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、エンジンをキャブレターに置き換えた、噴射燃料噴射システムを備えた現代的なタイプの内燃機関です。 現在、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が、インジェクション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向上します。 燃料がより完全に燃焼するため、噴射ユニットの燃料消費量が減り、排気中の有害物質の含有量が減少します。 システム制御は完全に自動化されています（キャブレターとは異なります）。つまり、動作中に手動で調整する必要はありません。 ディーゼル エンジンに関しては、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 インジェクター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。
インジェクターの仕組み
噴射システムには、センサー、コントローラー、ガソリン ポンプ、圧力レギュレーターなど、いくつかの追加要素が含まれています。 コントローラーは多数のセンサーから情報を受け取り、空気消費量、クランクシャフト速度、冷却水温度、自動車ネットワーク電圧、スロットル位置、その他多くの重要なデータを電子機器に伝えます。 受信した情報に基づいて、コントローラー (または ECU - 電子制御ユニット) は燃料供給を調整し、他のシステムや自動車デバイスを制御して、最適なエンジン動作を保証します。
インジェクターの動作スキームは、別の方法で考えることもできます。電動ポンプが燃料を送り出し、圧力レギュレーターがインジェクターとインテークマニホールドに圧力差を与え、コントローラーがセンサーから情報を受け取り、エンジンシステムを制御します。 燃料供給、点火分配。
インジェクターの長所と短所
主な利点の 1 つは、ポイント噴射によりキャブレター エンジンと比較して燃料消費量が少ないことです。 また、正確な投与によりシリンダー内の燃料がほぼ完全に燃焼し、排気ガスの毒性が軽減されます。 インジェクターの動作の結果、モーターは最適なモードで動作し、出力が増加し（約5〜10％）、耐用年数が長くなります。
その他の利点としては、冬季の始動が容易になる (暖房が必要ない) ことや、負荷の変化に素早く応答できるため、車の動的特性が向上することが挙げられます。 しかし、いくつかの欠点がありました。インジェクターはキャブレターシステムよりも高価であり、その修理は非常に複雑で高価です。 キャブレターのメンテナンスがフラッシングやパージに行き着くことが多い場合、インジェクターの高品質な診断のみに特別な機器が必要ですが、ロシアの特性を考慮すると、すべての自動車サービスで利用できるわけではありません。 
インジェクターのスキーム
私たちの車の「電子頭脳」のジャングルに入らない場合、インジェクターの操作スキームは次のとおりです。 多数のセンサーが、クランクシャフトの回転、空気消費量、エンジン冷却水の温度、スロットル バルブ、エンジンのノッキング、燃料消費量、速度モード、車両搭載ネットワーク電圧などに関する情報を受け取ります。
コントローラーは、車のパラメーターに関するこの情報を受け取り、システムとデバイス、特に燃料供給、点火システム、アイドル スピード コントローラー、診断システムなどを制御します。 インジェクター噴射システムの動作パラメータの変更は、受信したデータに基づいて体系的に変更されます。
最も単純なインジェクターの装置
インジェクターには、次のような作動要素が含まれています。
- 燃料ポンプ（電動）、
- ECU（コントローラー）、
- 圧力調整器,
- センサー、
- ノズル（インジェクター）。
したがって、インジェクター回路: 電動燃料ポンプが燃料を供給し、圧力レギュレーターがインジェクター (ノズル) と吸気マニホールドの空気の圧力差を維持します。 コントローラーは、温度、爆発、カムシャフト、クランクシャフトなどのセンサーからの情報を処理し、点火、燃料供給システムなどを制御します。
燃料噴射システムは誰にとっても優れていますが、独自の特性がないわけではありません。 キャブレターの支持者はそれを欠点と呼びます。 インジェクターの特徴は、インジェクター部品のコストがかなり高い、メンテナンス性が低い、燃料の品質と組成に対する高い要件、診断のための特別な機器の必要性、修理作業のコストが高い、と呼んで間違いありません。
さて、インジェクターがどのように機能し、どのように見えるかについての話から視覚補助の話に移りましょう。 ビデオではインジェクターの動作原理がわかり、上に書かれたことはすべてすぐに明らかになります。
ちょっとした歴史
このような電源システムは、環境排出基準が導入され始めた1980年代半ばから自動車に積極的に搭載されるようになった。 インジェクションパワーシステムのアイデア自体は、はるか昔、30年代に登場しました。 しかし、その後の主な課題は環境に優しい排気ガスではなく、出力の向上でした。
