燃料噴射

現代の自動車エンジンにおいて、電子制御システムは燃料噴射のタイミングを精密に制御することで、最適な燃焼と排ガス浄化を実現しています。しかし、燃料噴射の指令を出してから実際に燃料が燃焼室に到達するまでには、わずかながら時間差が生じます。これが「噴射遅れ」と呼ばれる現象です。 噴射遅れは、燃料の圧力や温度、噴射ノズルの形状など、様々な要因によって変化します。電子制御システムは、これらの要素を考慮しながら、噴射タイミングを細かく調整することで、常に最適な燃焼状態を維持しようと努めているのです。

自動車のエンジンルームで力強く脈打つエンジン。その中でも、ガソリンエンジンにおいて燃料供給を司る噴射装置は、まさに心臓部の要と言えるでしょう。特に、複数のシリンダーを持つ多気筒エンジンでは、適切なタイミングで燃料を噴射する「噴射順序」がエンジンの性能を左右する重要な要素となります。 本稿では、多気筒エンジンにおける噴射順序の基本について解説していきます。まず、エンジンの基本的な構造として、シリンダー内部でピストンが上下運動を繰り返し、その動きをクランクシャフトが回転運動に変換することで動力を発生させていることを理解しておきましょう。そして、このピストンの動きは「吸入」「圧縮」「爆発」「排気」の4つの行程からなるサイクルを繰り返しており、これを「4ストロークサイクル」と呼びます。 噴射順序は、この4ストロークサイクルと密接に関係しています。具体的には、吸気行程でシリンダー内に吸い込まれた空気と燃料の混合気に、点火プラグがスパークすることで爆発行程へと移行します。この際、すべてのシリンダーが同時に爆発するとエンジンに大きな負荷がかかってしまうため、各シリンダーの爆発タイミングをずらすことで、エンジン全体の振動を抑制し、スムーズな回転を実現しています。 そして、この爆発の順番こそが「噴射順序」なのです。噴射順序はエンジン形式や気筒数によって異なり、その設計はエンジンの性能を最大限に引き出すために重要な要素となります。

ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンと比べて熱効率が高く、燃費が優れているという点で、自動車業界において重要な役割を担っています。その心臓部である燃焼室は、燃料と空気を混合し、爆発的な燃焼を起こすための空間であり、エンジンの性能を大きく左右する要素です。 燃焼室の形状や大きさは、燃料の噴霧、空気との混合状態、燃焼速度、熱損失などに影響を与え、エンジンの出力、燃費、排ガス特性を決定づける重要な要素となります。 最適な燃焼を実現するために、様々な形状の燃焼室が開発されてきましたが、その中でも近年注目を集めているのが「深皿燃焼室」です。