高单位做功体积的功率密度，从而提高发动机的功率和扭矩。同时，增压后提高了缸内混合气燃烧的速率和燃烧充分性，不但大大提高了燃油经济性，还减少CO和HC等有害气体的排放。中冷是协助将增压后比较高的进气温度降下来，从而更好地保证进气密度，提高进气效率，保证发动机的增压效果。一台发动机应用涡轮增压中冷技术后，其功率和扭矩可增加４０％以上，燃油消耗可以降低10%-15%左右。可变配气相位（VVT）：可变配气相位（VVT）技术指的是发动机的配气相位可以根据性能需要适时的改变，即根据燃油经济性、动力性和排放控制的要求对不同的工况采用不同的气门正时相位，以达到进气系统的最优化，对降低发动机油耗、提高低速扭矩、改善功率特性有显著效果。此外，VVT技术在提高发动机性能的同时可以降低污染排放，从而取代或减少在排放控制零部件上的投入，甚至可以免去安装EGR、二次空气等装置就可以达到苛刻的排放法规的要求。发动机采用该技术可以达到增加功率、减少油耗，改善排放的目的。GasolineDirect-Injection发动机

化油器（carburetor）发动机是在进气管道的化油器位置上吸出汽油，与空气混合，雾化形成混合气，经气门进入气缸。电控汽油喷射发动机一般是在进气歧管，气门之前的位置上喷射汽油PFI（portfuelinjection）发动机，再经气门进入气缸。因此，进气口处的油膜如同电容，具有积分作用，发动机瞬时供油量不能通过喷油器实现精确控制。由于部分蒸发现象导致油量控制延迟和计量偏差，冷起动时由于燃油蒸发困难，使得实际供油量远大于需求的供油量，这样单质冷起动时发动机4个～10个循环的不稳定燃烧，显著增大发动机CO、HC。直喷式汽油(GasolineDirect-Injection)发动机，将喷油嘴安装在燃烧室内，将汽油直接喷注在气缸燃烧室内，空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合成混合气被点燃作功，这种形式与直喷式柴油机相似，因此有人认为缸内喷注式汽油发动机是将柴油机的形式移植到汽油机上的一种创举。

缸内喷注的关键在于产生与传统发动机不同的缸内气流运动状态，通过技术手段使喷射入气缸的汽油与空气形成一种多层次的旋转涡流。因此GDI采用了立式吸气口、弯曲顶面活塞、高压旋转喷射器等三种技术手段。立式吸气口代替传统的横向吸气口，通过来自上方的强大下降气流，形成与以往发动机相反的缸内空气流动－纵向涡流转流。弯曲顶面活塞利用活塞顶的凸起形状，增强了这个纵向涡流转流，再通过高压旋转喷射器喷射出雾状汽油，在压缩冲程后期的点火前夕，被气体的纵涡流融合成球状雾化体，形成一种以火花塞为中心，由浓到稀的层状混合气状态。这样，从总体上看，虽然混合比达到40：1，但聚集在火花塞周围的混合气却很浓厚，很容易点火燃烧。活塞顶的形状对缸内气流的作用。活塞在上止点位置时，活塞头顶面与气缸盖之间的间隙叫做燃烧室，燃烧室的容积是决定发动机性能的重要因素。GDI活塞顶面的凸起部分象屋顶，又称“弯曲顶面活塞”，它缩小了燃烧室的容积，有助于形成强势涡流。缩小燃烧室容积必然提高了压缩比，因此GDI的压缩比达到12：1，比以往发动机高出1/3左右。压缩比提高了，缸内温度必然也随之提高，有助于稀燃。压缩比高，输出功率增大，这样也就弥补了稀燃带来的功率损失。压缩比提高也就是说缸内压力提高了，与之配合的是高压燃料泵，用高压方式将汽油送进燃烧室内。但是，汽油的性质决定压缩比只能局限于一定的限度内，否则就会出现爆燃，为了避免这一现象，GDI分两步喷射的过程。第一步在进气冲程中喷射汽油以降低气体温度，适应高压缩比；第二步在压缩冲程后期喷射汽油，形成上面阐述过的层状混合气形态。这是一环扣一环的技术，相辅相成，缺一不可。稀燃技术有省油的优点，但因为高压高温环境也会产生NOx（氮氧化物）排放过高的现象。GDI采用了EGR技术解决这个问题。所谓EGR是指排气再循环技术，将排出气缸已经燃烧过的部分气体利用气门重叠时间再回到气缸中，降低燃烧的最高温度从而降低NOx的排放量，GDI的NOx可下降了90%。缸内喷注式汽油发动机的优点是油耗量低，升功率大。混合比达到40:1（一般汽油发动机的混合比是15:1），也就是人们所说的“稀燃”。机内的活塞顶部一半是球形，另一半是壁面，空气从气门冲进来后在活塞的压缩下形成一股涡流运动，当压缩行程行将结束时，在燃烧室顶部的喷油嘴开始喷油，汽油与空气在涡流运动的作用下形成混合气，这种急速旋转的混合气是分层次的，越接近火花塞越浓，易于点火作功。由于缸内喷注压缩比达到12，与同体积的一般发动机相比功率与扭矩都提高了10％。

