インジェクションエンジンとは

17.04.2021

インジェクションエンジン（インジェクター付きエンジン、英語の電子燃料噴射エンジン）は、エンジンを置き換えた燃料噴射システムを備えた現代的なタイプです。今日、新しいガソリン車にはインジェクターのみが装備されています。このソリューションにより、発電所が効率と排気ガスの毒性に関する厳しい基準を確実に満たすことができるからです。

キャブレターは全体的な効率の点でインジェクターに負けます。噴射エンジンはより安定して動作するため、車の加速ダイナミクスが改善されます。燃料がより完全に燃焼するにつれて、噴射装置はより少ない燃料を消費し、排気中の有害物質の含有量が減少します。システム制御は（キャブレターとは異なり）完全に自動化されています。つまり、操作中に手動で調整する必要はありません。に関しては、そのようなエンジンのディーゼル燃料噴射システムには多くの設計上の違いがありますが、ディーゼル噴射装置の一般的な動作原理はガソリンの対応物と同様のままです。

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インジェクションエンジンとキャブレターの違いは何ですか

インジェクターは、キャブレターとは根本的に異なる方法で燃焼室に燃料を供給します。つまり、インジェクションモーターにおいて、最大の設計変更が行われました。キャブレター付きエンジンでは、ガソリンは外部装置（キャブレター）内で一定量の空気と混合されます。

得られた燃料と空気の混合物がエンジンシリンダーに吸い込まれた後。噴射エンジンには、圧力下で燃料を計量噴射する特別な噴射ノズルがあり、その後、燃料の一部が空気と混合されます。インジェクターとキャブレターによる燃料供給の効率を比較すると、インジェクターを搭載したエンジンは最大 15% 強力です。さまざまなエンジン動作モードでも大幅な燃料節約が見られます。

インジェクターの種類

燃料噴射システムは、いくつかの亜種に分けられます。

シングルポイントインジェクション（シングルインジェクション）;
分散注入;
直接（直接）注入;

この分割は、取り付けられているインジェクターの総数と、燃料自体の噴射場所に直接依存します。シングルポイントシステムは最も初期の開発であり、必要なインジェクターインジェクターは 1 つだけです。つまり、すべてのエンジンシリンダーに対して 1 つのインジェクターがあります。このソリューションには多くの欠点があり、急速に姿を消しました。

モノ噴射の後のインジェクター開発の次の段階は分散噴射でした。これは、各シリンダーの吸気バルブの上に取り付けられたマニホールドと個々のノズルの存在を意味します。ダイレクトフューエルインジェクションは最新のインジェクターシステムです。動作原理は、マニホールドではなく、エンジンシリンダーに直接（燃焼室に直接）燃料を供給するようにノズルが取り付けられていることです。このシステムでは、シリンダーヘッドがノズルの位置になりました。このシステムは、ディーゼルエンジンの燃料供給と混合気形成の原理に大きく似ています。

また、各システムは、注入の種類によってさらに分割されます。分散噴射に関しては、そのような解決策は同時に行うことができます（すべてのノズルが燃料を噴射します）。また、1 つのノズルが燃料噴射の前に開き始め、もう 1 つのノズルが排気行程の前に開き始める場合、噴射はペアワイズパラレル (ノズルがペアで開く) にすることができます。段階的な噴射（ノズルが吸気行程の前に開く）とシリンダーへの直接噴射も注目されます。

インジェクターの配置と働き

インジェクタデバイスは、基本的に次の基本的なシステムコンポーネントの存在を前提としています。

電子制御ユニット ();
噴射ノズル;
圧力調整器付き燃料レール;
温度、スロットル開度などの電子センサー。

インジェクターの動作原理をよりよく理解するために、マルチポイントポートインジェクションを備えた一般的なタイプのインジェクションエンジンの例を使用して、システムのコンポーネントが互いにどのように相互作用するかを表面的に見てみましょう。イグニッションキーを回した後、燃料タンク内にあり、燃料に浸されている電動燃料ポンプに電力が供給されます。指定されたポンプは、特定の圧力で燃料ラインに燃料を供給します。インジェクターノズルは、燃料がインジェクターに供給される燃料レール（レール）に取り付けられ、インジェクター自体はインテークマニホールドに固定されています。燃料圧力レギュレーターもレールに取り付けられており、インテークとインジェクター自体の空気圧の差を維持するのに役立ちます。