最初の噴射システムは戦闘航空で使用されました。 当時、それは完全に機械的な設計であり、その機能を非常にうまく実行しました。 ジェットエンジンの出現により、軍用機ではインジェクターは事実上使用されなくなりました。 自動車では、機械式インジェクターは割り当てられた機能を完全に実行できないため、特に普及していませんでした。 実際のところ、車のエンジンのモードは飛行機のエンジンのモードよりもはるかに頻繁に変化し、機械システムはエンジンの動作にタイムリーに適応する時間がありませんでした。 この点ではキャブレターが勝利しました。
しかし、エレクトロニクスの活発な発展により、噴射システムに「第二の命」が与えられました。 そして、これにおいて重要な役割を果たしたのは、有害物質の排出を削減するための闘いでした。 環境基準を満たさなくなったキャブレターの代替品を求めて、設計者は噴射システムに戻りましたが、その操作と設計を根本的に見直しました。
インジェクターの種類
ガソリン エンジンで大量に使用された最初のインジェクターはまだ機械式でしたが、エンジン性能の向上に貢献するいくつかの電気的要素がすでに搭載され始めていました。
最新の噴射システムには多数の電子要素が含まれており、システムの動作全体は電子制御ユニットとも呼ばれるコントローラーによって制御されます。
燃料供給の種類が異なる合計 3 種類の噴射システムがあります。
- 中央。
- 配布された。
- すぐに。
1. 中央
中央噴射システムは現在廃止されています。 その本質は、燃料が一か所、つまりインテークマニホールドの入口で噴射され、そこで空気と混合されてシリンダー全体に分配されることです。 この場合、その動作はキャブレターと非常に似ていますが、唯一の違いは、燃料が圧力下で供給されることです。 これにより、霧化が確実に行われ、空気との混合が向上します。 しかし、多くの要因がシリンダーの均一な充填に影響を与える可能性があります。
中央システムは、そのシンプルな設計と、発電所の動作パラメータの変化に対する迅速な応答によって際立っていました。 しかし、その機能を十分に果たすことができず、シリンダー内の充填量の違いにより、シリンダー内の燃料の所期の燃焼を達成することができませんでした。
2. 分散型
分散システムは現在最も最適であり、多くの車両で使用されています。 このインジェクターでは、燃料はインテークマニホールドにも噴射されますが、各シリンダーに個別に供給されます。 分離供給を確保するため、燃料を供給するエレメントをブロックのヘッド付近に設置し、バルブ部分にガソリンを供給します。
この設計のおかげで、空気と燃料の混合比を遵守して、望ましい燃焼を確保することが可能になります。 このようなシステムを搭載した自動車はより経済的ですが、同時に出力が大きく、環境汚染も少なくなります。
分散システムの欠点としては、設計がより複雑になることと、燃料の品質に敏感になることが挙げられます。
3. 直接
直噴システムは現在最も先進的なシステムです。 燃料がすでに空気と混合されているシリンダーに直接噴射される点が異なります。 このシステムは原理的にはディーゼルと非常に似ています。 これにより、ガソリン消費量をさらに削減し、より多くの出力を得ることができますが、設計が非常に複雑で、ガソリンの品質が非常に要求されます。
電子部品
システムの電子部品の主要な要素は、コントローラとメモリ ユニットで構成される電子ユニットです。 この設計には多数のセンサーも含まれており、その読み取り値に基づいて ECU がシステムを制御します。
ECU はその作業のために、センサーの読み取り値を使用します。
- ラムダプローブ。 排気ガス中の未燃空気の残留を検知するセンサーです。 ラムダプローブの読み取り値に基づいて、ECU は必要な割合で混合物の形成がどのように観察されるかを評価します。 車の排気システムに取り付けられます。
- マスエアフローセンサー（略称DMRV）。 このセンサーは、シリンダーに吸入されるときにスロットル アセンブリを通過する空気の量を測定します。 エアフィルターエレメントハウジング内にあります。
- スロットルポジションセンサー（略称TPS）。 このセンサーは、アクセル ペダルの位置に関する信号を提供します。 スロットルアセンブリに取り付けられます。
- 発電所の温度センサー。 この要素の読み取り値に基づいて、混合物の組成がモーターの温度に応じて調整されます。 サーモスタットの近くにあります。
- クランクシャフトポジションセンサー（略称DPKV）。 このセンサーの読み取り値に基づいて、どのシリンダーに燃料を供給する必要があるか、ガソリンを供給する時間、および点火が決定されます。 クランクシャフトプーリーの近くに取り付けられます。
- ノックセンサー。 デトネーション燃焼の形成を検出し、それを除去するための措置を講じる必要があります。 シリンダーブロック上にあります。
- スピードセンサー。 車の速度が計算されるインパルスを作成する必要があります。 彼の証言をもとに燃料の混合が調整される。 ギアボックスに取り付けられています。
- 位相センサー。 カムシャフトの角度位置を決定するように設計されています。 車種によってはご利用できない場合がございます。 このセンサーがエンジン内にある場合、段階的噴射が実行されます。つまり、特定のインジェクターに対してのみ開パルスが受信されます。 このセンサーが存在しない場合、開信号が 2 つのインジェクターに同時に送信されると、インジェクターはペア モードで動作します。 ブロックヘッドに取り付けられます。
