クルマ軽量化の鍵!燃料リターンパイプレスとは?
車を知りたい
先生、「燃料リターンパイプレス」って何か教えてください。
自動車研究家
「燃料リターンパイプレス」は、従来の燃料パイプシステムから、余剰燃料をタンクに戻すリターンパイプを省略したシステムのことだよ。
自動車の燃料システムは、燃料タンクからエンジンへ燃料を送るメインパイプと、余った燃料をタンクに戻すリターンパイプ、蒸発燃料を制御するエバポパイプの3つで構成されているんだけど、リターンパイプレスは、そのうちの「リターンパイプ」をなくしているんだ。
車を知りたい
リターンパイプがないと、余った燃料はどうなるんですか?
自動車研究家
いい質問だね!リターンパイプレスでは、レギュレーターという部品で燃料圧力を調整して、余分な燃料がエンジンに送られないように制御しているんだ。
リターンパイプをなくすことで、部品点数が減り、軽量化やコスト削減、設計の自由度向上など、多くのメリットがあるんだよ。
燃料リターンパイプレスとは。
「燃料リターンパイプレス」とは、ガソリンエンジンの燃料系統において、余剰燃料を燃料タンクに戻すためのリターンパイプを省略したシステムのことです。通常、燃料系統は、エンジンへの燃料供給を行うメインパイプ、余剰燃料をタンクに戻すリターンパイプ、蒸発燃料を制御するエバポパイプの3つで構成されます。燃料リターンパイプレスシステムでは、高性能なレギュレーター装置を採用することで、リターンパイプを廃止しながらも、最大燃料消費や急激な消費量変化に対応します。このシステムは、車体の軽量化、コスト削減、配管設計の自由度向上に貢献するため、近年普及が進んでいます。
従来の燃料供給システムと何が違う?
ガソリン車において、エンジンが必要とする燃料を送り込む燃料供給システム。従来はこのシステムにリターンパイプが用いられていましたが、近年では環境性能向上のために、リターンパイプを廃止した「リターンレス方式」を採用する車種が増えています。
では、従来のリターンパイプを用いた方式と、リターンレス方式には、一体どのような違いがあるのでしょうか?
従来の燃料供給システムは、燃料タンクからエンジンへ燃料を送るラインとは別に、余剰分の燃料をタンクへ戻すためのリターンパイプが設けられていました。これは、エンジンが必要とする燃料量よりも多くの燃料を常に送り続けることで、燃料系統内の圧力を一定に保ち、安定した燃料供給を実現するためです。
一方、リターンレス方式では、その名の通りリターンパイプを廃止し、燃料はエンジンが必要とする量だけを供給します。これにより、燃料系統の構成部品を減らすことができ、車両全体の軽量化に繋がります。また、燃料がタンクとエンジンルームの間を循環しないため、燃料の温度上昇を抑えられ、燃費向上や排出ガス低減にも効果が期待できます。
リターンパイプをなくすメリットとは
燃料リターンパイプレスとは、その名の通り、燃料のリターンパイプをなくしたシステムのことです。従来の燃料システムでは、エンジンが必要とする以上の燃料を送り、余剰分を燃料タンクに戻すためにリターンパイプが使用されていました。しかし、リターンパイプレスでは、エンジンの燃料需要量を精密に制御することで、余分な燃料をタンクに戻す必要がなくなり、リターンパイプ自体をなくすことが可能となりました。
リターンパイプをなくす最大のメリットは、自動車の軽量化です。リターンパイプは金属製であるため、その分だけ車両の重量が増加していました。リターンパイプレスにすることで、この重量を削減し、燃費向上やCO2排出量削減に貢献することができます。また、部品点数が減ることで、組み立て工数の削減やコストダウンにもつながります。さらに、リターンパイプ内の燃料の劣化による燃料品質の低下を防ぐ効果も期待できます。
燃料リターンパイプレスの仕組み
– 燃料リターンパイプレスの仕組み
従来の燃料供給システムでは、エンジンが必要とする量以上の燃料を圧送し、余剰分は燃料タンクに戻す構造になっていました。この戻し用の配管が「リターンパイプ」です。
燃料リターンパイプレスは、このリターンパイプをなくし、エンジンが必要とする量の燃料だけを圧送する仕組みです。これにより、余分な燃料をタンクに戻す必要がなくなり、リターンパイプや燃料ポンプの小型化、さらには燃料タンクの配置の自由度向上など、さまざまなメリットが生まれます。
具体的には、燃料噴射装置内の圧力センサーで常に燃料圧力を監視し、エンジンが必要とする量を正確に圧送します。これにより、無駄な燃料の圧送をなくし、燃費向上と排出ガス削減にも貢献します。
増加する導入車種
従来の燃料噴射システムでは一般的だった燃料リターンパイプ。しかし、近年ではこのリターンパイプを廃止し、シンプル化を図る「リターンレス燃料システム」を採用する車種が増加しています。環境規制の強化に伴い、自動車メーカー各社は燃費向上、ひいてはCO2排出量削減の手段として、車両の軽量化に注力しています。リターンレス燃料システムは、部品点数を減らすことで軽量化に貢献できるため、注目されているのです。
今後の展望
燃料リターンパイプレスは、燃費向上とCO2排出量削減に大きく貢献する技術として、自動車業界でますます注目されています。特に、電気自動車(EV)やハイブリッド車(HV)などの電動化車両においては、軽量化は航続距離を伸ばすための重要な課題となっており、燃料リターンパイプレスの採用がさらに進むと予想されます。
また、将来的には、燃料リターンパイプレスの素材や構造の進化により、さらなる軽量化やコストダウンが期待されています。例えば、樹脂素材の採用や3Dプリンターによる製造など、新しい技術の導入が進んでいます。
さらに、自動運転技術の進化に伴い、自動車のシステム全体における軽量化の重要性はますます高まっていくでしょう。燃料リターンパイプレスは、次世代自動車の開発においても重要な役割を担っていくと考えられています。