หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญและซับซ้อนที่สุดในระบบเชื้อเพลิงคอมมอนเรล หน้าที่ของมันคือควบคุมการเปิดและปิดของโซลินอยด์วาล์วเพื่อฉีดเชื้อเพลิงในรางเชื้อเพลิงแรงดันสูง-เข้าไปในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซลตามจังหวะการฉีด ปริมาตรการฉีด และอัตราการฉีดที่เหมาะสมที่สุด โดยอิงตามสัญญาณควบคุมที่ส่งโดย ECU
โครงสร้างของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ของ BOSCH และ ECD-U2 นั้นโดยพื้นฐานแล้วจะคล้ายกัน ทั้งสองประกอบด้วยหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ลูกสูบควบคุม ควบคุมรูปริมาตร และวาล์วโซลินอยด์ควบคุมที่คล้ายคลึงกับหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม รูปที่ 5 แสดงแผนภาพโครงสร้างของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ของ BOSCH เมื่อโซลินอยด์วาล์วไม่ได้จ่ายไฟ โซลินอยด์วาล์วจะปิดรูวัด A ที่ด้านบนของลูกสูบควบคุม แรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงของรางน้ำมันแรงดันสูง-กระทำต่อลูกสูบควบคุมผ่านรูวัด Z ซึ่งปิดหัวฉีด เมื่อโซลินอยด์วาล์วทำงาน รูวัด A จะเปิดขึ้น ความดันในห้องควบคุมจะลดลงอย่างรวดเร็ว ลูกสูบควบคุมจะเพิ่มขึ้น และหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจะเริ่มพ่นน้ำมันเชื้อเพลิง เมื่อวาล์วโซลินอยด์ปิด ความดันในห้องควบคุมจะเพิ่มขึ้น และลูกสูบควบคุมจะลดลงเพื่อปิดหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและเสร็จสิ้นกระบวนการฉีดเชื้อเพลิง
รูปร่างที่ควบคุมอัตราการฉีดเชื้อเพลิงจะต้องได้รับการปรับปรุงอย่างเหมาะสมและออกแบบเพื่อให้ได้รูปทรงการฉีดเชื้อเพลิงที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ปริมาตรของห้องควบคุมจะกำหนดความไวของวาล์วเข็มเมื่อเปิดออก หากปริมาตรของห้องควบคุมใหญ่เกินไป วาล์วเข็มจะไม่สามารถตัดการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างรวดเร็วเมื่อสิ้นสุดการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ส่งผลให้การแยกเป็นอะตอมของเชื้อเพลิงไม่ดีในระยะต่อมา ปริมาตรของห้องควบคุมน้อยเกินไปที่จะให้จังหวะที่มีประสิทธิภาพเพียงพอสำหรับวาล์วเข็ม ส่งผลให้ความต้านทานการไหลเพิ่มขึ้นในระหว่างกระบวนการฉีด ดังนั้นควรเลือกปริมาตรของห้องควบคุมอย่างสมเหตุสมผลโดยพิจารณาจากปริมาณการฉีดเชื้อเพลิงสูงสุดของรุ่น
ขนาดของช่องควบคุม A และ Z มีอิทธิพลอย่างเด็ดขาดต่อความเร็วในการเปิดและปิดของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและกระบวนการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง โครงสร้างหลักสามประการของตัววาล์วรูคู่-คือรูทางเข้าน้ำมัน รูส่งคืนน้ำมัน และห้องควบคุม ขนาดโครงสร้างของมันมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการฉีดเชื้อเพลิงของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ความแตกต่างของอัตราการไหลระหว่างรูปริมาตรเชื้อเพลิงส่งคืนและรูปริมาตรเชื้อเพลิงไอดีและปริมาตรของห้องควบคุมจะกำหนดความเร็วการเปิดของวาล์วเข็มหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ในขณะที่ความเร็วปิดของวาล์วเข็มหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงถูกกำหนดโดยอัตราการไหลของรูปริมาตรเชื้อเพลิงไอดีและปริมาตรของห้องควบคุม