在电控泵-喷嘴系统（图8-31b所示简图）中，电控系统仍以电控单元（ECU）3作为代表，而喷油泵、喷油嘴和电磁阀2集成为一个整体，构成电控泵-喷嘴1（EUI），它配置在气缸盖每个气缸的相应位置上，由顶置凸轮直接或通过摇臂驱动。图8-34即为用于轿车柴油机的电控泵-喷嘴结构图，其油泵柱塞3经凸轮轴27和摇臂28驱动向下运动时，压缩从进油孔13进入柱塞顶部25的燃油，这时若对高压电磁阀（图8-31b中的3，在图8-34中则由6、7、8、9及10等组成）通电，其针阀8将关闭回油孔11，柱塞腔压力升高，高压燃油经针阀体内的油道流向喷油嘴压力室，使喷油嘴针阀18开启喷油；反之，若高压电磁阀断电，电磁阀针阀8在弹簧26作用下开启旁通油路，使高压油路中油压下降，喷油嘴针阀关闭，喷油结束。和电控单体泵一样，泵-喷嘴喷油始点和喷油量也取决于高压电磁阀关闭和开启旁通油路的时刻及期间持续时间的长短，它们均由ECU根据各种传感器的信息和内存的脉谱图进行处理后发出的指令来控制。所不同的是，这里不再是控制喷油泵的供油始点，而是直接控制喷油始点，因而可以对喷油规律进行更为精确的控制。例如，在新开发的轿车用小型高速柴油机中，在主喷射之前（例如6～10°CA），先喷入每循环只有1.5～2.5mm³、允差不超过0.5mm³的微小的油量，以便缩短滞燃期并抑制初期的放热率，以便能有效地降低噪声和NO_x排放，此项措施称为预喷射（Pre-Injection）或先导喷射（Pilot-Injection），预喷射可以一次也可以多次（图8-35a、b），有时还需要微量的后喷射（After Injection或Post-Injection，图8-35c），其目的是加速后期燃烧，以减少CO和HC排放并降低烟度。上述要求只有在直接调节喷油始点且调节精度更高的电控泵-喷嘴系统和下面将要介绍的共轨系统中才有可能完满地实现。

电控泵-喷嘴产生预喷射的工作原理见图8-36，其中图8-36a为起始位置，喷油嘴针阀7和蓄压室阀3在弹簧5作用下处于关闭状态，喷油嘴不喷油；图8-36b为预喷射开始状态，这时随着柱塞1向下运动，喷油压力增加，针阀开启产生预喷射，其升程受到图8-34中液力阻尼器14的限制，但蓄压室阀仍保持关闭；图8-36c为预喷射结束状态，这时随着喷油泵柱塞继续推进，油压继续升高并打开蓄压室阀使蓄压室4与高压油腔接通，从而使针阀在蓄压室压力和弹簧压力共同作用下，迅速关闭，预喷射结束；图8-36d为主喷射阶段，这时随着喷油压力的继续升高，蓄压室阀向下落座，隔断了蓄压室与高压油腔的通路，使针阀得以重新开启，实现主喷射过程。在电控过程中，主喷射油量和喷油始点由ECU控制，而预喷射的微小油量和提前时刻则需在设计中通过选择蓄压室阀的开启压力和行程来确定。图8-36右方同时表示了整个喷射过程中喷油压力、蓄压室阀升程和喷油嘴针阀升程的变化历程。如图8-37所示则为采用预喷射以后柴油机放热率和噪声水平的改善情况。

图8-33 柴油机各缸喷油量均匀性的调节

图8-34 轿车柴油机用的电控泵-喷嘴

1—球头销 2—回位弹簧 3—柱塞 4—壳体 5—电插口 6—电磁阀芯 7—平衡弹簧 8—电磁阀针阀 9—衔铁 10—电磁阀线圈 11—回油孔 12—密封圈 13—进油孔 14—阻尼器 15—针阀座 16—密封垫圈 17—柴油机燃烧室 18—喷油嘴针阀 19—锁紧螺帽 20—喷油嘴 21—柴油机气缸盖 22—针阀弹簧 23—蓄压室阀 24—蓄压室 25—柱塞顶部高压腔 26—电磁阀弹簧 27—顶置凸轮轴 28—摇臂

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图8-35 各种可控多次喷射示意图

a）预喷射 b）先导喷射 c）后喷射（图上标注的相关角度为参考值）

图8-36 电控泵-喷嘴预喷射的工作原理

a）起始位置 b）预喷射开始 c）预喷射结束 d）主喷射 1—柱塞 2—柱塞头部高压室 3—蓄压室阀 4—蓄压室 5—针阀弹簧 6—弹簧 7—针阀

图8-37 喷油嘴预喷射对柴油机放热率和噪声水平的影响