
高压共轨技术,简称CRDI,即Common Rail Direct Injection,是德国博世公司研发的一种柴油发动机技术。它与SDI(自然吸气直接喷射柴油发动机)和TDI(直喷式涡轮增压柴油发动机)技术并列,共同推动了柴油发动机技术的进步。CRDI系统的核心组件包括高压泵、喷油管、高压蓄压器(共轨)、喷油器、电控单元和传感器及执行器。
共轨系统最突出的贡献在于将喷射压力的产生与喷射过程分离,通过精确控制共轨管内的油压,确保高压油管压力与发动机转速基本无关。这一创新技术极大降低了柴油发动机的振动和噪声,同时提高了燃油效率,减少了排放。尽管共轨技术的喷油压力相对较低,通常不超过160MPa,但它能更好地适应各种工况,确保车辆在起步时不会遇到困难。
博世公司早在1997年便开始批量生产共轨燃油喷射系统,当时与奔驰合作推出共轨技术的柴油奔驰C级车。阿尔法罗密欧156也是早期采用高压共轨技术的乘用车之一。在中国市场,华泰现代使用的也是共轨喷射系统。柴油共轨系统历经三代改进。
第一代共轨高压泵始终保持最高压力,导致燃油浪费和高温问题。第一代共轨系统主要用于商用车,最高喷射压力为140MPa,乘用车则为135MPa。第二代共轨系统可根据发动机需求调整输出压力,具备预喷射和后喷射功能。带有控制油量的油泵,可达到160MPa的喷射压力。即便在压力较低的情况下,该系统也能根据实际情况提供适量的喷油压力,有助于降低燃油消耗和燃油温度,省去了燃油冷却装置。预喷射减少了发动机噪声:在主喷射前的一百万分之一秒内少量燃油被喷入汽缸压燃,预热燃烧室。预热后的汽缸使主喷射后的压燃更加容易,缸内压力和温度平稳增加,有利于降低燃烧噪音。
第三代共轨系统采用了压电直列式喷油器。2003年,第三代共轨系统问世,压电式(piezo)共轨系统通过压电元件实现精准控制,进一步提升了喷油效率和燃烧效果。博世公司的第二代共轨系统产品已应用于沃尔沃S60、V70D5及宝马230d等乘用车。