博世高压共轨燃油系统的构造及作用

博世的电控高压共轨系统为蓄压式共轨系统，该系统主要由燃油箱，柴油滤清器，输油泵，高压泵，高、低压燃油管，蓄压器（共轨），喷油器，回油管和ECU等组成，图4-74所示为燃油系统基本工作原理框图。

图4-74 燃油系统基本工作原理框图

根据不同的车辆燃油系统在车辆上的布置也略有区别，主要区别在于输油泵的安装位置，一种是将输油泵安装于燃油箱里，由电子控制器对其进行控制，这种结构比较适合于轿车或部分轻型车辆，燃油泵外置的燃油系统结构如图4-75所示；另一种是将燃油泵与供油泵组装在一起，与供油泵同时由发动机凸轮轴驱动，这种结构大量应用于重型载货汽车或大型客车等，图4-76所示为燃油泵内置的燃油系统结构图。

图4-75 输油泵外置的高压共轨燃油系统结构图

图4-76 输油泵内置的高压共轨燃油系统结构图

（一）低压油路及零部件的结构与作用

低压油路部分包括燃油箱、输油泵、柴油滤清器以及低压管路等，共轨燃油系统低压油路部分如图4-77所示。各零部件的构造与作用如下。

1.输油泵

输油泵的主要作用是供给供油泵足够的具有规定压力的燃油。目前输油泵常见有滚柱式和齿轮式两种。滚柱式输油泵为电动式，仅用于小客车或轻型商用车辆，可装在油箱内或油箱外低压油管上，并有类似汽油喷射发动机般的油泵控制电路，当发动机停止运转，而起动开关在ON位置时，电动燃油泵停止运转。齿轮式输油泵为机械式，用在小客车、越野车辆及轻、重型车辆上，与高压泵组合在一起，或由发动机直接驱动。

（1）滚柱式输油泵

1）滚柱泵的结构及工作原理。滚柱式输油泵主要由转子、与转子偏心的定子（即泵体）以及在转子和定子之间起密封作用的滚柱等组成，如图4-78所示。

滚柱泵的转子由电动机驱动，当转子在电动机带动下旋转时，位于转子凹槽内的滚柱在离心力的作用下，压靠在定子的内表面上，两个相邻的滚柱之间形成一个封闭的空腔。在转子旋转过程中，这些空腔的容积随转子的转动产生变化，在容积由小变大一侧燃油被吸入，在容积由大变小一侧燃油压出，其工作原理如图4-79所示。

2）滚柱泵工作特点

①滚柱泵是通过对燃油压缩来提升油压的，因此油泵出口端的油压脉动比叶片式油泵大得多。转子每转一周所发生的油压脉动次数等于滚柱数，因此必须采用阻尼稳压器，以减轻油泵后方燃油管内的压力脉动。

②由于滚柱泵工作过程中泵油室的容积变化大，因此它的吸油高度和供油压力都比叶片式油泵大。

③由于滚柱泵是依靠滚柱与定子内壁的紧密贴合构成泵油室的，因此滚柱和定子易磨损，运行中噪声较大，且使用寿命也不如齿轮式油泵。

3）电动输油泵的控制电路。燃油喷射系统对输油泵控制的基本要求是：只有当发动机处于运转状态时，输油泵才工作；但是在每次接通点火开关后，由电子控制器对输油泵进行短暂控制（一般3～5s），其目的是使燃油系统能够迅速建立油压，以利于发动机的顺利起动，若发动机电子控制器没有得到起动信号，则停止输油泵工作，此时即使点火开关仍然处于接通状态，输油泵也不工作。输油泵控制基本电路如图4-80所示。

图4-77 共轨燃油系统低压油路部分

图4-78 滚柱式输油泵

图4-79 滚柱泵的工作原理

图4-80 输油泵控制基本电路

（2）齿轮式燃油泵 齿轮式输油泵用于共轨喷油系统中，向高压油泵输送燃油，其装在高压泵中于高压泵共用驱动装置，或装在发动机旁，配有单独的驱动装置。

1）齿轮泵的构造和工作原理。图4-81所示为齿轮式输油泵的基本构造，是由2个互相啮合反向转动的齿轮，将齿隙中的燃油从吸油端送往压油端，齿轮的接触面将吸油端和压油端互相密封以防止燃油倒流，其输出量与发动机转速成正比，因此，输油量的调节借助于吸油端的节流调节阀或压油端的溢流阀进行。

