マルチポイントインジェクションとは？仕組みとメリットを解説
車を知りたい
先生、「マルチポイントインジェクション」ってどういう意味ですか？
自動車研究家
良い質問だね！車のエンジンに燃料を送る仕組みの一つなんだけど、簡単に言うと、各シリンダーに直接燃料を噴射する方法のことだよ。
車を知りたい
各シリンダーに直接ですか？ 昔は違ってたんですか？
自動車研究家
そうなんだ。昔は一つの場所に燃料を噴射して、そこから各シリンダーに分配する「シングルポイントインジェクション」という方式もあったんだよ。でも、マルチポイントインジェクションの方が効率よく燃料を燃やせるので、今は主流になっているんだ。
マルチポイントインジェクションとは。
「マルチポイントインジェクション」とは、複数のシリンダーを持つエンジンにおいて、それぞれのシリンダーの吸気ポートに燃料を噴射する方式のことです。従来は、1箇所から燃料を噴射してマニホールド内で分配するシングルポイントインジェクション(SPI)が主流でしたが、それに対して複数の箇所から噴射することからマルチポイントインジェクション(MPI)と呼ばれるようになりました。近年では、シリンダー内に直接燃料を噴射するDI(Direct Injection)方式が登場したことで、それと対比して、吸気ポートに噴射する方式を指す用語として使われるようになっています。
マルチポイントインジェクション(MPI)の基礎知識
– マルチポイントインジェクション(MPI)の基礎知識
自動車のエンジンにおいて、効率的な燃焼を実現するために燃料噴射は非常に重要な役割を担っています。その燃料噴射方式の一つに、-マルチポイントインジェクション(MPI)-があります。
MPIは、-各気筒の吸気ポート付近にインジェクターを配置し、それぞれの気筒に独立して燃料を噴射する方式-です。従来のキャブレター方式やシングルポイントインジェクション方式と比較して、より精密な燃料制御が可能となり、-燃焼効率の向上、燃費の向上、排ガス浄化-といったメリットをもたらします。
MPIは、現代のガソリンエンジンにおいて広く採用されている技術であり、その仕組みとメリットを理解することは、自動車の性能や環境性能を考える上で重要と言えるでしょう。
シングルポイントインジェクション(SPI)との違い
従来のガソリンエンジンでは、吸気ポートが複数あるにも関わらず、燃料噴射装置は1つのシリンダーに対して1つしか搭載されていませんでした。これがシングルポイントインジェクション(SPI)と呼ばれる方式です。一方、マルチポイントインジェクションは、1つのシリンダーに対して燃料噴射装置を複数備え、それぞれの噴射装置が独立して燃料噴射量を制御します。
この違いにより、マルチポイントインジェクションは、SPIと比較して、燃料の微粒子化、噴射タイミングの精密な制御、吸気ポート内での燃料付着の抑制が可能となります。その結果、燃焼効率が向上し、燃費の向上、排ガス中の有害物質の削減に貢献します。
MPIの仕組みと動作原理
– MPIの仕組みと動作原理
マルチポイントインジェクション（MPI）は、従来のシングルポイントインジェクションとは異なり、1サイクルで燃料を複数回噴射するのが特徴です。その仕組みは、エンジン制御ユニット（ECU）が、吸気行程中、吸気バルブの開閉タイミングに合わせて最適なタイミングでインジェクターを作動させ、燃料を噴射します。
具体的には、まず、最初の噴射で燃焼室内に燃料を供給し、混合気を生成します。その後、ピストンが上死点に達する直前に2回目、あるいは3回目の噴射を行い、燃焼効率を向上させています。
この複数回の噴射により、燃料の微粒化が促進され、空気との混合がより均一になります。その結果、燃焼が安定し、燃費の向上、排ガス中の有害物質の削減、出力の向上などが期待できます。
MPIのメリット・デメリット
– MPIのメリット・デメリット
マルチポイントインジェクションは、従来のシングルポイントインジェクションと比べて、様々なメリットがあります。
-■ メリット-
* -燃焼効率の向上- 燃料を霧状に噴射することで、空気と燃料の混合気が均一になり、燃焼効率が向上します。その結果、燃費の向上や排ガス中の有害物質の削減に繋がります。
* -出力の向上- 燃焼効率の向上により、エンジンの出力も向上します。
* -レスポンスの向上- シングルポイントインジェクションに比べ、燃料噴射のタイミングをより精密に制御できるため、アクセル操作に対するエンジンの反応が良くなります。
-■ デメリット-
* -コストが高い- マルチポイントインジェクションは、シングルポイントインジェクションに比べて構造が複雑になるため、コストが高くなります。
* -メンテナンスが複雑- システムが複雑なため、メンテナンスもシングルポイントインジェクションに比べて複雑になります。
このように、マルチポイントインジェクションは多くのメリットがある一方で、コストやメンテナンスの面でデメリットも存在します。
MPIは進化し続ける技術
マルチポイントインジェクション (MPI) は、進化を続ける技術です。当初は、各気筒に1つのインジェクターというシンプルなシステムでしたが、現在では、1サイクルで複数回の燃料噴射、噴射タイミングと燃料量の精密な制御など、より洗練された制御が可能になっています。
自動車メーカーは、エンジン性能と燃費の向上、そして排出ガス規制への対応という課題をクリアするために、常にMPIシステムの改良に取り組んでいます。 将来のMPIシステムは、さらに進化したセンサー技術、噴射ノズル技術、そしてエンジン制御技術によって、より高いレベルの性能と効率を実現すると期待されています。