ツインインジェクションシステムとは？仕組みとメリットを解説
車を知りたい
先生、「ツインインジェクションシステム」って、1つのシリンダーに2つインジェクターが付くってどういうことですか？ 普通のエンジンと何が違うんですか？
自動車研究家
いい質問だね！通常のエンジンは1つのシリンダーに1つのインジェクターで燃料を噴射するんだ。ツインインジェクションシステムは、それを2つにすることで、一度により多くの燃料を噴射できるんだよ。
車を知りたい
なるほど。でも、なんでたくさんの燃料を噴射する必要があるんですか？
自動車研究家
それはね、例えばレーシングカーのように、短時間で大きなパワーを出す必要があるエンジンでは、たくさんの燃料を燃やす必要があるんだ。ツインインジェクションシステムなら、一度にたくさんの燃料を噴射できるので、より大きなパワーを得られるんだよ。
ツインインジェクションシステムとは。
「ツインインジェクションシステム」とは、自動車のエンジンに使われる技術で、電子制御燃料噴射装置を搭載したエンジンにおいて、1つのシリンダーに2つのインジェクターを使用する方式のことです。
通常、2つのインジェクターは全く同じものが使われ、同時に燃料を噴射することで、一度に噴射できる燃料の量を増やすことを目的としています。
この技術は、例えばレーシングカーのエンジンなどで用いられます。レーシングカーのエンジンは、短時間で集中的に燃料を燃焼させる必要があるため、1つのインジェクターだけでは、必要な量の燃料を噴射しきれません。そこで、2つのインジェクターを使うことで、短い時間で必要な量の燃料を供給することが可能になります。
なお、ツインインジェクションシステムは、1つのインジェクターから2方向に燃料を噴射する「2ホールズ」とは異なる技術です。
ツインインジェクションシステムの基礎知識
ツインインジェクションシステムは、2つの射出ユニットを搭載した射出成形機を用いて、異なる材料を成形品に注入する技術です。2つの材料を組み合わせることで、単一の材料では実現できない複雑な形状、デザイン性、機能性を備えた製品を製造できます。
このシステムは、家電製品、自動車部品、医療機器など、幅広い分野で採用されており、近年注目を集めています。
なぜ2つのインジェクターが必要なのか？
従来のエンジンでは、1つのシリンダーに対してインジェクターが1つというのが一般的でした。しかし、エンジンの高出力化や燃費向上、排ガス規制への対応といった要求が高まるにつれ、1つのインジェクターでは限界が見えてきました。 そこで登場したのが、1つのシリンダーに2つのインジェクターを備えたツインインジェクションシステムです。ツインインジェクションの目的は、燃料噴射をより精密に制御することにあります。2つのインジェクターを状況に応じて使い分けることで、より効率的な燃料供給を実現し、エンジンのパフォーマンス向上や環境負荷の低減を目指します。
ツインインジェクションシステムのメリット
ツインインジェクションシステムは、製造現場における効率性や製品の質を向上させるための革新的な技術です。そのメリットは多岐に渡り、製造業にもたらす影響は大きいです。
まず、従来の射出成形では困難であった複雑な形状の製品を、高い精度で成形することが可能になります。これは、2種類の材料を組み合わせることで、それぞれの特性を活かせるためです。
また、材料の使用量を削減できるため、コスト削減にも繋がります。環境負荷の低減という観点からも、大きなメリットと言えるでしょう。
さらに、二色成形によってデザイン性の高い製品を製造できることから、製品の付加価値向上にも貢献します。
レーシングエンジンへの応用
ツインインジェクションは、燃費向上や排出ガス浄化といった環境性能の向上を目指して開発された技術ですが、その性能向上効果は、ハイパワーが求められるレーシングエンジンにおいても大いに注目されています。高回転域までエンジンを回した際に発生する燃料噴射量の不足や、燃焼の不安定化といった問題を、ツインインジェクションは効果的に抑制することができます。 例えば、低回転域では吸気ポート内噴射で燃焼効率を高め、高回転域では筒内直接噴射で燃料供給量を確保することで、全回転域に渡って最適な燃焼を実現できるのです。 このように、ツインインジェクションは、環境性能と出力性能の両立が求められる現代のエンジン技術において、非常に重要な役割を担っていると言えるでしょう。
ツインインジェクションシステムの未来
ツインインジェクションシステムは、近年その需要がますます高まっている技術です。これは、環境問題への意識の高まりや、製品の高機能化、複雑化が進む中で、従来の製造方法では対応が難しくなってきたことが背景にあります。
今後も、材料開発やプロセス制御の進化、3Dプリンターなどの関連技術との融合によって、ツインインジェクションシステムはさらに進化していくと考えられます。例えば、より複雑な形状や多様な材料への対応、精密な制御による製品の高機能化などが期待されます。
これらの進化は、医療機器、自動車部品、電子機器など、様々な分野で革新的な製品を生み出す可能性を秘めています。ツインインジェクションシステムは、未来のモノづくりを支える重要な技術と言えるでしょう。