这种缸内喷注式汽油发动机是由日本三菱汽车公司创制的，这种称为1.8升顶置双凸轮轴16气门4G93型发动机最早安装在三菱HSR-V型概念车上，并在96年6月北京国际车展上广泛做了宣传，但当时许多人认为这种发动机只是一种“概念”而已，没有引起足够的重视。但随着这几年美日欧等国大汽车厂商丰田、本田、奔驰、通用等对这种汽油发动机都产生了兴趣，纷纷修改了原来的方案研究起缸内喷注式汽油发动机，认为这种发动机很可能会成为下世纪初汽油发动机的主要机型，人们又重视起来缸内喷注汽油发动机的发展状况了。而现在三菱的GDI发动机已经得到了长足的发展，无论是先进性还是实用性都满足市场的需要，三菱还将在2007年推出新一代的GDI发动机。

与传统进气道燃油喷射PFI（PORTFUELINJECTION）相比，汽油机GDI技术优点主要为：

1.可以实现分层稀燃，使压缩比提高至12～14。2.部分负荷时采用像柴油机那样的质调节(无节气门的节流损失)，可大幅度提高指示效率，达到节能15%～20%的目标，即达到直喷式柴油机的燃油经济性水平。3.循环热量的利用更合理(因混合气同时被燃烧室壁和活塞加热，使这一部分循环热量被利用而不是传给冷却水)，热损失小，故热效率较高。4.因进气充量温度较低，所以具有较高的充气效率和抗爆震特性。5.因汽油直接喷入缸内，即使在低温下也具有良好的加速响应性和优异的瞬态驱动特性。GDI燃烧本身仍有很多不足之处需要改进：

1.GDI发动机的喷油器放在气缸内，由于喷油压力低，喷孔没有自洁作用，因此很容易结垢，从而使喷雾特性变坏，喷油量减少，使发动机的燃烧恶化，影响发动机的功率输出和排放。2.GDI的火焰在快速传播的同时，会出现部分火焰熄灭的现象，这就会使HC的排放增加，另外，缸内壁面的燃油附着、着火延迟等情况也会使HC的排放增加。3.由于气缸内混合气的浓度和温度分布不均匀，NOx在高温区生成较多，而高空燃比造成的氧含量过高，又使对NOx的处理难度增加。4.传统的三元转换器只能在空燃比为14.7附近内的小范围内工作，显然已不适合稀薄燃烧。5.发动机不同负荷的喷油时刻相差较大，发动机各种负荷的平滑过渡也有待进一步解决，成品发动机的成本较高，目前也很难大量占有市场。