2）齿轮式燃油泵的工作特点。齿轮式输油泵输出的油量比较均匀，油压的波动也比滚柱式输油泵小，且在工作期间不需要保养。为了在第一次起动时或燃油箱放空排完燃油管路系统中的空气，在齿轮式燃油泵或低压管路上需设置手动泵。

2.柴油滤清器

柴油中的杂质，可能导致泵零件、出油阀及喷油嘴等的磨损；另外柴油中含水，可能变成乳状物或因温度变化而凝结，若水进入喷射系统，则可能导致零件锈蚀。与其他喷射系统相同，共轨式喷射系统也需要带有水分储存室的柴油滤清器，如图4-82所示，必须定期扣开放水螺钉放水。现在越来越多的车用柴油发动机设有自动警告装置，当积水达到预设体积时，传感器会将积水过多信号传输给电控单元，由电控单元点亮警告灯。

图4-81 齿轮式输油泵的构造与作用

图4-82 柴油滤清器的构造

（二）高压油路及零部件的结构与作用

共轨燃油系统高压油路部分如图4-83所示，各零部件的构造与作用如下。

图4-83 共轨燃油系统高压油路部分

1.高压泵

（1）高压泵的结构 高压泵位于低压部分和高压部分之间，它的主要任务是在车辆所有工作范围和整个使用寿命期间，在共轨中持续产生符合系统压力要求的高压燃油，以及快速起动过程和共轨中压力迅速提高时所需的燃油储备。

高压泵通常像普通分配泵那样装在柴油发动机上，以齿轮、链条或同步带传递动力，最高转速为3000 r/min，依靠燃油润滑。因为安装空间大小的不同，调压阀通常直接装在高压泵旁或固定在共轨上。图4-84和图4-85分别是CPI型高压泵的纵向剖视图和横向剖视图。

CPI高压泵为三缸径向柱塞泵，三对柱塞沿圆周等距分布，各缸间夹角均为120°，传动轴1（图4-85）由发动机驱动，柱塞3位于传动轴的凸轮上，在偏心凸轮2及柱塞弹簧13（图4-84）的作用下作往复运动，并因此产生吸油、泵油功能。控制压力的内压控制阀10（图4-84），根据高压泵内空间的大小，可以安装在高压泵内、也可以分开安装。

（2）高压泵的工作原理 高压共轨系统中的高压泵工作时，其吸油、泵油过程与传统的直列泵近似，现分别叙述如下。

1）吸油行程：由输油泵泵出的低压燃油，经精滤器滤去杂质，除尽水分后，由进油口14（图4-84）进入高压腔，当输入高压泵的燃油压力达到了进油压力控制阀15的开启压力（0.05～0.15MPa）时，燃油会从其节流孔流入低压油路，并从各缸进油阀5进入各缸柱塞顶上的高压腔4内。柱塞3在柱塞弹簧13的作用下，始终紧贴在凸轮2的工作面上，随着凸轮的旋转，柱塞在偏心凸轮上作往复运动。当柱塞随凸轮的旋转，由上止点向下止点移动时，高压腔4内的容积不断加大，压力不断降低，燃油会不断被吸入。当柱塞到达下止点后，吸油行程才结束。

图4-84 CPI型高压泵纵向剖视图

1—传动轴 2—偏心凸轮 3—柱塞 4—高压腔 5—进油阀 6—停油电磁阀 7—出油阀 8—密封件 9—通向轨道的管接头 10—内压控制阀 11—球阀 12—回油口 13—柱塞弹簧 14—进油口 15—带节流孔的进油压力控制阔 16—通向高压腔的低压油路

图4-85 CPI型高压泵横向剖视图

1—传动轴 2—偏心凸轮 3—柱塞 4—进油阀 5—进油口 6—出油口 7—出油阀

2）供油行程：油泵继续旋转，柱塞随偏心凸轮的旋转，到达下止点，吸油行程结束后，开始向上移动时，进油阀5（图4-84）被关闭，因此，切断了低压油路16和高压腔4的燃油通道，使高压腔成为一个密封空间，这时柱塞3在偏心凸轮2的作用下，克服了弹簧13的预紧力，随凸轮向上移动，开始对高压腔内的燃油施压，随着偏心凸轮的旋转，柱塞继续上移，高压腔内燃油压力不断加大。

