De elektronisch geregelde brandstofinjector is het meest cruciale en complexe onderdeel van het common rail-brandstofsysteem. Zijn functie is om, op basis van de door de ECU verzonden stuursignalen, het openen en sluiten van de magneetklep te regelen om de brandstof in de hogedrukbrandstofrail in de verbrandingskamer van de dieselmotor te injecteren met het optimale injectiemoment, injectievolume en injectiesnelheid.
De structuur van de elektronisch geregelde brandstofinjectoren van BOSCH en ECD-U2 is in principe vergelijkbaar. Beide zijn samengesteld uit brandstofinjectoren, regelzuigers, regelvolumegaten en regelmagneetkleppen die vergelijkbaar zijn met die van traditionele brandstofinjectoren. Figuur 5 toont het structuurdiagram van de elektronisch geregelde brandstofinjector van BOSCH. Wanneer de magneetklep niet wordt bekrachtigd, sluit de magneetklep het meetgat A bovenaan de stuurzuiger. De brandstofdruk van de hogedruk-olierail werkt op de stuurzuiger via het meetgat Z, waardoor het mondstuk wordt gesloten. Wanneer de magneetklep wordt bekrachtigd, wordt het meetgat A geopend, daalt de druk in de regelkamer snel, gaat de regelzuiger omhoog en begint de brandstofinjector brandstof te spuiten. Wanneer de magneetklep gesloten is, stijgt de druk in de regelkamer en daalt de regelzuiger om de brandstofinjector te sluiten en het brandstofinjectieproces te voltooien.
De vorm die de brandstofinjectiesnelheid heeft geregeld, moet redelijk worden geoptimaliseerd en ontworpen om de vooraf bepaalde brandstofinjectievorm te bereiken. Het volume van de regelkamer bepaalt de gevoeligheid van de naaldklep wanneer deze opent. Als het volume van de regelkamer te groot is, kan de naaldklep de brandstoftoevoer aan het einde van de brandstofinjectie niet snel afsluiten, wat in een later stadium tot een slechte verneveling van de brandstof leidt. Het volume van de regelkamer is te klein om voldoende effectieve slag voor de naaldklep te bieden, waardoor de stromingsweerstand tijdens het injectieproces toeneemt. Daarom moet het volume van de controlekamer ook redelijkerwijs worden gekozen op basis van het maximale brandstofinjectievolume van het model.
De grootte van de regelopening A en Z heeft een beslissende invloed op de openings- en sluitsnelheid van de brandstofinjector en het brandstofinjectieproces. De drie belangrijkste structuren van het kleplichaam met dubbele- gaten zijn het olie-inlaatgat, het olieretourgat en de regelkamer. Hun structurele afmetingen hebben een aanzienlijke invloed op de brandstofinjectieprestaties van de brandstofinjector. Het verschil in stroomsnelheden tussen het retourbrandstofvolumegat en het inlaatbrandstofvolumegat en het volume van de regelkamer bepalen de openingssnelheid van de naaldklep van de brandstofinjector, terwijl de sluitsnelheid van de naaldklep van de brandstofinjector wordt bepaald door de stroomsnelheid van het inlaatbrandstofvolumegat en het volume van de regelkamer. Het ontwerp van het brandstofinlaatgat moet ervoor zorgen dat de naaldklep van de brandstofinjector voldoende sluitsnelheid heeft om het deel van de brandstofinjector dat in het latere stadium van de injectie slecht vernevelt, te verminderen.
Bovendien hangt de minimale brandstofinjectiedruk van de brandstofinjector af van de stroomsnelheid van het retourbrandstofvolumegat en het inlaatbrandstofvolumegat, evenals van het eindoppervlak van de regelzuiger. Na het bepalen van de structurele afmetingen van het brandstofinlaatgat, het brandstofretourgat en de regelkamer, wordt het stabiele en kortste brandstofinjectieproces bepaald waarbij de naaldklep van de brandstofinjector volledig open moet zijn, en tegelijkertijd wordt het stabiele minimale brandstofinjectievolume van de brandstofinjector bepaald. Het verkleinen van het volume van de regelkamer kan de reactiesnelheid van de naaldklep sneller maken en de impact van de brandstoftemperatuur op het brandstofinjectievolume van de brandstofinjector minimaliseren.
Het volume van de controlekamer kan echter niet onbeperkt worden verminderd. Het moet in staat zijn om de lift van de naaldklep van de brandstofinjector te garanderen om de naaldklep volledig te openen. De twee regelgaten bepalen de dynamische druk in de regelkamer, die op zijn beurt de bewegingswet van de naaldklep bepaalt. Door de stroomcoëfficiënten van deze twee gaten zorgvuldig aan te passen, kan een ideale brandstofinjectiewet worden geproduceerd.
Vanwege de extreem hoge injectiedruk van het hoge-common rail-injectiesysteem, is de dwarsdoorsnede- van de sproeiergaten van de brandstofinjectoren erg klein. De diameter van het mondstukgat van de brandstofinjectoren van BOSCH Company is bijvoorbeeld 0,169 mm x 6. Onder zo'n kleine diameter van het mondstukgat en zo'n hoge injectiedruk bevindt de brandstofstroom zich in een extreem onstabiele toestand, wordt de sproeikegelhoek van de brandstofstraal groter en is de brandstofverneveling beter. De penetratieafstand is echter kleiner geworden. Daarom moeten de wervelintensiteit van de inlaatlucht van de originele dieselmotor en de vorm van de structuur van de verbrandingskamer worden gewijzigd om het beste verbrandingsproces te garanderen.
Voor de elektromagnetische klep van de brandstofinjector moet, aangezien het common-railsysteem vereist dat deze voldoende openingssnelheid heeft, en gezien het feit dat pre-{0}}injectie een belangrijke injectiemethode is om de prestaties van dieselmotoren te verbeteren, de responstijd van de elektromagnetische klep nog verder worden verkort.