インジェクターとは：デバイス、洗浄、検査
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自動車エンジンのインジェクターは、噴射およびディーゼル エンジンの動力システムの主要な要素の XNUMX つです。 操作中に、ノズルが詰まったり、流れたり、故障したりします。 詳細については、以下をお読みください。
ノズルとは
ノズルはエンジン燃料システムの不可欠な部分であり、特定の時間に特定の量の燃料をシリンダーに供給します。 燃料インジェクターは、ディーゼル、インジェクター、およびモノインジェクターのパワーユニットで使用されます。 今日まで、基本的に互いに異なるいくつかのタイプのノズルがあります。
場所と動作原理
燃料システムの種類に応じて、インジェクターはいくつかの場所に配置できます。
- セントラル インジェクションはモノインジェクターです。つまり、スロットル バルブの直前のインテークマニホールドに取り付けられた燃料システムで XNUMX つのノズルのみが使用されます。 これは、キャブレターと本格的なインジェクターの間の中間リンクです。
- 分散注入 - インジェクター。 ノズルはインテークマニホールドに取り付けられ、シリンダーに入る空気と混合されます。 燃料が吸気バルブを洗浄するという事実により、安定した動作で注目され、カーボンファウリングの影響を受けにくくなります。
- 直噴 - ノズルはシリンダーヘッドに直接取り付けられています。 以前は、このシステムはディーゼルエンジンでのみ使用されていましたが、前世紀の90年代までに、自動車エンジニアは高圧燃料ポンプ（高圧燃料ポンプ）を使用したインジェクターでの直接噴射のテストを開始しました。分散注入と比較したパワーと効率。 今日、特にターボチャージャー付きエンジンでは、直接噴射が広く使用されています。
ノズルの目的と種類
インジェクターは燃焼室に燃料を噴射する部分です。 構造的には、電子エンジンコントロールユニットによって制御されるソレノイドバルブです。 ECU燃料マップでは、エンジン負荷の度合い、開時間、インジェクターニードルが開いたままの時間、および噴射される燃料の量に応じて値が設定されます。
メカニカルノズル
メカニカルインジェクターはディーゼルエンジン専用に使用され、古典的なディーゼル内燃エンジンの時代が始まりました。 このようなノズルの設計は、動作原理と同様に単純です。特定の圧力に達すると、ニードルが開きます。
「ディーゼル燃料」は、燃料タンクからインジェクションポンプに供給されます。 燃料ポンプでは、圧力が高まり、ディーゼル燃料がラインに沿って分配されます。その後、圧力のかかった「ディーゼル」の一部がノズルから燃焼室に入り、ノズルニードルの圧力が低下した後、閉じます。
ノズルの設計は非常に単純です。スプレー付きの針が取り付けられている本体とXNUMXつのバネです。
電磁インジェクター
このようなインジェクターは、30年以上にわたって噴射エンジンで使用されています。 変更に応じて、燃料噴射はポイントごとに実行されるか、シリンダー全体に分散されます。 構造はかなりシンプルです：
- 電気回路に接続するためのコネクタを備えたハウジング;
- バルブ励磁巻線;
- 電磁石アンカー;
- ロックスプリング;
- 針、スプレーとノズル付き。
- シーリングリング;
- フィルターメッシュ。
動作原理：ECUは、エンジンによって励磁巻線に電圧を送り、針に作用する電磁界を生成します。 この瞬間、ばねの力が弱まり、アーマチュアが後退し、針が上がり、ノズルが解放されます。 コントロールバルブが開き、燃料が特定の圧力でエンジンに入ります。 ECUは、開の瞬間、バルブが開いたままの時間、ニードルが閉じる瞬間を設定します。 このプロセスは、内燃エンジンの動作全体を繰り返し、200分あたり少なくともXNUMXサイクル発生します。
電気油圧式ノズル
このようなインジェクターの使用は、古典的なシステム（噴射ポンプ）とコモンレールを備えたディーゼルエンジンで行われます。 電気油圧式ノズルは、次のコンポーネントで構成されています。
- 遮断針付きノズル;
- ピストン付きスプリング;
- 吸気スロットル付き制御室;
- ドレンチョーク;
- コネクタ付き励磁巻線;
- 燃料入口フィッティング;
- 排水路（戻り）。
作動方式：インジェクターサイクルは、閉じたバルブから始まります。 制御室にはピストンがあり、燃料圧力が作用します。一方、遮断ニードルはシートにしっかりと「座っています」。 ECUは界磁巻線に電圧を供給し、燃料はインジェクターに供給されます。
圧電ノズル
ディーゼルユニットでのみ使用されます。 ピエゾノズルは、最も正確な投与量、スプレー角度、高速応答、およびXNUMXサイクルでの複数のスプレーを提供するため、今日、設計は最も進歩的です。 ノズルは電気油圧式のものと同じ部品で構成されていますが、次の要素が追加されています。
- 圧電素子;
- XNUMXつのピストン（スプリングとプッシャー付きの切り替えバルブ）;