ここで、すべてがどのように機能するかを簡単に説明します。 電動燃料ポンプはシステム全体に燃料を充填します。 コントローラーはすべてのセンサーから読み取り値を受け取り、それらをメモリ ブロックに保存されているデータと比較します。 測定値が一致しない場合は、受信した値の一致が最大になるように電力システムの動作を修正します。
メモリブロックに保存されているデータ。
燃料供給に関しては、センサーからのデータに基づいてコントローラーがインジェクターの開時間を計算し、必要な混合気を生成するために最適なガソリン量を確保します。
センサーの 1 つが故障すると、コントローラーは緊急モードに入ります。 つまり、故障したセンサーの読み取り値の平均値を取得し、それらを使用して動作します。 この場合、モーターの機能が変化する可能性があります - 消費量が増加し、電力が低下し、作業が中断されます。 しかし、これは DPKV には当てはまらず、故障するとエンジンが機能しなくなります。 
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燃料を燃焼室に供給する方法が異なります。 つまり、噴射エンジンにおいては、電源系と燃料供給系が最も大きな設計変更となった。 キャブレター付きエンジンでは、外部装置 (キャブレター) 内でガソリンが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入された後。 噴射エンジンには、圧力下で燃料を定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効率を比較すると、インジェクターを備えたエンジンは最大 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。
インジェクターの故障が頻繁に起こる
インジェクターは複雑な複数のコンポーネントからなる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、可能な限り最高の燃料燃焼効率を実現することであり、これ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ます。 その結果、電子センサーの動作に何らかの異常が発生すると、噴射システム全体の動作にアンバランスが生じ、アイドル回転数や動作が不安定になったり、エンジンが3倍になったり始動しなくなったり、排気ガスの色の変化が発生したりすることがあります。メモなど
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。 このような状況ではパワーユニットに勢いがなくなり、ダッシュボードに「チェック」が点灯するなどします。 インジェクターの故障のもう 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 エレメント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5万〜7万kmを超える車には、燃料ポンプメッシュフィルターにも同様の注意が必要です。 燃料ポンプの指定メッシュの交換または清掃をお勧めします。
また、前記燃料ポンプ用粗フィルタの交換や清掃と並行して、数年に一度、燃料タンクの洗浄を行うことが望ましい。 インジェクターの動作不良は内燃エンジンの全体的な状態を著しく悪化させ、他の故障につながる可能性があるため、インジェクターの故障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くなり、出力が低下し、燃料の消費量が増加します。 燃料噴霧ジェットの形状に違反すると (特に直噴エンジンの場合)、局所的な過熱、エンジンの爆発、バルブの焼損などを引き起こします。
また、インジェクターは燃料を「注入」することができます。つまり、ECU からのインパルスが停止した後もインジェクターは閉じません。 この場合、過剰な燃料が燃焼室に入り、ピストンリングの取り付け場所での漏れを介して排気システムやエンジン潤滑システムに侵入する可能性があります。 このような状況では、ガソリンによりオイルが薄まり、負荷部品の潤滑が低下するため、エンジン全体に大きな負担がかかります。 排気システムに燃料が存在すると、排気ガスから有害な化合物を除去する触媒コンバーター (触媒) が機能しなくなります。
インジェクターの故障を防ぐため、ノズルを定期的に清掃する必要があります。 実際、ガソリン中の留分や不純物の存在によりインジェクターが徐々に汚染され、その性能が低下し、燃料スプレーの品質にも違反します。 ノズルを掃除するには 2 つの方法があります。取り外して行う方法と、機械上で直接掃除する方法です。 車のインジェクター ノズルを洗浄する手順は、インジェクターを洗浄するために特別なフラッシング液がインジェクターを通過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、その後、ガソリンポンプの代わりに特別なコンプレッサーがシステムにフラッシング流体を送り込み始めるという事実にある。 インジェクターを洗浄するもう 1 つのオプションは、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。 超音波の場合、ノズルは特別な装置または槽内に配置され、そこで波の振動が堆積物を「破壊」します。 スタンド上で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。
