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車の燃料噴射システムを理解する

The EPHIL engines apply Walbro mechanical carburetors

燃料をエンジンの燃焼室に供給する方法は、近年大きく変わりました。以前はキャブレターと呼ばれるものを介して供給されていました。キャブレターは比較的単純ですが、非効率的で気まぐれなコンポーネントでした。

1990 年代に、これは燃料噴射システムに急速に置き換えられました。燃料噴射システムは、エンジンの性能を向上させながら、当時導入された厳しい新しい排出ガス基準を満たすことができるシステムです。

初期の頃、燃料噴射は高価で高級車を連想させましたが、現在ではすべての車に燃料噴射が搭載されています。

一般に信頼性は高いですが、システムがどのように機能するか、どこにあるのか、いつ再生されているかを知る方法を知ることは価値があります。ここでは、これらの質問やその他の質問に答えます。

燃料噴射システムとは何ですか?
直接システムと間接システムを含むさまざまなタイプのシステムがあることを除けば、まさにその名前が示すとおりだと言いたくなります。

ただし、最終的には同じことを行います。正確に調整された燃料スプレーを、必要なときに正確にエンジンの燃焼室またはその近くに噴射します。ガソリン エンジンとディーゼル エンジンはどちらも燃料噴射システムを使用します。

なぜエンジンにエンジンが必要なのでしょうか?
キャブレターであれ噴射システムであれ、何らかの燃料供給システムがなければエンジンは機能しません。

燃料噴射システムの利点は、旧式のキャブレターよりもはるかに制御しやすいことです。それが、現代のエンジンがかつてよりもはるかに効率的 (クリーン、経済的、強力) になっている理由の 1 つです。

インジェクションシステムはどのようなものですか?
エンジンはかなりの数の個別のコンポーネントで構成されているため、エンジンを確認するには大部分を取り外す必要があります。

高圧電動燃料ポンプや燃料フィルターなどを内蔵した燃料供給モジュール。
エンジンに正確な空気量を確保するための吸気調整器。
システムが吸気流に適切な量の燃料を正確に噴射することを保証する電子制御ユニットとセンサー。
燃料をエンジンに供給するために燃料供給レールに取り付けられた燃料インジェクター。
注射システムはどのように機能しますか?
燃料供給モジュールは、シリンダーごとに 1 つのインジェクターに燃料を加圧して送ります。インジェクターに到達する燃料の量は、気温、スロットル位置、エンジン速度、エンジントルク、エンジン内および周囲のセンサーから収集された排気データを考慮して、各吸気ストロークでの供給を調整する ECU によって正確に制御されます。

空気は吸気マニホールドを介して到着し、吸気バルブを通過してエンジンに引き込まれます。

ただし、燃料と空気がどのように導入され、混合されるかは、使用される燃料噴射システムによって異なります。

ほとんどのガソリン エンジンは、いわゆる間接燃料噴射システムを使用しており、燃料は吸気マニホールド (吸入空気をエンジンに導くパイプの配置) に噴射されます。ここでは、燃料と空気の両方が燃焼室に引き込まれる前に混合されます。

ディーゼル エンジンや、最近ではガソリン エンジンが使用されるようになった直接燃料噴射システムでは、燃料が非常に高い圧力で燃焼室に直接、吸入空気流に直接噴霧されます。

これは間接燃料噴射よりもはるかに効率的な技術であり、出力と経済性を向上させ、排出ガスを削減します。

初期の噴射システムは機械的に操作されていましたが、最新のシステムは完全に電子化されており、その結果、より信頼性と効率性が向上しています。
インジェクターが故障するのはなぜですか?
インジェクターは、極端な条件で動作する精密機器であり、燃料を高圧下で小さなノズルを通して吸気マニホールドまたは燃焼室に直接供給する必要があります。

これを考慮してください。12,000 マイルの間に、インジェクターは 1,800 万回作動します。したがって、失敗する可能性があるのも不思議ではありません。

そうは言っても、多くの場合、インジェクター自体が故障するのではなく、インジェクターに入る燃料の質が損傷を引き起こします。

グレードが低いか、燃料フィルターが汚れているため、汚れている可能性があります。燃料中の添加剤もインジェクター上に堆積物を形成する可能性があります。

故障したインジェクターをどのように診断しますか?
インジェクターが摩耗すると、失火、不均一なアイドリング、点火プラグが点火する前に燃料と空気が燃焼するプレイグニッション、または燃焼後に残った余分な燃料が点火する爆発を引き起こす可能性があります。これはエンジンに損傷を与える可能性があるため、無視してはいけません。
内部バルブが固着している漏れのあるインジェクターは、浸水して始動の問題を引き起こす可能性があります。燃料の臭いがする場合は、インジェクターからの臭いが発生している可能性があります。
インジェクターに欠陥があると燃焼温度が不均一になるため、レーザー温度計を使用してエキゾーストマニホールドの温度を確認してください。正常な測定値は約 230 ℃であるはずですが、燃料を供給しすぎて故障したインジェクターでは 320 ℃を記録する可能性があります。
燃料消費量の増加は、インジェクターが微細な噴霧を供給しなくなり、代わりに吸気マニホールドまたは燃焼室内で適切に霧化されない大きな燃料滴を供給していることが原因である可能性があります。