- バルブ;
- スロットルプレート。
動作原理は、圧電素子に電圧を印加したときに圧電素子の長さを変えることで実現されます。 パルスが印加されると、長さが変化する圧電素子がプッシャーのピストンに作用し、切り替えバルブがオンになり、燃料がドレンに供給されます。 噴射されるディーゼル燃料の量は、ECUからの電圧供給の持続時間によって決まります。
エンジンインジェクターの問題と誤動作
エンジンが安定して作動し、ダイナミクスが悪化するガソリンをより多く摂取しないようにするには、定期的にアトマイザーを清掃する必要があります。 多くの専門家は、20万から30万キロ後にそのような予防手順を実行することを推奨しています。 この規制は、時間数と使用する燃料の品質に大きく影響されますが。
都市部でよく使用され、タフィーに沿って移動し、衝突した場所に燃料を補給する車では、ノズルをより頻繁に清掃する必要があります（約15 km後）。
ノズルの種類に関係なく、最も痛みを伴う場所は、部品の内側にプラークが形成されることです。 これは、低品質の燃料が使用されている場合によく発生します。 このプラークのために、インジェクターアトマイザーはシリンダー全体に燃料を均等に分配することをやめます。 時々、燃料がただ噴出することが起こります。 このため、空気とうまく混ざりません。
その結果、大量の燃料は燃焼せず、排気システムに投入されます。 混合気は燃焼中に十分なエネルギーを放出しないため、エンジンはそのダイナミズムを失います。 このため、ドライバーはアクセルペダルを強く踏まなければならず、燃料消費量が多くなり、輸送のダイナミクスが低下し続けます。
インジェクターの問題を示す可能性のあるいくつかの兆候は次のとおりです。
- モーターの始動が困難。
- 燃料消費量が増加しました。
- ダイナミズムの喪失;
- 排気システムは、黒煙と未燃燃料の臭いを発します。
- フローティングまたは不安定なアイドル（場合によっては、モーターがXXで完全に停止します）。
ノズル詰まりの原因
燃料噴射装置の詰まりの主な原因は次のとおりです。
- 燃料品質が悪い（硫黄含有量が高い）;
- 腐食による部品の内壁の破壊;
- 部品の通常の摩耗。
- 燃料フィルターの時期尚早な交換（フィルターエレメントの目詰まりにより、システム内で真空が発生してエレメントが破損し、燃料が汚れて流れ始める可能性があります）。
- ノズルの取り付けの違反;
- オーバーヒート;
- 水分がノズルに入りました（これは、車の所有者が燃料フィルターサンプから凝縮液を除去しない場合、ディーゼルエンジンで発生する可能性があります）。
低品質の燃料の問題は特別な注意に値します。 小さな砂粒がガソリンのインジェクターノズルを詰まらせる可能性があるという一般的な考えに反して、これは非常にまれにしか発生しません。 その理由は、燃料がノズルに供給されている間、ごくわずかな部分も含めて、すべての汚れが燃料システムで注意深くろ過されるためです。
基本的に、ノズルはガソリンの重い部分からの沈殿物で詰まっています。 ほとんどの場合、ドライバーがエンジンをオフにした後、ノズルの内側に形成されます。 エンジンが作動している間、シリンダーブロックは冷却システムによって冷却され、ノズル自体は冷たい燃料の吸入によって冷却されます。
エンジンが停止すると、ほとんどの車種では、クーラントの循環が停止します（ポンプはタイミングベルトを介してクランクシャフトにしっかりと接続されています）。 このため、シリンダー内はしばらく高温のままですが、同時にガソリンの着火閾値には達していません。
エンジンが作動しているとき、ガソリンのすべての部分が完全に燃焼します。 しかし、それが機能しなくなると、高温のために小さな画分が溶解します。 しかし、ガソリンやディーゼル燃料の重い部分は、温度が不十分なために溶解できないため、ノズルの壁に残ります。
このプラークは厚くはありませんが、ノズルのバルブの断面を変更するだけで十分です。 時間の経過とともに適切に閉じることができず、分離すると、一部の粒子がアトマイザーに入り、スプレーパターンが変化する場合があります。
ガソリンの重い部分は、特定の添加剤、たとえばオクタン価を上げる添加剤を使用すると形成されることがよくあります。 また、これは、大型タンクでの燃料の輸送または保管に関する規則に違反した場合に発生する可能性があります。
もちろん、燃料噴射装置の目詰まりはゆっくりと発生するため、ドライバーはエンジンの無駄遣いのわずかな増加や車両のダイナミクスの低下に気付くことは困難です。 多くの場合、インジェクターの問題は、エンジン速度が不安定であったり、ユニットの始動が困難であったりすると、はっきりと現れます。 しかし、これらの兆候は、車の他の故障の特徴でもあります。
ただし、インジェクターの清掃を開始する前に、車の所有者は、エンジンのパフォーマンスの低下が、点火システムや燃料システムの誤動作など、他のシステムに関連していないことを確認する必要があります。 他のシステムがチェックされた後にのみノズルに注意を払う必要があります。その故障は、詰まったインジェクターと同様の症状を示します。
