【 出典：HKS 】
車の部品の中には、聞いたことはあるけど具体的な意味や仕組み・構造がわからない部品や装置はないでしょうか。
車のインジェクターについても、聞いたことはあるけど詳しくわからない方もいらっしゃると思います。
当記事では、車のインジェクターとは何をする部品で、どのような仕組みや構造をもつ部品かについて解説をします。
車のインジェクターとは？意味について
【 出典：モノタロウ 】
車のインジェクターとは、インテークマニホールド内あるいは燃焼室に霧状 (微粒化) の最適な燃料量を高圧噴射する装置です。
ガソリンエンジンの場合は、インテークマニホールド内に高圧噴射し混合気を作ります。
ディーゼルエンジンや筒内直噴式エンジンの場合は、燃焼室に高圧燃料を直接噴射します。
- ポート噴射式 (ガソリンエンジン)：インテークマニホールドへ噴射
- ディーゼエンジンや筒内直噴式 ：燃焼室へ噴射
インジェクターを用いてエンジン内へ噴射するシステムはインジェクションシステムと呼び、『ポート噴射式』と『筒内噴射式』はどちらもインジェクションシステムと呼ばれます。
高圧に噴射することは、燃料の微粒化と共に吸入空気とガソリンが混ざりやすくなるほか、燃料は空気に触れる表面積が増大し、燃焼効率の高い混合気を作り出します。
燃料の噴射量は電子制御にて行われ、エンジンへの吸入空気量はセンサー(エアフロメーターと呼ばれるセンサー)にて検知・計測し、計測した吸入空気量を基にコンピューターは最適な燃料量をインテークマニホールド内あるいは燃焼室へ高圧噴射します。
最適な燃料量の噴射からは燃費の向上、高圧噴射からは燃料の微粒化による燃焼効率の向上を実現します。
インジェクターの呼称は他に、燃料噴射装置や電子制御燃料噴射装置、ポート噴射インジェクターとも呼ばれます。
インジェクターの前身のキャブレターとの違い
インジェクター (燃料噴射装置) の前身であるキャブレターから向上した点は、次のことが挙げられます。
気温・湿度・気圧などの環境条件に依存することなく、燃料微細化の制御が可能となりました。
環境条件に合わせた制御は、確実なエンジン始動のほか、排気ガスの改善など環境性能の向上へ繋がります。
エンジン構造は前身のキャブレターとは異なりレイアウトの自由度が高く、吸気バルブ直近に配置が可能となりました。
気筒数と同じ数が搭載
インジェクター (燃料噴射装置) は手のひらに乗るほどでの大きさがあり、エンジンのシリンダー数と同じ数だけ組み込まれています。
6気筒エンジンであればシリンダー毎に1つずつ組み込まれ、合計6つのインジェクター (燃料噴射装置) が搭載されます。
インジェクターの仕組みや構造とは
【 出典:フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 】
インジェクターは主に次の5つの部品から構成されています。
- 燃料フィルター
- ソレノイド
- バルブスプリング
- プランジャー
- スプレーチップ
燃料は燃料ポンプから圧送され、インジェクター内を通過し高圧噴射をします。
圧送された燃料はインジェクター入口の燃料フィルターを通ります。
コンピューターからの電気信号によりソレノイドを作動し、連動しているスプリング可動のバルブ開閉時間を制御します。
燃料はプランジャーにより加圧され、先端のスプレーチップから霧状の微粒化した高圧燃料を噴射します。
燃料噴射量はインジェクターの先端に設けた噴射口径の大きさと、噴射時間 (バルブの開閉時間) と燃圧の3つから決まります。
電子制御による噴射は、前身のキャブレターでは実現できない理想的な混合気を作ります。
過剰な高圧噴射は異常燃焼
高圧噴射ほど燃料は細かく微粒化(霧状)され燃焼効率は向上しますが、一方で過剰な高圧噴射は弊害に繋がります。
過剰な高圧噴射の場合、燃料はインテークマニホールドやエンジンシリンダーの壁面へ付着し、異常燃焼やススを排気する原因になります。
まとめ
- インジェクター (燃料噴射装置) とは、電子制御により最適な燃料量をインテークマニホールド内あるいは燃焼室へ高圧噴射し混合気を作る装置です。
- 高圧噴射は、前身のキャブレターでは成し得なかった高効率燃焼による燃費向上や環境性能の向上を実現します。
- インジェクターには、ポート噴射式と筒内直噴式の2つがあります。
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