由于出油阀7（图4-85）与通向轨道的高压油路相通，出油阀背压很高，相当于轨道压力，因此，一直处于关闭状态，当柱塞上升到高压腔4（图4-84）内的燃油压力大于共轨轨道内的燃油压力后，出油阀7才被顶开，出油阀开启后，柱塞顶部高压腔内燃油将经高压油路，从高压管接头9流向高压共轨轨道，开始向轨道供油。出油阀打开后，柱塞仍在上移，供油继续进行，一直到上止点都在供油，柱塞的这段行程称为供油行程。

高压泵继续旋转，柱塞随凸轮上升到上止点后，随高压泵继续旋转，柱塞将在柱塞弹簧的作用下，又会开始下降，下一供油循环开始，各缸供油过程都是一样。传动轴每转360°，三缸泵各供油一次。因此，该泵结构紧凑，流量大，且在泵油过程中只负责向共轨内提供高压油，对喷油过程并无联系。在向共轨供油过程中，存在油量和油压的控制问题，其解决方法如下。

①解决油量问题的方法。高压泵的柱塞直径、凸轮升程、缸数、转速是影响供油量及泵油压力的基本参数，一经选定，最大供油量就已确定。所供油量能满足大负荷时的最大油量所需，但柴油机并不是都在大负荷下工作。尤其是车用柴油机大部分工况都是在部分负荷下进行，必然会有一定量的高压燃油过剩，这些多余的燃油在高压腔内的内压控制阀控制下，由回油口流回油箱，这些过剩的燃油都是在高压腔内经过压缩、内能增加、油温上升的状态下流回到油箱的，会出现卸压放热。其结果不但使整个系统内油温升高，也把燃油在压缩过程中所做的部分功白白浪费，总效率也因此下降。

为了减少上述能量损失，防止油温过高，可采用下列措施：

a.采用停缸办法。在部分负荷时，可采用停止一缸供油，其办法是对停油电磁阀通电，由电磁阀阀芯一直顶住吸油阀，使该缸进油阀处于常开状态。高压腔与低压油路始终相通，柱塞在供油行程中，对该缸高压腔内的燃油不起压缩作用。因此，基本上不消耗功率（或者消耗甚微）。其他缸柱塞依然正常泵油。

通过上述办法确实能节省部分能量，油温也能适当控制，但柴油机工况千变万化，上述那种有级的粗调，很难使柴油机在各种工况下，高压泵都能提供合适的、经济的供油量。为此又有其他方法。

b.采用油量控制电磁阀。CPI型高压泵中并无附加装置油量控制电磁阀，而在CPI型的改进型CPIH型高压泵上装有油量控制电磁阀13（图4-86）。

油量控制电磁阀的主要作用是：对进入高压泵内的燃油进行无级调节。图4-87是油量控制电磁阀的结构图，其工作原理如下。

当电磁阀在控制器ECU控制下通电时，线圈5（图4-87）产生电磁力，使衔铁顶杆4推动控制活塞10，克服了弹簧11的预紧力，沿轴向下移，改变通油孔13的流通截面，从而改变了燃油流量。上述变化可按轨道流量需要，进行无级控制。通过控制活塞10的移动，首先是控制进入高压腔内的燃油量，因此，可以有效地调节进入轨道的流量，在大负荷或部分负荷时都能按需供油，这样就可以避免部分负荷时的能量损失，也使在不同工况运行时，燃油都不易过热。

图4-86 CPIH型高压泵

1—法兰 2—偏心凸轮 3—轴套 4—滚轮 5—泵体 6—垫片 7—柱塞弹簧 8—泵盖 9—回油管道 10—溢流阀 11—进油管道 12—过滤器 13—油量控制电磁阀 14—保持架 15—柱塞

上述电控过程是由控制器利用脉宽调制PWM信号进行控制的，在不同的占空比下，使控制活塞在不同的位置，对通油孔13（图4-87）产生不同的开度，按需控制流量，这个过程通过电子控制，可以精确地进行无级调整。

