Den elektroniskt styrda bränsleinsprutaren är den mest avgörande och komplexa komponenten i common rail-bränslesystemet. Dess funktion är att spruta bränsle från högtrycksskenan- in i dieselmotorns förbränningskammare med optimal insprutningstid, kvantitet och hastighet, baserat på styrsignalerna som skickas av ECU:n, genom att styra öppningen och stängningen av magnetventilen.
Strukturen för de elektroniskt styrda bränsleinsprutarna i BOSCH och ECD-U2 är i grunden liknande. De är båda sammansatta av ett munstycke, kontrollkolv, styröppning och styrmagnetventil som liknar den traditionella bränsleinsprutaren. Figur 5 visar strukturdiagrammet för den elektroniskt styrda bränsleinsprutaren från BOSCH. När magnetventilen inte är aktiverad stänger magnetventilen öppningen A i toppen av styrkolven. Bränsletrycket i högtrycksbränsleskenan verkar på styrkolven genom öppningen Z och stänger munstycket. När magnetventilen aktiveras öppnas öppningen A, trycket i styrkammaren sjunker snabbt, styrkolven stiger och bränsleinsprutaren börjar spruta in bränsle. När magnetventilen är urladdad{10}, stiger trycket i kontrollkammaren, kontrollkolven rör sig nedåt för att stänga bränsleinsprutaren, vilket slutför bränsleinsprutningsprocessen.
Formen på bränsleinsprutningshastigheten måste vara rimligt optimerad för att uppnå den önskade bränsleinsprutningsformen efter dess kontroll. Kontrollkammarens volym avgör nålventilens känslighet när den öppnar. Om volymen på kontrollkammaren är för stor kan nålventilen inte snabbt stänga av bränsletillförseln vid slutet av insprutningen, vilket resulterar i dålig finfördelning av bränslet i det senare skedet. Om volymen på kontrollkammaren är för liten kan den inte ge nålventilen tillräckligt effektivt slag, vilket ökar flödesmotståndet under injektionsprocessen. Därför bör volymen på kontrollkammaren också vara rimligt vald baserat på den maximala bränsleinsprutningsvolymen för motormodellen.
Storleken på styrmunstycket A och Z har en avgörande inverkan på öppnings- och stängningshastigheten för bränsleinsprutningsmunstycket och bränsleinsprutningsprocessen. De tre nyckelstrukturerna för ventilkroppen med dubbel öppning är bränsleinloppsöppningen, bränslereturöppningen och kontrollkammaren. Deras strukturella dimensioner har en enorm inverkan på bränsleinsprutningsprestandan hos bränsleinsprutaren. Skillnaden i flödeshastighet mellan bränslereturmunstycket och bränsleinloppsöppningen och volymen av kontrollkammaren bestämmer öppningshastigheten för bränsleinsprutningsmunstyckets nålventil, medan stängningshastigheten för bränsleinsprutningsmunstyckets nålventil bestäms av flödeshastigheten för bränsleinloppsöppningen och volymen av kontrollkammaren. Utformningen av bränsleinloppsöppningen bör säkerställa att bränsleinsprutningsmunstyckets nålventil har tillräcklig stängningshastighet för att minska den dåligt finfördelade delen av bränsleinsprutningen i ett senare skede.
Dessutom beror munstyckets lägsta bränsleinsprutningstryck på flödeshastigheterna för returoljehålet och insugningsoljehålet, såväl som kontrollkolvens ändyta. Sålunda, efter att de strukturella dimensionerna för inloppsoljehålet, returoljehålet och kontrollkammaren har bestämts, bestäms den stabila och kortaste bränsleinsprutningsprocessen när munstycksnålventilen är helt öppen, och samtidigt bestäms också den stabila minsta bränsleinsprutningsmängden för munstycket. En minskning av kontrollkammarens volym kan göra nålventilens svarshastighet snabbare och minska bränsletemperaturens inverkan på munstyckets bränsleinsprutningsmängd.
Kontrollkammarens volym kan dock inte reduceras utan begränsning. Den bör kunna säkerställa att bränsleinjektorns nålventil lyfts för att helt öppna nålventilen. De två styröppningshålen bestämmer det dynamiska trycket i styrkammaren och bestämmer därigenom nålventilens rörelselag. Genom att noggrant justera flödeskoefficienterna för dessa två öppningshål kan en idealisk bränsleinsprutningslag skapas.
På grund av det extremt höga insprutningstrycket hos det högtrycks-common rail-insprutningssystemet är munstycksöppningen på dess bränsleinjektor mycket liten. Till exempel är munstycksöppningens diameter på BOSCHs bränsleinsprutare 0,169 mm×6. Under en så liten mynningsdiameter och ett så högt insprutningstryck är bränsleflödet i ett extremt instabilt tillstånd. Bränslestrålens spraykonvinkel blir större och bränslefördelningen blir bättre, men penetrationsavståndet blir kortare. Därför bör virvelintensiteten för insugningsluften och formen på förbränningskammaren i den ursprungliga dieselmotorn ändras för att säkerställa den bästa förbränningsprocessen.
För insprutningsmagnetventilen, eftersom common rail-systemet kräver att den har en tillräcklig öppningshastighet, och med tanke på att för-insprutning är en viktig insprutningsmetod för att förbättra dieselmotorns prestanda, bör magnetventilens svarstid förkortas ytterligare.