为了解决GDI汽油机存在的这些问题，必须作进一步的深入研究，开发出一些切实可行的新技术：1.二次混合技术目的是减少积炭的生成，提高GDI汽油机的机械抗爆性，进一步增大压缩比，提高发动机的机械效率。二次混合技术是指在进气行程中先喷入所需燃料的1/4，形成极稀的均质混合气。在压缩行程后期再次喷射，喷入剩余燃料，形成分层混合气。故在火花塞点火前，缸内混合气形成超稀均质混合气和较浓的分层混合气。火花塞点火时，首先在浓混合气处形成较强的火焰，迅速向稀混合气空间传播，因火焰较强，可点燃稀混合气。稀混合气的燃烧又会反射，促进浓混合气再次燃烧，使燃料充分燃烧，减少了积炭的产生。

2.二次燃烧和反应式排气管目的是降低HC排放。二次燃烧是指在进行正常分层燃烧的怠速运转时，除了在压缩行程后期喷油外，在膨胀行程后期再次喷入少量燃油，在缸内高温、高压气体的作用下点火燃烧并使排气温度提高。通常起动后的怠速状态下的排气温度为200℃左右，使用二次燃烧可使排气温度上升到800℃。这样可大大加快催化剂开始工作的时间。反应式排气管可使发动机的排气在排气管中滞留，激活与空气的反应，并使膨胀行程后期的二次燃烧反应在排气管中继续进行，从而加速激活催化剂，使HC排放降低。3.废气再循环(EGR)EGR是降低NOx排放的一种有效方法。EGR可有效降低缸内最高燃烧温度及氧气的相对浓度，从而降低NOx排放。在GDI汽油机中，因稀燃使缸内富余氧气较多，可使用较高的EGR比率而不会使燃烧恶化。如果将再循环废气与可燃混合气进行分层，减少废气与可燃混合气的掺混，保证点火时刻火花塞附近有适于着火的混合气，避免废气靠近火花塞，能大大提高EGR比率，从而大大降低NOx排放。采用电控EGR可以精确控制EGR比率，较好地解决发动机的动力性和经济性与NOx排放之间的协调问题。4.稀燃催化器稀燃催化器的开发将直接影响到GDI汽油机排放问题的解决。目前正在开发的各种适用于稀燃的催化器有稀燃选择还原型NOx催化器、吸藏还原型NOx催化器、未燃HC氧化催化器等。但这些催化器都不同程度地存在转化效率低、工作温度范围窄、性能不如传统的三元催化器等问题，还需进一步的研究。直喷技术产生了2个新的概念：均匀燃烧和分层燃烧均匀燃烧：在全负荷时，燃油喷射与进气同步，燃油得到完全雾化，使混合汽均匀地充满燃烧室，自然会得到充分的燃烧，使发动机动力得到淋漓尽致的发挥。在均匀燃烧时有着和传统喷射发动机相同的空气与燃油混合比，即空燃比是14.7∶1，此时的lambda值是1。而燃油的蒸发又使混合汽降温，去除了爆震的产生。也就是说在均匀燃烧情况下，在获得高动力输出和扭矩值的同时付出了较低的燃油消耗。分层燃烧：它出色的经济性主要表现在部分负荷时的分层燃烧，可燃混合物只分布在火花塞周围，换句话说，空燃比是14.7∶1的混合气集中在火花塞周围，在燃烧室的其他部分则是纯净的空气。混合气层的大小范围精确地反映了瞬时发动机动力的需求。在分层燃烧时，直到压缩行程时才喷射燃油，油雾直接进入燃烧室中的空气，而喷油就发生在点火前瞬间。分层燃烧时lambda值达到4，可见发动机在中、低速时燃油是多么节省。另一个优点是，在燃烧时空气层隔绝了热，减少了热量向汽缸壁的传递，从而减少了热量损失提升了发动机热效率。FSI（Fuel