CPIH改进型高压泵不但具有油量无级调节功能，同时把最高供油压力也从CPI型高压泵的135MPa提高到160MPa。

②解决油压问题的方法。在高压共轨喷油系统中，共轨轨道压力有两个变化：

a.轨道内燃油平均压力的高低变化，是属于宏观的压力波动。

b.喷油器喷油时的开启和关闭会引起轨道压力的瞬时高频振荡，属于微观的波动。

共轨内产生的上述两种压力波动都会影响喷油器的正常喷射，为此，在高压泵内通向轨道的高压油路处，装上一个内压控制阀10（图4-84），以便及时调整压向轨道内供油的燃油压力。(www.xing528.com)

（3）高压泵的供油效率 由于高压泵是按高供油量设计的，在怠速和部分低负荷工作状态下，被压缩的燃油会有冗余。通常这部分冗余的燃油经调压阀流回油箱，但由于被压缩的燃油在调压阀出口处压力降低，压缩的能量损失而转变成热能，使燃油温度升高，从而降低了总效率。若泵油量过多，使柱塞泵空转，切断供应高压燃油，可使供油效率适应燃油的需要量，可部分补偿上述损失。

柱塞被切断供油时，送到共轨中的燃油量减少。因为在柱塞偶件切断电磁阀时，装在其中的衔铁销将吸油阀打开，从而使供油行程中吸入柱塞腔中的燃油不受压缩，又流回到低压油路，柱塞腔内不增加压力。柱塞被切断供油后，高压泵不再连续供油，而是处于供油间歇阶段，因此减少了功率消耗。

高压泵的供油量与其转速成正比，而高压泵的转速取决于发动机转速。喷油系统装配在发动机上时，其传动比的设计一方面要减少多余的供油量，另一方面又要满足发动机全负荷时对燃油的需要。可选取的传动比通常为1∶2和2∶3，具体视机型而定。

图4-87 油量控制电磁阀

1—电线接口 2—电磁阀体 3—轴承 4—衔铁顶杆 5—线圈 6—电磁阀 7—气隙 8—铁心 9—O形圈 10—控制活塞 11—弹簧 12—弹簧座 13—通油孔

2.内压控制阀

内压控制阀10安装在高压泵内部（图4-84），其工作原理如下。

（1）内压控制阀的作用 内压力控制阀根据发动机工况的变化，确定轨道中的压力，并将其保持在该水平上。

当轨道压力超过规定值时，内压控制阀打开，部分轨道内的高压燃油会通过集油管返回到油箱，使轨道压力降到正常值。若轨道压力太低，压力控制阀会关闭，将高压油路和低压油路隔开并密封，在高压泵的作用下轨道压力又会回升到期望值。

（2）内压控制阀结构（图4-88） 图4-84中的内压控制阀10是安装在高压泵内部的一种形式。为控制轨道燃油压力，内压控制阀的高压进油孔10（图4-88）直接与轨道油路相通。球阀6是内压控制阀内的重要零件，球阀落座关闭时，会切断高、低压油路；打开时，高、低压油路畅通。

（3）内压控制阀工作原理 压力控制阀中有两条控制回路：

1）用于控制设定轨道中的平均压力波动，属于慢响应电子控制回路。

2）用于快速补偿高频压力波动的快速响应机械控制回路。

图4-88 内压控制阀（在高压泵内）

1—电子接头 2—电磁阀弹簧 3—衔铁 4—控制阀外壳 5—线圈 6—球阀 7—垫片 8—O形圈 9—过滤网 10—高压进油孔 11—阀体 12—低压出口 13—阀芯

（4）内压控制阀的工作过程 电磁阀不通电时，有电磁阀弹簧2（图4-88）的预紧力把球阀6紧压在阀体11上的球阀座面上，当进入高压进油孔10内的燃油压力超过10MPa时，就能克服电磁阀弹簧2的预紧力把球阀顶开，也就是说高压油路燃油压力必须超过10MPa后，高压油路才从低压出口12回油降压。按照供油量的多少，确定球阀开度的大小和开启时间的长短。