取り付けられたセンサーのおかげで、ECUコントローラーは情報を受け取り、それに基づいて内燃エンジンの動作モードと状態に従って噴射を同期させることができます。コントロールユニットは、エンジン温度センサー、酸素センサー (ホールセンサー)、およびクランクシャフトセンサーから読み取り値を受け取ります。これにより、各シリンダーに供給される燃料の量を調整したり、混合気の組成を柔軟かつ動的に変更したりすることができます。

つまり、燃料を正確に噴射するためには、ノズルに圧力をかけて燃料を供給する必要があり、それがガソリンポンプインを生み出します。次に、ECU は制御パルスをインジェクターに送信します。これらのパルスにより、エンジンの特定の動作モード、モーターの負荷、アクセルペダルの圧力の程度、およびその他の多くの要因に応じて、ノズルが必要な時間だけ開きます。インジェクターへのパルスの持続時間と噴射中に必要な燃料量に関する情報は、電子センサーからの読み取り値を考慮して、ECUによって計算されます。

センサーは、エンジンの動作や変化する状況のさまざまな変化を捉え、常に信号をコントロールユニットに送信します。このスキームを使用すると、始動、ウォームアップ、アイドリング、静かな運転、またはダイナミックな運転などで、厳密に定義された量の燃料を消費できます。

燃料投入時の指定された精度は、センサーとエンジン ECU の組み合わせの形で車両の制御電子機器の動作によってのみ可能になります。マイクロプログラムはコントロールユニットでフラッシュされ、操作自体はいわゆる燃料カードに基づいています。センサーは、エンジンの動作モード、車速などに関する情報を継続的に提供します。コントローラーはデータを受信して処理した後、必要な燃料噴射回数とその持続時間を決定します。内燃エンジンの動作の変化はセンサーによって読み取られ、ECU はインジェクターの動作を動的に調整します。

インジェクターの優れた環境への配慮は、酸素センサー (ラムダプローブ) の存在によって可能になります。指定されたセンサーは排気システムに配置され、排気ガスの状態を「評価」します。エンジンがほとんどの標準モードで動作している間、ECU はその読み取り値に基づいて、空気と燃料の混合気を希薄または濃縮します (作動混合気内の空気と燃料の量の比率を変更します)。

インジェクションエンジンのメリットとデメリット

インジェクターをキャブレターと比較すると、最初の解決策は操作がより便利ですが、間違いなくより高価で修理がより困難です。単純なキャブレターは、定期的なメンテナンスが必要な機械装置です。キャブレターのコークスが強く、寒い季節に始動が困難になったり、燃料を使いすぎたり、極端な暑さでエンジンが不安定になったりする可能性があります。

キャブレターは、インジェクターに比べてリソースが少なくなります。このため、キャブレターは常に洗浄、洗浄、調整する必要があります。キャブレターの明白な利点は、そのシンプルさと燃料の質に対する気取らないことです。これにより、ガレージのほとんどすべての車の所有者が自分の手でキャブレターを修理および調整する方法を学ぶことができます。

インジェクション内燃エンジンの主な利点は、経済性、エンジン始動のしやすさ、あらゆる状況でのエンジン安定性、および低燃費です。インジェクターを備えたモーターは、アクセルペダルへの反応が良く、ガソリンが頻繁に強く充填されないため、エンジンの影響を受けにくくなります。同時に、誤動作が発生した場合にインジェクタの誤動作を判断することははるかに困難です。

インジェクターの頻繁な誤動作

インジェクターは複雑なマルチコンポーネントシステムであるため、時間の経過とともに個々の要素が故障する可能性があります。インジェクターの主な役割は、燃料と空気の作動混合物の厳密に定義された組成を維持することによって達成される、可能な限り最高の燃料燃焼効率です。