Straight

Injection）燃油分层喷射发动机，有2个触酶转化器，在排气歧管后面是三元催化转换器，再后面是NOx储存型转化器。排放达到了欧Ⅳ。如果说三菱的GDI喷油很直接，FSI喷油是间接式的。大众的FSI把喷油嘴安放在进气门附近上，同样是两次喷油，但喷油方向是对准活塞，而且在活塞上有个U型槽，燃油喷射出来后，会随着凹槽转变方向，目的地也是火花塞附近。因此也实现了在火花塞附近形成较浓的混合气，达到燃油分层的目的。大众的目的似乎很单纯，就是想要节油，活塞上的U型槽，有助于产生更多的缸内涡流，使混合更充分。但如果转速过高，这种涡流反而会影响进排气效率，降低燃烧效率，所以这就如同柴油机，不能将转速做得过高。FSI发动机可以根据发动机负荷工况，自动选择两种运行模式。在低负荷时采用分层喷射模式实现分层稀薄燃烧，在高负荷时使用均匀喷射模式实现匀质燃烧。在低负荷时（分层稀薄燃烧），油门为半开状态，燃油系统在发动机压缩冲程喷注燃油（被称为颠覆教科书的FSI技术的创新之处），特别的活塞顶设计使吸入的空气和喷入的燃油形成滚流，仅在火花塞周围形成达到理论空燃比的足以燃烧的空燃混合气，来引燃整个燃烧室内的混合气；而在燃烧室的其他地方则为富含空气的高空燃比混合气，所以形成稀薄燃烧。

在高负荷时（匀质燃烧），根据吸入空气量精确控制地燃油的喷注量，燃油与空气同步注入汽缸并充分雾化混合（进气冲程），使符合理论空燃比的混合气均匀地充满燃烧室，即，形成匀质燃烧，充分的燃烧使发动机动力得到淋漓尽致的发挥。而燃油的蒸发又使混合气降温去除了爆震的产生。也就是说在均匀燃烧情况下，在获得高动力输出和扭矩的同时付出了较低的燃油消耗。进入我国市场的FSI发动机，只有是匀质燃烧，而无分层稀薄燃烧功能。对比国内外的标准后我们会发现，现在无铅汽油的国家标准中，硫含量不得大于0.08%，烯烃含量不得大于35%，而国际上，无铅汽油的这两项标准，分别是不得大于0.02%和20%。有研究机构曾对国产90号以上无铅车用汽油进行普查后发现，汽油质量的主要问题是烯烃含量高（前面说的造成积碳的罪魁祸首）。目前我国的汽车故障中有6%是油品问题直接引起的，有50%是间接由燃油质量引起的。汽油直喷发动机最精密的部分就应该是喷油嘴了。喷油嘴是一个高精密度的零件，喷油量的多少就取决于其环形间隙开合的大小。为了保证精确的喷油量，环形间隙很小，误差极少。由于精度高间隙小，对粘附在间隙内的杂质的敏感性就高了，有一点杂质都会造成阻塞，导致供油不足。而积碳就是造成阻塞的主要的杂质。有资料表明，环形间隙内6/1000毫米厚的积碳就会使喷油嘴油量下降26%。它还会改变燃油喷射方向，导致混合气不均匀，使汽车动力性能下降。很多人都认为积碳是由于使用燃油标号低造成的，多花点钱加注高标号汽油就可以缓解，可惜真正造成积碳的罪魁祸首是汽油中的烯烃。任何汽油都含有烯烃，但如果汽油含有大量烯烃就会在常温液态条件下与空气中的氧发生自氧化反应，生成低聚粘稠物，即胶质，胶质分子容易吸附在金属表面形成沉淀。喷油嘴停止工作后，胶质被烤熔凝结在环形间隙上，日积月累后形成积碳。