由于内压控制阀不通电时，高压油路内燃油压力超过10MPa，就会克服电磁阀弹簧2（图4-88）的预紧力，回油降压。因此，高压油路内的燃油压力难以提高。为要提高高压油路油压，必须加大作用在球阀6上的压力，使球阀在更高的燃油压力作用下才能打开卸压。因此，除作用在球阀上的弹簧力外，还需增加电磁力。

其措施是：由控制器ECU根据需要发出指令，使电磁阀通电，电磁铁对衔铁3（图4-88）产生电磁吸力，并通过阀芯13作用在球阀上，球阀因此承受着弹簧力和电磁力的双重压力，高压进油孔10内的燃油压力必须大于上述两种力的合力后，才能顶开球阀，使高压燃油从低压出口12处回油卸压。由于高压进油孔10与轨道内的燃油相通，因此，球阀开启压力的大小直接影响轨道燃油压力的高低。

球阀开启后，如弹簧力和电磁力保持不变，球阀会维持在一定位置，使高压油路通向轨道的燃油压力可保持恒定。即使高压泵供油量发生变化或因喷油器喷出一定燃油，而引起轨道压力波动时，都会由内压控制阀使球阀采用不同的开启位置来平衡。

通常电磁阀弹簧2（图4-88）只要选定，则作用在球阀上的压力曲线不会改变，而作用在球阀上的电磁力则和电流成正比，是可变的。因此，要改变作用在球阀上的电磁力，只有通过改变电流强度实现。一般采用脉宽调制PWM信号来控制电流的变化，控制电路如图4-89所示。

以上分析表明：通向轨道的高压燃油，其压力的高低是由控制器对电流进行调节来实现的，电流的变化即轨道压力的变化。燃油压力的可控，加上喷油和泵油功能的分开，成为共轨系统的突出优点之一，这是其他电控系统无法比拟的。

图4-89 油量控制电磁阀控制电路

3.电控喷油器

（1）喷油器的作用 电控喷油器是柴油电控系统最重要的执行器，它替代了普通喷油系统中的喷油嘴和喷油器总成，与直喷式柴油机中的喷油器大体相似，喷油器用卡夹装在气缸盖中，共轨喷油器在直喷式柴油机中的安装不需要气缸盖在结构上有很大变化。

发动机电控单元ECU根据发动机转速和油门开度信号以及温度、压力等相关信号，计算发动机实际运转工况下的最佳喷油量，并与存储在ECU中的目标值或MAP图相互比较，最后确定实际喷油量，发出驱动信号，通过对喷油器电磁阀的通、断电时刻及通、断电持续时间直接控制喷油量，使发动机在最佳状态下运转。

（2）结构与原理 在电控共轨燃油系统中，设计、工艺难度最大的部件就是电控喷油器，到目前为止，共轨系统中品种最多的部件也是电控喷油器。各种电控喷油器的基本原理相同，结构相似，但外形相差较大。图4-90所示为博世公司电控喷油器的结构。

电控喷油器根据功能的不同可分为孔式喷油嘴、液压伺服系统与电磁阀三部分。燃油从高压接头经进油通道送往喷油嘴，经进油节流孔送入控制室，控制室通过由电磁阀打开的回油节流孔与回油孔连接。

回油节流孔在关闭状态时，作用在控制活塞上的液压力大于作用在喷油嘴针阀承压面上的力，因此喷油嘴针阀被压在座面上，从而没有燃油进入燃烧室。

电磁阀动作时，打开回油节流孔，控制室内的压力下降，当作用在控制活塞上的液压力低于作用在喷油嘴针阀承压面上的作用力时，喷油嘴针阀立即开启，燃油通过喷油孔喷入燃烧室。由于电磁阀不能直接产生迅速关闭针阀所需的力，因此，需经过一个液力放大系统实现针阀的这种间接控制。在这个过程中，除喷入燃烧室的燃油量之外，还有附加的所谓控制油量经控制室的节流孔进入回油通道。

