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インジェクター

動作原理

燃料タンクに備え付けられた燃料ポンプにより燃料系統パイプに常時高い圧力(燃料圧力)が掛けられる。
燃料系統パイプの末端に設けられたインジェクターは、電気信号の入力で内部のプランジャーが作動することで、
スプレーチップ先端のノズルからインテーク マニホールド内の吸気ポート付近に、
又は燃焼室内に直接燃料を噴射する。
電子制御式インジェクターは1分間に噴射できる燃料が定められており、
エンジンの排気量や性能に応じて最適な容量のインジェクターが設計時に選択される。
規定噴射量は、先端のノズルの孔径によってほぼ決定され、
孔が大きくなる程同じ燃料圧力でもより多くの燃料が噴射できる。
逆に、ノズルの孔径が同じであっても規定の燃料圧力が異なる場合には
燃料圧力が高い程より多くの燃料を噴射できる。
実際にエンジン内に噴射される燃料の量はインジェクターの1分当たり
噴射量と開弁時間、及び燃料圧力レギュレータによって決定された燃料圧力によって制御されている。
基本的な噴射時間はエアフロメーターやバキュームセンサーで計測された吸入空気量により決定されるが、
そのままではラフなアクセル操作などにより急激に燃調が濃くなった際にエンジンが不調となったり、
排気ガスの濃度が増すため、排気管内に設けられたO2センサーで空燃比を計測し、
その計測結果に応じて開弁時間の補正を行うことで高性能と排出ガスの低エミッション化を両立している。


【出典】https://ja.wikipedia.org/wiki/燃料噴射装置


構造

---ソレノイドインジェクター---
ショックアブソーバーとは、車体とサスペンションアームの間に設置して、
スプリングの伸縮を減衰する装置である。
内のコイルが通電されて磁化するとプランジャーコアがコイルに引き寄せられる形となる。
これによってバルブボディ先端を閉じていたプランジャー先端にある
ニードルがプランジャーと共に引き寄せられ、ニードルが埋めていた隙間から燃料が噴射されるという仕組み。
ソレノイドインジェクターはガソリンエンジンで多く使われている。
初期のインジェクターは単孔式プレーンノズルであったが、
近年のインジェクターはスプレーノズルの概念を取り入れ、ノズルの内部構造を複雑なものとしたり、
スプレーチップ先端に複数の穴が開けられた樹脂カバーを装備することで
燃料の霧化をより促進してさらなる燃焼効率の向上を図っている。


【引用】https://car-moby.jp/216899


---ピエゾインジェクター---
ピエゾ素子を用いて燃料噴射を行うインジェクター。
ピエゾ素子というのは、圧電素子とも呼ばれる。
圧電素子は圧力を加えると電圧を発生するような作用がある、
逆に電圧を加えればピエゾ素子から圧力が発生してピエゾ素子が伸長する。
これを用いて弁の開閉を行う。
ニードルがインジェクターの先端にあることはソレイドインジェクターと同じですが、
ピエゾインジェクターの場合にはニードル先端と後端の燃圧の違いを利用して
バルブを開閉しています(後端の燃圧が下がるとバルブ が開く)。
ピエゾ素子は、ソレノイドより動作速度が非常に速くできる。
一般的には、ソレノイドインジェクターが一回の燃焼で3~4回燃焼できるのに対し、
ピエゾインジェクターは9回程度の燃料噴射が可能であると言われている。
コモンレール式ディーゼルのインジェクターとしての採用が多く、
コストが高いのでガソリンエンジンのインジェクターとしては、使用例は少ない。


【引用】https://www.jp.tdk.com/techmag/knowledge/200612u/index2.htm

トラブル事例

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