圧着着火エンジンの燃料噴射システム種類：空気噴射・固形噴射・電子制御の違い

燃料噴射システムは、圧着着火（CI）エンジンでは燃料供給システムとも呼ばれます。ディーゼルエンジンの燃料供給システムはエンジンの「心臓部」と言え、その正常動作がエンジン性能を決定。このシステムは燃料の供給、計量、噴射、霧化を行う必要があります。燃料噴射システムは高精度製造のため高コスト。燃料は重力または燃料フィードポンプで流れ、フィルター経由で噴射ポンプへ、そこからシリンダーヘッドのインジェクターへ供給。

本記事では、圧着着火（CI）エンジンにおける様々な燃料噴射システム種類を解説します。

ディーゼルエンジン用燃料噴射システムの種類

CIエンジン燃料噴射システムは、空気噴射システムと固形噴射システムの2大分類。

空気噴射システム

HCとCO排出低減のため、エンジン排気ポートへ新鮮空気送込。エンジン排気には未燃焼・不完全燃焼燃料含有。エアインジェクションシステム酸素で燃焼継続。主要構成：エアポンプ、ディバーターバルブ、エア分配マニホールド、エアチェックバルブ。

固形噴射システム

ポンプが燃料ラインと霧化ノズル経由で燃焼室へ燃料圧送するディーゼル燃料噴射システム。液体燃料圧力で霧化燃料油をディーゼル燃焼室へ噴射。「エアレスメカニカルインジェクションシステム」とも呼ばれる。

圧縮空気不要で液体燃料を直接燃焼室へ供給するため「エアレスメカニカルインジェクション」と呼ばれます。固形噴射システムは3種類に分類：

個別ポンプシステム - 燃料が貯蔵タンク→フィルター→低圧ポンプ→4独立メータリング/高圧ポンプへ流れる。独立メータリング高圧ポンプがシリンダーヘッド装着個別インジェクターへ燃料圧送。大型低速エンジンで採用。

ディストリビューターシステム - 燃料が貯蔵タンク→フィルター→低圧ポンプ→メータリング/高圧ポンプ→ディストリビューターユニットへ。ディストリビューターユニットが適量燃料を各インジェクター/シリンダーへ分配供給。中小型エンジンで採用。

コモンレールシステム - 燃料が貯蔵タンク→フィルター→低圧ポンプ→高圧ポンプ→コモンレールへ。高圧燃料がコモンレールに蓄積、メータリングデバイス経由で必要量を各インジェクター/シリンダーへ供給。カミンズ等多気筒エンジンで一般的。

電子制御燃料噴射（EFI）システム

1965年、電子技術が自動車初採用。電子部品が車両コスト30-40%占有。最大出力・効率追求で電子制御・コンピューター活用。EFIシステムは温度、ガス圧、スロットルバルブ位置、空気流量等検知の各種センサー使用。データをセンサー経由で電子制御ユニット（ECU、実質コンピューター）へ入力。ECUがデータ解析し、インジェクター等制御で最大出力・効率・排出ガス性能実現。

マルチポート燃料噴射（MPFI）システム

全エンジン回転数・負荷域で、多気筒エンジン各気筒へ適正濃度・量の空燃混合気供給するマルチポイント燃料噴射システム。2基本アレンジで動作：

ポート噴射 - インテークマニホールド吸気バルブ近くにインジェクター配置。インジェクターがインテークマニホールド通過空気へ燃料噴射。均質空燃混合気でシリンダー充填。各気筒に専用インジェクター装備。ポート噴射で均等燃料分配、出力向上、空燃比精密制御実現。

スロットルボディ噴射 - スロットルボディ単一位置にインジェクター配置。スロットルバルブでインテークマニホールド吸入空気量制御。

以上、圧着着火（CI）エンジンの様々な燃料噴射システム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！