除喷油量和控制油量外，还有针阀导向部分和活塞导向部分的泄漏油量。这种控制油量和泄漏油量经带有集油管（溢流阀、供油泵和调压阀也与集油管接通）的回油通道回流到油箱。

（3）工作方式 在发动机和供油泵工作时，喷油器的工作状态：

1）喷油器关闭（静止状态）。电磁阀在静止状态不受控制，因此是关闭的。回油节流孔关闭时，电枢的钢球通过阀弹簧压在回油节流孔的座面上。控制室内建立共轨的高压，同样的压力也存在于喷油嘴的内腔容积中，共轨压力在控制柱塞端面上施加的力及喷油器调压弹簧的力大于作用在针阀承压面上的液压力，针阀处于关闭状态。

2）喷油器开启（喷油开始）。喷油器一般处于关闭状态。当电磁阀通电后，在吸动电流的作用下迅速开启，当电磁铁的作用力大于弹簧的作用力时，回油节流孔开启，在极短时间内，升高的吸动电流成为较小的电磁阀保持电流，随着回油节流孔的打开，燃油从控制室流入上面的空腔，并经回油通道回流到油箱，控制室内的压力下降，于是控制室内的压力小于喷油嘴内腔容积中的压力，控制室中减小了的作用力引起作用在控制柱塞上的作用力减小，从而针阀开启，开始喷油。

针阀开启速度决定于进、回油节流孔之间的流量差。控制柱塞达到上限位置，并定位在进、回油节流孔之间，此时，喷油嘴完全打开，燃油以近于共轨压力喷入燃烧室。

3）喷油器关闭（喷油结束）。如果不控制电磁阀，则电枢在弹簧力的作用下向下压，钢球关闭回油节流孔。

电枢设计成两部分组合式，电枢板经一拨杆向下引动，但它可用复位弹簧向下回弹，从而没有向下的力作用在电枢和钢球上。

回油节流孔关闭，进油节流孔的进油使控制室中建立起与共轨中相同的压力，这种升高了的压力使作用在控制柱塞上端的压力增加，这个来自控制室的作用力和弹簧力超过了针阀下方的液压力，于是针阀关闭，针阀关闭速度决定于进油节流孔的流量。

图4-90 电控喷油器结构

a）不喷油时 b）喷油时

4.共轨

共轨的任务是存储高压燃油，高压泵的供油和喷油所产生的压力波动由共轨的容积进行缓冲，在输出较大燃油量时，所有气缸共用的共轨压力也应近似保持为恒定值，从而确保喷油器打开时喷油压力不变。

图4-91为高压蓄压器，即油轨或共轨，它是一根锻造钢管，共轨的内径为10mm，长度范围在280～600mm之间，具体长度按发动机的要求而定，高压柴油经流量限制器通过各自的油管与喷油器连接。共轨上装有共轨压力传感器（本章第一节中已有介绍）、共轨压力限制阀及流量限制器。

图4-91 高压共轨的结构图

（1）压力限制阀

1）作用。压力限制阀与过压阀或溢流阀的作用相同，相当于安全阀，它限制共轨中的压力，在压力限定值被超出时，限压阀通过打开溢流口来限制油轨中的压力。限压阀允许共轨中短时的最大压力为160MPa。

2）结构。压力限制阀的构造如图4-92所示，它属于一种机械—液压控制装置，以螺纹紧固在轨道端部，主要由限压阀2、移动活塞4、弹簧5、限位块6等部件组成。

3）工作原理。压力限制阀与轨道连接端有进油孔1（图4-92），与轨道内腔相通，轨道内的高压燃油由进油孔1进入压力限制阀内，直接作用在限压阀2上。限压阀2在弹簧5的作用下，其座面处于关闭状态。在正常工况下最大燃油压力小于允许的最大值160MPa，弹簧力始终能把限压阀2压靠在密封座面上，共轨内的高压燃油不能由此流出。但当轨道内燃油压力超过最大允许值后，作用在限压阀上的燃油压力大于弹簧的压力，会顶开限压阀，这时轨道内的部分高压燃油能从打开的座面处，流入压力限制阀内，并经燃油通道3由回油螺钉8流回油箱，轨道压力随之下降。当压力下降到允许值后，弹簧力又会使限压阀2上的密封座面关闭，轨道压力不再下降。这样把轨道压力始终控制在许可范围内。

（2）流量限制阀

1）作用。流量限制阀的作用是控制最大燃油流量，防止喷油器可能出现的持续喷油现象，如果某一缸从轨道输出的油量超出规定值时，流量限制器将流向相应喷油器的进油管关闭。由于该部件结构较为复杂，属于选装件，有被省略的可能。