その結果、電子センサーの動作に障害が発生すると、噴射システム全体の動作に不均衡が生じ、エンジンが始動する場合と始動しない場合があり、変化が記録されます。場合によっては、ECU がエンジンを緊急モードにすることがあります。そんな状況ではパワーユニットは勢いがつかず、ダッシュボードに「チェック」が点灯するなど。
インジェクターの誤動作のもう 1 つの原因は、低品質のガソリンの使用による燃料供給システムのフィルター要素または噴射ノズル自体の汚染です。性能を維持するには、燃料フィルターを適時に交換する必要があります。特に走行距離が 5 万から 7 万 km を超える車では、燃料ポンプメッシュフィルターが必要です。指定。また、前記燃料ポンプ粗フィルタの交換又は洗浄と並行して、数年に１回、燃料タンクを洗浄することが望ましい。
インジェクターの動作に失敗すると、内燃機関の一般的な状態が大幅に悪化し、他の故障につながる可能性があるため、インジェクターの誤動作をタイムリーに特定して修正することが重要であることに注意してください。燃料インジェクターの詰まりに関しては、この場合、エンジンの始動が悪化し、パワーを失い、より多くの燃料を消費し始めます。燃料噴霧ジェットの形状に違反すると（特に直噴エンジンでは）、局所的な過熱などにつながります。
また、インジェクターは燃料を「注ぐ」ことができます。つまり、ECUからのインパルスが停止した後、インジェクターは閉じません。この場合、余分な燃料が燃焼室に入り、設置場所の漏れから排気システムとエンジン潤滑システムに入る可能性があります。このような状況では、ガソリンがオイルを希釈し、負荷部品の潤滑が悪化するため、エンジン全体が大きく影響を受けます。排気システムに燃料が存在すると、有害な化合物から排気ガスを浄化する触媒コンバーター（触媒）が無効になります。

インジェクターの誤動作を防ぐために、ノズルは定期的に洗浄する必要があります。事実、ガソリン中のフラクションや不純物の存在はインジェクターを徐々に汚染し、それがインジェクターの性能を低下させ、燃料スプレーの品質にも違反します。ノズルのクリーニングには 2 つの方法があります。取り外して行う方法と、機械に直接取り付ける方法です。車のインジェクターノズルを洗浄する手順は、特殊なフラッシング液がインジェクターを通過してインジェクターを洗浄することを前提としています。この方法は、燃料ラインが燃料レールから切り離された後、ガソリンポンプの代わりに、ガソリンポンプの代わりに特別なコンプレッサーがフラッシング液をシステムに送り込み始めるという事実にあります。

インジェクターを洗浄するための別のオプションは、超音波バスまたは特別な洗浄スタンドでノズルを取り外して洗浄することです。超音波に関しては、ノズルは特別な装置または槽に配置され、そこで波の振動が堆積物を「壊します」。スタンドを取り外したインジェクターのフラッシングは、ガソリンの代わりに洗浄液を通過させながら、エンジン内のインジェクターの動作をシミュレートする手順です。これらの方法にはそれぞれ独自の長所と短所があることに注意してください。これについては、別の記事で読むことができます。

CISの条件下で燃料を使用して車を運転すると、所有者は10〜15千kmごとに燃料フィルターを交換する必要があります。インジェクターノズルの走行距離と定期的なクリーニング。この手順は、30〜35千kmごとに実行することが望ましいです。走る。また、評判の良い大型ガソリンスタンドでのみ燃料を購入することをお勧めします。

予防目的で、燃料に注がれる特別な燃料システムクリーナーを使用して、インジェクターをきれいに保つことができます。これらの燃料添加剤は、新車または燃料システムの徹底的な洗浄後にのみ使用する必要があることに注意してください。ノズルがすでに汚れている場合は、インジェクターを個別に洗い流す必要があります。

インジェクター汚染の症状がエンジン操作の問題の形で現れる瞬間を待つべきではありません。事前にノズルをフラッシュすることをお勧めします。たとえば、毎秒定期メンテナンスの前などです。フラッシング液を使用した洗浄方法を使用する場合は、エンジンオイルを交換する前にこの手順を実行するのが最適であることに注意してください。

最後に、燃料ポンプの誤動作が原因でインジェクターの性能が低下する可能性があることを付け加えます。この場合、燃料レール内の圧力を測定する必要があります。指標が推奨値を下回っている場合は、それが必要になります。その時点でより効率的なインジェクターを取り付けると、燃料ポンプの強制的な交換が必要になる場合があることにも留意する必要があります。