很不幸的是这个问题已经在FSI发动机适应性实验中被验证了，有资料称，一汽大众对装备FSI发动机的奥迪轿车进行了全路况测试，其中包括新疆的含氧量稀少的地区，但效果不能令人满意。最主要的原因就是因为国内燃油含有杂质较多，在长时间行驶后，容易在喷油嘴上形成胶质，堵塞喷油嘴。这仅仅是试车实验，如果是长期使用，大面积积碳的危害就会暴露出来。

2002年的那场武汉砸奔驰的闹剧原因是：低标号劣质燃油可以在一年之内让奔驰的2.3L多点顺序喷射发动机出现动力不足。2005年震惊全国的哈尔滨劣质汽油事件中，严重胶质超标的劣质汽油在一个星期之内严重损坏上千台汽车发动机，不少车辆发动机气门被黑色胶质糊住，导致发动机无法正常工作。2005年国家质检总局公布的车用无铅汽油全国质量抽查结果，抽查的93号车用无铅汽油抽样合格率仅为80.6%。抽查结果表明，以中石油、中石化为代表的国有控股加油站的产品质量较好，抽样合格率达93.9%。集体和私营加油站的汽油产品抽样合格率仅为44.4%。

减少排放物的新手段试验结果表明：CO、HC和NOx三种排放物在第一个十五工况循环中将占总排放量的70～80%，因此今后解决排放的重点在：降低HC排放；改善怠速和暖机期间的排放；尽可能地缩短催化器的加热时间，在催化器达到起燃温度之前，最大程度地降低发动机排出的废气。加州Tier01990

美国Tier01990

欧洲StepI1992三元催化器

加州Tier11992

美国Tier11993

欧洲StepII1996改进的三元催化器预热时就加热催化器（推迟点火提前角），

排气再循环

LEV1994ULEV1994

欧洲StepIII2000

欧洲StepIV2005进一步改进三元催化器，使催化器紧接排气总管、浓混合气加热和引入二次空气。催化器快速加热，加强氧传感器闭环控制，包括使用两个氧传感器、瞬态燃油控制和废气再循环。法规关键方法的典型应用关键附加方法的典型应用中小型机动车用4－6缸发动机带有在集成诊断系统OBDII的发动机管理系统

采用集成诊断系统此系统的要求：系统监测：监测所有与排放相关的部件和系统；部件保护：防止关键部件的损坏(如三元催化器)；应急反应：设置故障时传感器的代用值或“跛行回家”方式信息存储：存储故障发生时的有关信息超标显示；当废气排放超过限定标准时给出显示；信息读取：在维修时利用检测设备读取故障；重点要求为：催化器监测氧传感器监测失火监测燃油系统监测二次空气系统监测废气再循环系统监测燃油蒸汽系统监测其他系统监测检测装置标准化发动机相关信息的存储“多功能指示灯”显示标准化故障代码的预定义电控系统抗干扰保护

由于车内电控发动机系统、底盘电子控制系统、车身电子控制系统和音响、娱乐等广泛应用。车内开始采用CAN总线。

配气机构精确地控制发动机的工作正时和性能输出。双变位或连续可变相位凸轮轴调整装置精确地控制着凸轮的定时或用电磁阀直接驱动气门的方法，可优化发动机的废气排放、性能和燃油经济性。