图4-92 压力限制阀的构造

1—高压燃油进油孔 2—限压阀 3—燃油通道 4—移动活塞 5—弹簧 6—限位块 7—阀体 8—回油螺钉

2）结构与原理。图4-93所示为流量限制器的构造。两端带有外螺纹的螺套5，一端固定在轨道接头上，另一端与喷油器管接头连接，螺套5的中孔内装有限位块2、活塞3、弹簧4等零件。在正常情况下，由于弹簧4的作用，把活塞3向上压到与限位块2相接触位置。这时螺套5的座面（通道）7处于开启状态，轨道内的高压燃油由进油孔1进入流量限制器内，从中心孔9经径向节流孔8，通过座面7、通油孔6流进喷油器，整个流量限制器成为沟通轨道与喷油器的重要燃油通道。

喷油时，流量限制器的喷油器端由于燃油的喷出，压力会下降，为使进入喷油器的燃油压力保持不变，轨道内的高压燃油应迅速向喷油器端补充，才能保证整个喷油过程中每一循环达到喷油压力保持不变，都在高压下进行。如果燃油喷出后，不能及时补充燃油，喷油器端就会产生压力降，下一循环的喷油压力就会降低，这样，不能保证每次喷油都是在相同压力下进行。通常喷油器端因喷油引起压力下降的同时，活塞3（图4-93）的另一端由于轨道压力基本不变，因此产生了压差，活塞在轨道压力的作用下克服了弹簧4的压力，向喷油器端移动，活塞移动所让出的空间，能从轨道内获得相同容积的油量来补充喷出的油量。

在补充的油量由进油孔1（图4-93）进入流量限制阀后，会从中心孔9经节流孔8流入弹簧室内，使活塞上下承受着相同的燃油压力，因此，喷油后能恢复到平衡状态，但由于弹簧4的作用，又会将活塞3压回到与限位块2相接触的位置。

图4-93 流量限制器的构造

1—进油孔（与轨道相通） 2—限位块 3—活塞 4—弹簧 5—螺套 6—通油孔（与喷油器相通） 7—座面（通道） 8—节流孔 9—中心孔

由于喷出的油量能及时补充，因此在喷油后不会产生压降，这样就确保每循环喷油都是在相同的高压下进行的。

通常喷油过程结束，活塞移动停止，由于每循环喷油量很小，所以直到喷油终点，活塞的移动量不大，到达不了关闭座面7（图4-93）的位置。在活塞向上回位过程中，轨道内的高压燃油会很快从节流孔8流入弹簧室，补充活塞向上移动时所让出的空间。使连接喷油器端的燃油压力又恢复到喷油前的水平。为下一次喷油做好准备，这样能保证每循环喷油压力的一致性（图4-93）。

在运行中如出现下列故障时，流量限制阀会自动停止供油，防止发生严重事故。

3）燃油大量泄漏时的故障运行情况：燃油由轨道从喷油器喷出，必经流量限制阀座面7（图4-93）处的咽喉通道。当燃油从轨道中流入流量限制阀时，会把活塞3推离限位块2，燃油流入量愈多，活塞行程愈大，会被推向更远离限位块的位置。而同时活塞3的座面通道愈小，当燃油流入量超过极限值时，活塞会下移到座面关闭位置，从而能阻挡燃油流向喷油器，使柴油机停机。

4）燃油少量泄漏时的故障运行情况：燃油从轨道流入流量限制阀，再从流量限制阀流出，经喷油器喷射，当流入量和流出量相等时，每次喷油后，活塞3（图4-93）总能回到与限位块2的接触位置。但若轨道流入量增加，而流出量不变，则将出现进的多、出的少的现象。每次喷油后，活塞3就无法再回到与限位块相接触的位置。这时由轨道泄漏进入流量限制阀的燃油，即使每次量不多，但也会使活塞3无法再回到与限位块2的接触位置，连续几次喷油后，泄漏量的积累，也会把活塞压到关闭座面的位置（见图4-94），从而切断燃油流向喷油器，也能使柴油机停机。

图4-94 正常与轻微泄漏时的流量限制器作用