L'injector de combustible controlat electrònicament és el component més crucial i complex del sistema de combustible common rail. La seva funció és, a partir dels senyals de control enviats per l'ECU, controlar l'obertura i el tancament de la vàlvula solenoide per injectar el combustible a la-canalera de combustible d'alta pressió a la cambra de combustió del motor dièsel amb el temps d'injecció, el volum d'injecció i la velocitat d'injecció òptims.
L'estructura dels injectors de combustible controlats electrònicament de BOSCH i ECD-U2 és bàsicament similar. Tots dos es componen d'injectors de combustible, pistons de control, forats de control de volum i vàlvules solenoides de control que són similars a les dels injectors de combustible tradicionals. La figura 5 mostra el diagrama d'estructura de l'injector de combustible controlat electrònicament de BOSCH. Quan la vàlvula solenoide no està alimentada, la vàlvula solenoide tanca el forat de mesura A a la part superior del pistó de control. La pressió del combustible del carril d'oli d'alta pressió -actua sobre el pistó de control a través del forat de mesura Z, tancant el broquet. Quan la vàlvula solenoide s'activa, s'obre el forat de mesura A, la pressió a la cambra de control cau ràpidament, el pistó de control s'eleva i l'injector de combustible comença a ruixar combustible. Quan la vàlvula solenoide està tancada, la pressió a la cambra de control augmenta i el pistó de control baixa per tancar l'injector de combustible i completar el procés d'injecció de combustible.
La forma que ha controlat la velocitat d'injecció de combustible s'ha d'optimitzar i dissenyar raonablement per aconseguir la forma d'injecció de combustible predeterminada. El volum de la cambra de control determina la sensibilitat de la vàlvula d'agulla quan s'obre. Si el volum de la cambra de control és massa gran, la vàlvula d'agulla no pot tallar ràpidament el subministrament de combustible al final de la injecció de combustible, donant lloc a una mala atomització del combustible en l'etapa posterior. El volum de la cambra de control és massa petit per proporcionar una carrera eficaç suficient per a la vàlvula d'agulla, augmentant la resistència al flux durant el procés d'injecció. Per tant, el volum de la cambra de control també s'ha de seleccionar raonablement en funció del volum màxim d'injecció de combustible del model.
La mida de l'orifici de control A i Z té una influència decisiva en la velocitat d'obertura i tancament de l'injector de combustible i el procés d'injecció de combustible. Les tres estructures clau del cos de la vàlvula de doble-forat són el forat d'entrada d'oli, el forat de retorn d'oli i la cambra de control. Les seves dimensions estructurals tenen un impacte significatiu en el rendiment d'injecció de combustible de l'injector de combustible. La diferència de cabals entre el forat de volum de combustible de retorn i el forat de volum de combustible d'admissió i el volum de la cambra de control determinen la velocitat d'obertura de la vàlvula d'agulla de l'injector de combustible, mentre que la velocitat de tancament de la vàlvula d'agulla de l'injector de combustible està determinada pel cabal del forat de volum de combustible d'admissió i el volum de la cambra de control. El disseny del forat d'entrada de combustible ha de garantir que la vàlvula d'agulla de l'injector de combustible tingui una velocitat de tancament suficient per reduir la part de l'injector de combustible que s'atomitza malament en la fase posterior de la injecció.
A més, la pressió mínima d'injecció de combustible de l'injector de combustible depèn del cabal del forat del volum de combustible de retorn i del forat del volum de combustible d'admissió, així com de l'àrea de la cara extrema del pistó de control. Després de determinar les dimensions estructurals del forat d'entrada de combustible, el forat de retorn de combustible i la cambra de control, es determina el procés d'injecció de combustible més estable i més curt perquè la vàlvula d'agulla de l'injector de combustible estigui completament oberta i, al mateix temps, es determina el volum d'injecció de combustible mínim estable de l'injector de combustible. La reducció del volum de la cambra de control pot accelerar la velocitat de resposta de la vàlvula d'agulla i minimitzar l'impacte de la temperatura del combustible en el volum d'injecció de combustible de l'injector de combustible.
Tanmateix, el volum de la sala de control no es pot reduir sense límits. Hauria de poder assegurar l'elevació de la vàlvula d'agulla de l'injector de combustible per obrir completament la vàlvula d'agulla. Els dos forats de control determinen la pressió dinàmica a la cambra de control, que al seu torn determina la llei de moviment de la vàlvula d'agulla. Ajustant amb cura els coeficients de flux d'aquests dos forats, es pot produir una llei d'injecció de combustible ideal.
A causa de la pressió d'injecció extremadament alta del sistema d'injecció de ferrocarril comú d'alta pressió-, l'àrea de secció transversal- dels orificis dels broquets dels seus injectors de combustible és molt petita. Per exemple, el diàmetre del forat del broquet dels injectors de combustible de BOSCH Company és de 0,169 mm × 6. Sota un diàmetre de forat de broquet tan petit i una pressió d'injecció tan alta, el flux de combustible es troba en un estat extremadament inestable, l'angle del con de polvorització del feix de combustible es fa més gran i l'atomització del combustible és millor. Tanmateix, la distància de penetració ha disminuït. Per tant, la intensitat del vòrtex de l'aire d'admissió del motor dièsel original i la forma de l'estructura de la cambra de combustió s'han de canviar per garantir el millor procés de combustió.
Per a la vàlvula solenoide de l'injector de combustible, atès que el sistema de carril comú requereix que tingui una velocitat d'obertura suficient i tenint en compte que la pre-injecció és un mètode d'injecció important per millorar el rendiment dels motors dièsel, el temps de resposta de la vàlvula solenoide de control s'hauria d'escurçar encara més.