思考题电控汽油喷射系统有几部分组成？什么是SPI和MPI？试对他们进行比较？简述喷油泵结构及其功用。简述喷油器的工作原理。油压调节器的作用是什么？

ECU有几部分组成？负荷传感器有几种型式？起什么作用？转速传感器有几种型式？说明其工作原理。氧传感器的作用是什么？说明其工作原理。

思考题电控汽油喷射系统中怠速是怎样控制的？发动机在各种工况下，空燃比是怎样控制的？点火控制主要包括哪些内容？爆震控制的基本原理是什么？为什么要采用排气再循环控制？控制策略是什么？当前采用什么措施控制燃油蒸汽的逸出？当前电控汽油机的发展趋势是什么？简述缸内直喷汽油机的工作原理。二.柴油机电控系统前言近年来，柴油机的关键技术都有很多突破性的发展。燃油喷射系统是影响燃烧过程的重要因素，高压直喷系统和共轨系统都使柴油机的燃油经济性和排放性能有很大改善。排气再循环和催化器改善了柴油机的各项排放。发动机管理系统对喷油和进气过程进行综合控制，保证发动机能够在保持良好的动力性基础上，燃油经济性和排放性能都能达到最优，同时降低振动和噪声。柴油机燃油系统的基本功能：通过加载机构使燃油变成高压（P）；调节每次喷油的喷油量（Q）；调节每次喷油的喷油时间（T）；将燃油分配到各个气缸中（D）；将燃油喷入燃烧室，并使燃油雾化（I）。a)小压力室b)无压力室不同喷油嘴压力室结构的示意图双弹簧喷油器的主要优点：低速和中速时发动机稳定性提高；可以有效地抑制发动机产生游车和抖动；降低怠速时的噪声；随着发动机稳定性提高，可以将发动机地怠速转速设定得更低一些；燃油喷射更趋稳定，调速器特性更加容易与发动机相匹配；能有效降低NOx和PM排放物。当柴油发动机调速系统的动力性能达不到所要求的指标时，经常会出现“游车”现象。所谓游车,就是指柴油机转速忽高忽低，有较大的波动，不能稳定在指定转速下，并发出“呼噜呼噜”的有节奏的响声,游车会影响柴油机的使用寿命，严重时还会使柴油机无法工作。造成“游车”的原因很多，有工艺性“游车”；高速“游车”以及低负荷“游车”。燃油滤清器脏堵、燃油管路堵塞、燃油系统中有空气，喷油器故障、柴油中有水、柴油质量低劣等均可造成柴油机“游车”。

根据现代的观点，柴油机对燃油系统的基本要求：自由控制喷射压力；自由控制喷油时间；自由控制喷油率；精确控制每循环喷油量。柴油机电控技术的发展约比汽油机滞后10年，滞后的原因除了汽油机是轿车的主要动力，对电控需求最为迫切之外，柴油机电控燃油喷射技术的难度较大也是重要因素。就电控燃油喷射而言，汽油机主要是进气门口喷射，对喷射正时没有严格要求；柴油机则是高压缸内喷射，而且要求在毫秒级的时间内完成喷油正时、喷油速率及喷油压力的精确控制，难度是显而易见的。与汽油机的电磁喷油器相比，承受压力高了300～500倍，启闭速度要快10～20倍。柴油发动机电控技术有两个明显的特点：一个特点是其关键技术和技术难点就在柴油喷射电控执行器上；另一个特点是柴油电控喷射系统的多样化。柴油发动机在机械控制时代，就已经有直列泵、分配泵、泵喷油器、单体泵等结构完全不同的系统，每个系统各有其特点和适用范围，每种系统中又有多种不同结构。实施电控技术的执行机构比较复杂，因此形成了柴油喷射系统的多样化。电控燃油喷射系统燃油喷射系统是影响缸内燃烧过程的关键因素，对柴油机的动力性、经济性和排放性能都有重要影响。要改善柴油机缸内燃烧，燃油喷射系统一方面要有理想的喷射速率特性，另一方面要提高喷射压力。传统的喷射系统由于结构和原理等限制，不能同时达到这两个要求，因此，柴油机电控喷射系统逐渐发展起来。在传统的喷射系统基础上首先发展起来的电控喷射系统是位置控制系统，称之为第一代电控喷射系统，而基于电磁阀的时间控制系统则称为第二代电控喷射系统。第三代电控系统——高压共轨系统被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一，将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。第一代位置控制系统位置控制系统不仅保留了传统的泵－管－嘴系统，还保留了原喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽等控制油量的机械传动机构，只是对齿条或者滑套的运动位置予以电子控制。日本Denso公司的ECD－V1，德国Bosch公司的EDC和日本Zexel公司的COVEC等都属于位置控制的电控分配泵系统。日本Zexel公司的COPEC，德国Bosch公司的EDR系统和美国Caterpillar公司的PEEC系统等都属于位置控制的电控直列泵系统。第二代时间控制系统时间控制系统是用高速强力电磁阀直接控制高压燃油，一般情况下，电磁阀关闭，开始喷油；电磁阀打开，喷油结束。喷油始点取决于电磁阀关闭时刻，喷油量取决于电磁阀关闭的持续时间。传统喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽和提前期等全部取消，对喷射定时和喷射油量控制的自由度更大。