การออกแบบรูทางเข้าน้ำมันเชื้อเพลิงควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าวาล์วเข็มของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงมีความเร็วในการปิดเพียงพอเพื่อลดส่วนของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงที่ทำให้เกิดละอองได้ไม่ดีในระยะหลังของการฉีด
นอกจากนี้ แรงดันการฉีดเชื้อเพลิงขั้นต่ำของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงยังขึ้นอยู่กับอัตราการไหลของรูปริมาตรเชื้อเพลิงส่งคืน และรูปริมาตรเชื้อเพลิงไอดี ตลอดจนพื้นที่หน้าสิ้นสุดของลูกสูบควบคุม หลังจากกำหนดขนาดโครงสร้างของรูทางเข้าน้ำมันเชื้อเพลิง รูส่งคืนเชื้อเพลิง และห้องควบคุมแล้ว จะกำหนดกระบวนการฉีดเชื้อเพลิงที่เสถียรและสั้นที่สุดสำหรับวาล์วเข็มของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงที่จะเปิดเต็มที่ และในเวลาเดียวกัน ปริมาตรการฉีดเชื้อเพลิงขั้นต่ำที่เสถียรของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกกำหนด การลดปริมาตรของห้องควบคุมจะทำให้ความเร็วการตอบสนองของวาล์วเข็มเร็วขึ้น และลดผลกระทบของอุณหภูมิน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีต่อปริมาตรการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงให้เหลือน้อยที่สุด
อย่างไรก็ตามไม่สามารถลดระดับเสียงของห้องควบคุมได้โดยไม่มีขีดจำกัด ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ยกวาล์วเข็มของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงขึ้นเพื่อเปิดวาล์วเข็มจนสุด รูควบคุมทั้งสองรูจะกำหนดแรงดันแบบไดนามิกในห้องควบคุม ซึ่งจะกำหนดกฎการเคลื่อนที่ของวาล์วเข็ม ด้วยการปรับค่าสัมประสิทธิ์การไหลของทั้งสองรูอย่างระมัดระวัง สามารถสร้างกฎการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงในอุดมคติได้
เนื่องจากแรงดันการฉีดที่สูงมากของระบบฉีด-คอมมอนเรลแรงดันสูง พื้นที่หน้าตัด-ของรูหัวฉีดของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจึงมีขนาดเล็กมาก ตัวอย่างเช่น เส้นผ่านศูนย์กลางรูหัวฉีดของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงของบริษัท BOSCH คือ 0.169 มม.×6 ภายใต้เส้นผ่านศูนย์กลางรูหัวฉีดขนาดเล็กและความดันการฉีดสูง การไหลของเชื้อเพลิงอยู่ในสถานะไม่เสถียรอย่างยิ่ง มุมกรวยสเปรย์ของลำแสงเชื้อเพลิงจะมีขนาดใหญ่ขึ้น และการทำให้เป็นอะตอมของเชื้อเพลิงดีขึ้น อย่างไรก็ตาม ระยะการเจาะลดลง ดังนั้นควรเปลี่ยนความเข้มข้นของกระแสน้ำวนของอากาศเข้าของเครื่องยนต์ดีเซลเดิมและรูปร่างของโครงสร้างห้องเผาไหม้เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการเผาไหม้ที่ดีที่สุด
สำหรับโซลินอยด์วาล์วของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง เนื่องจากระบบคอมมอนเรลต้องการให้มีความเร็วในการเปิดเพียงพอ และเมื่อพิจารณาว่าการฉีดล่วงหน้า-เป็นวิธีการฉีดที่สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ดีเซล เวลาตอบสนองของโซลินอยด์วาล์วควบคุมจึงควรสั้นลงมากยิ่งขึ้น