インジェクターの洗浄方法
運転中に燃料噴射器が詰まる。 これは、低品質の燃料と、細かい燃料フィルターと粗い燃料フィルターの早すぎる交換によるものです。 その後、ノズルの性能が低下し、これには燃焼室内の温度の上昇が伴い、ピストンがすぐに摩耗します。
分散型噴射ノズルを洗浄する最も簡単な方法です。スタンドで高品質の洗浄を行うためにノズルを分解するのが簡単であり、スループットとスプレー角度を合わせることが可能です。
Wynnsタイプの洗浄液をスタンドで洗浄します。 ノズルはスタンドに取り付けられ、液体がタンクに注がれ、少なくとも0.5リットル、各ノズルのノズルがフラスコに浸漬され、mlで区分されているため、ノズルのパフォーマンスを制御できます。 クリーニングには平均で30〜45分かかります。その後、ノズルのOリングが交換され、所定の場所に取り付けられます。 クリーニングの頻度は、燃料の品質と燃料フィルターの交換範囲によって異なりますが、平均で50 kmごとです。
解体せずに液体洗浄。 液体システムが燃料レールに接続されています。 洗浄液が供給されるホースは、燃料レールに接続されています。 混合物は3〜6気圧の圧力で供給され、エンジンは約30分間作動します。 この方法も有効ですが、噴霧角度や生産性を調整する可能性はありません。
燃料添加剤による洗浄。 この方法は、洗剤を燃料と混合することの有効性が疑わしいため、しばしば批判されます。 実際、ノズルがまだ詰まっていない場合、これは予防策として機能します-優れたツールです。 ノズルと一緒に、燃料ポンプが洗浄され、小さな粒子が燃料ラインに押し出されます。
超音波洗浄。 この方法は、インジェクターを取り外す場合にのみ機能します。 専用スタンドには超音波装置が装備されており、効果が実証されています。 洗浄後、タール沈着物が取り除かれ、洗浄液で洗い流されません。 主なことは、インジェクターがディーゼルまたは直接噴射の場合、フィルターメッシュを変更することを忘れないことです。
インジェクターを掃除した後、燃料フィルターとガスポンプに取り付けられている粗フィルターを交換することをお勧めします。
超音波ノズル洗浄
この方法は最も複雑で、最も無視されている場合に使用されます。 この手順を実行する過程で、すべてのノズルがエンジンから取り外され、特別なスタンドに取り付けられます。 洗浄前にスプレーパターンをチェックし、洗浄後の結果を比較します。
このようなスタンドは、自動車の噴射システムの動作を模倣していますが、ガソリンやディーゼル燃料の代わりに、特殊な洗浄剤がノズルを通過します。 この時点で、フラッシング液はノズルのバルブ振動の結果として小さな気泡（キャビテーション）を形成します。 それらは、パーツチャネルに形成されたプラークを破壊します。 同じスタンドで、インジェクターの性能がチェックされ、それらをさらに使用することが理にかなっているかどうか、または燃料インジェクターを交換する必要があるかどうかが判断されます。
超音波洗浄は最も効果的な方法のXNUMXつですが、最も費用もかかります。 超音波洗浄のもうXNUMXつの欠点は、専門家がこの手順を適切に実行することです。 そうでなければ、車の所有者は単にお金を捨てるでしょう。
インジェクターの長所と短所
キャブレターと比較して、いくつかの重要な利点があるため、すべての最新のエンジンには噴射燃料システムが装備されています。
- より良い噴霧化のおかげで、混合気は完全に燃焼します。 これにより、必要な燃料の量が少なくなり、BTSがキャブレターによって形成される場合よりも多くのエネルギーが放出されます。
- 燃料消費量が少ない場合（キャブレターとインジェクターを備えた同一のエンジンを比較した場合）、パワーユニットの出力は大幅に高くなります。
- インジェクターを適切に操作することで、どのような気象条件でもエンジンが簡単に始動します。
- 燃料噴射装置を頻繁に整備する必要はありません。
しかし、現代のテクノロジーにはいくつかの重大な欠点があります。
- メカニズムに多数の部品が存在すると、潜在的な破損ゾーンが増加します。
- 燃料噴射装置は、燃料の質の悪さに敏感です。
- 故障または洗浄が必要な場合、インジェクターの交換または洗浄は多くの場合費用がかかります。
関連動画
これは、自宅で燃料噴射装置をフラッシュする方法に関する短いビデオです。
質問と回答：
エンジンインジェクターとは何ですか？ これは、車両の燃料システムの構造要素であり、インテークマニホールドまたはシリンダーに直接計量された燃料を供給します。
どんな種類のノズルがありますか？ インジェクターは、エンジンと電子システムのタイプに応じて、機械式、電磁式、圧電式、油圧式にすることができます。
車のノズルはどこにありますか？ 燃料系統の種類によって異なります。 分散型燃料システムでは、それらはインテークマニホールドに取り付けられます。 直噴では、シリンダーヘッドに取り付けられます。
