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キャブレターの種類とエンジン性能への役割を徹底解説

様々な発明により、同じ機能を異なる原理で実現する多様なキャブレターが生まれました。キャブレターは、ガソリンを霧化・気化させ、点火エンジンの変化する運転条件に合わせて様々な割合で空気と混合する機構。キャブレターから得られる空燃混合気を「可燃混合気」と呼びます。キャブレターは点火エンジン燃料システムの最重要コンポーネント。燃料フィルターと吸気マニホールドの間に配置。エンジン運転状態に応じて様々な量の空燃混合気を供給します。

本記事では、様々なキャブレターの種類とその機能を解説します。

キャブレターの分類

キャブレターの種類は以下の観点で分類されます:

フロート室配置による分類

エキセントリック型とコンセントリック型に分類。

エキセントリックフロート室キャブレターでは、フロート室がベンチュリチューブ片側に配置。車両が勾配を上る際、正しい空燃混合気を供給できません。コンセントリックフロート室キャブレターでは、フロート室がベンチュリチューブ周囲に配置。

吸気流向による分類

ダウンドラフト、サイドドラフト、アップドラフト、セミダウンドラフトに分類。

サイドドラフト:空気が上部から入り側面から出る。
アップドラフト:空気が底部/側面から入り上部から出る。
セミダウンドラフト:気流経路が上から下へ傾斜。

多くの乗用車でダウンドラフトキャブレターを採用。重力が混合気通過を助け、低速高負荷時にエンジンがより良く吸入。体積効率向上。キャブレターがエンジン上部にあるため点検・交換・修理が容易。吸入空気温度が低い。

ユニット数(バレル数)による分類

シングル、デュアル、フォーバレルに分類。

シングルバレルはバレル1つ。デュアルバレルは各バレルに燃料ジェット、ベンチュリチューブ、アイドリングシステム、チョーク、スロットルを装備。エアインレット、チョーク、フロート室は共通の場合もあるが、通常2フロート(各ジェット用)を使用。加速ポンプは1つ。フォーバレルは2つのデュアルキャブレターを1ユニット化。プライマリ側:チョーク、加速ポンプ、パワーバルブ、メインメータリング/アイドルシステム完備。セカンダリ側:シングルフロートボウル、ツインキャブレタープライマリメータリング/アイドルシステム。

8気筒以上の乗用車エンジンでは、デュアルキャブレターとデュアルインテークマニホールドが標準。デュアルキャブレター各バレルがインテークマニホールド各分岐へ供給。この設計で全シリンダーへ均等な燃料混合気分配を実現。

メータリングシステムタイプによる分類

エアブリードジェット型とメータリングロッド型に分類。

エアブリードジェット型:低速時、メインメータリングジェットを通じて燃料がメインディスチャージノズルへ供給。エアブリードキャブレターでは、燃料吸入時にメインディスチャージノズル内部のベントチューブに接続されたエアブリードから空気を混入。メインディスチャージノズル吸引力増大(高速時)に伴い、メインエアブリードからより多くの空気を取り込み、適正空燃比を維持。

メータリングロッド型:ジェット内へ突き出たロッドで燃料量制御。ロッドは3段階の異径ステップ構造。ジェット内隙間で燃料通過量調整。適切なリンケージでメータリングロッドをスロットルシャフトに連結。スロットルバルブ開でロッド上昇、閉で下降。ロッド上昇でジェットとロッド間隙間拡大、高速時の空気流量に合わせ更多燃料供給。

ベンチュリタイプによる分類

プレーンベンチュリ、ダブルベンチュリ、ベーンベンチュリ、ノズルバーベンチュリ、トリプルベンチュリに分類。

キャブレターはベンチュリ数とタイプで分類。ベンチュリはシングル、ダブル、ベーン、ノズルバー、トリプルの各タイプ。各タイプはより低い気流圧力を生成し、燃料をディスチャージジェットから吸い上げるよう設計。複数ベントで燃料をキャブレター壁面から離し、凝縮防止。

フロート室内燃料上部圧力による分類

アンバランスシステムとバランスシステムに分類。

フロート室内燃料上部圧力が大気圧と等しい場合「アンバランス」。フロート室内燃料上部圧力がエアホーン吸入空気圧と等しい場合「バランス」。

パワーシステムタイプによる分類

手動操作型とバキューム制御型に分類。

手動操作型:パワージェット強化をスロットルシャフト機械連結で制御。バキューム制御型:バキューム制御パワージェット(ステップアップシステム)で混合気濃度調整。巡航・無負荷時、インテークマニホールド連結バキューム通路で高真空発生。バキュームピストンをスプリング抗して下降、ステップアップロッド保持でステップアップ(パワー)ジェット閉弁維持。
エンジン負荷時、インテークマニホールド真空低下、スプリングがピストン上昇、ステップアップロッドをジェットから引き抜き、フロート室からディスチャージノズルへ余分燃料流入。メインメータリングジェット通常量に追加燃料で混合気濃厚化。

混合気濃度可変方式による分類

定チョークキャブレターと定真空キャブレターに分類。

定チョークキャブレター:固定チューブ/ベンチュリの可変減圧で混合気濃度決定。ソレックス、ゼニスが該当。定真空キャブレター:チョークチューブ減圧がほぼ一定。ジェットサイズ変更で全運転条件に適正混合気生成。S.U.キャブレターが定真空キャブレターの例。

動画で理解するキャブレター

(動画プレースホルダー)

以上、様々なキャブレターの種類を解説しました。参考になれば幸いです。シェアや次回もお楽しみに!

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