日本Zexel公司的Model-1电控分配泵，美国Detroit公司的DDEC电控泵喷嘴、德国Bosch公司的EUP13电控单体泵都属于时间控制系统。属于第二代电控喷射系统。第三代共轨式电控喷射系统共轨式电控喷射系统改变了传统的柱塞泵脉动供油的原理，通过油锤响应、液力增压、共轨蓄压或者高压共轨等形式形成高压。采用压力时间式燃油计量原理，用电磁阀控制喷射过程，可以实现对喷射油量和喷射定时的灵活控制。高压共轨系统被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一，将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。德国Bosch公司、日本Denso公司和英国Lucas公司都研制出了电控高压共轨系统，并开始小批量向市场供货。德国戴姆勒·奔驰公司利用Bosch公司的技术首先在世界范围内推出了采用新型高压共轨燃油喷射系统的4气门直喷式柴油机，并用于A、C级轿车上。日本Hino公司利用Denso公司的技术在新型K13C型柴油发动机和J系列柴油发动机上均采用了高压共轨系统，日本Mitsubishi公司也利用Denso公司的技术在重型柴油发动机上应用了高压共轨系统。电磁阀式喷油器第三代共轨电控喷射系统高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积起来，并消除燃油中的压力波动，然后再输送给每个喷油器，通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。其主要特点可以概括如下：共轨腔内的高压直接用于喷射，可以省去喷油器内的增压机构；而且共轨腔内是持续高压，高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多；通过高压油泵上的压力调节电磁阀，可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节，尤其优化了发动机的低速性能。通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时，喷射油量以及喷射速率，还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。

高压共轨系统由五个部分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。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，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。预喷射在主喷射之前，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排放减小。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。目前，开发出的新一代压电直列式喷油器将代替电磁阀式喷油器。用于喷油器的压电晶体的结构采用-多层技术多层压电晶体执行器由20～200陶瓷层烧结而成，层与层之间有电极，形成压电晶体堆，生产技术与电容器相似。利用逆压电效应，在电场驱动下将电能转换为机械力或机械运动。压电直列式喷油器省去了回油管，在结构上更简单。喷射压力可从20～200MPa弹性调节，能精确控制小行程的喷油量，最小喷射量可控制在0.5mm3。它直接将电能转换为线形运动（机械能）。压电晶体作用升程为其厚度的1/1000，动态响应快，全行程动作时间≈30，并允许针阀在低压时缓慢开启，针阀开关迅速，重复性好。具有结构简单，位移精度高，响应快等特点。多层压电驱动器驱动电压低（可以在5V下驱动），可应用于强磁场和真空环境，极低功耗、无磨损、可用于低温环境、无电磁噪声、响应快（微秒级）、大驱动力（可以达到50000N）、耐久性高（大于109循环）。共轨系统第3代——压电式(piezo)共轨系统，压电执行器代替了电磁阀，于是得到了更加精确的喷射控制。没有了回油管，在结构上更简单。压力从200～2000bar弹性调节。最小喷射量可控制在0.5mm3，减小了烟度和NOx的排放。柴油共轨系统已开发了3代。第一代共轨高压泵总是保持在最高压力，导致能量的浪费和很高的燃油温度。第二代可根据发动机需求而改变喷油压力，并具有预喷射和后喷射功能。第三代共轨系统为压电式共轨系统。