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燃料噴射装置(ねんりょうふんしゃそうち、 "fuel injection system" )とは、エンジンに採用されているパーツで、キャブレターの代わりに燃料を直接噴射する装置のこと。電子制御式が主流。

◆ 概要

古くからある技術の一つであり、燃料を吸気バルブの直近で吐出できること、霧化が良いこと、およびキャブレターの様な絞り部(ベンチュリー)が無く吸入空気流路の抵抗が低減できること 等により、高レスポンス / 高出力を得ることが可能となった。

第二次世界大戦前にはドイツ空軍戦闘機「メッサーシュミットBf109」のエンジン「DB601」にも用いられており、短時間のマイナスGにも耐えられたという。日本でもドイツからの技術輸入で三菱重工が開発・製造した航空機用エンジンの「火星」の後期型や「金星」の末期型で採用した。前者を搭載した局地戦闘機「雷電」は、高高度から飛来する「B-29」の迎撃に活躍した。

レシプロ機関を持つ民間用航空機への電子制御式燃料噴射装置の採用は、信頼性その他の理由で自動車用に比べやや遅かった。だが1990年代以降の新製機ではほぼ全面的に置き換わった。高度により大気圧(空気密度)が変化する航空機では、混合比コントロール操作が操縦者の負担であったが、電子制御により自動化が容易となった。

自動車への適用は、1954年に発表された「メルセデス・ベンツ 300SL」が最初であり、同時に世界初のガソリン直噴エンジンでもあった。

現代においては、ECU(コンピュータ)により噴射量を細かに制御しており、空気と燃料の混合割合を理論空燃比に近づけることや、運転状況に応じた空燃比の制御が可能となっている。そのため、燃費向上と環境にやさしい燃焼やパワー重視の燃焼が可能で、多くの四輪車や一部の二輪車にも搭載されている。ただし、作動には電気が利用されるため、完全にバッテリーの上がった車両ではエンジンを始動させることは困難である。また、燃料はポンプにより圧送されており、燃料パイプには高い圧力が掛かるため、当初は金属製であったが、現代では樹脂製に置き換わっている。

オートバイでは、1980年代に本田技研工業が電子制御の燃料噴射装置付きエンジンを実用化し、日本国内では川崎重工業が1982年発売のZ750GP(Z750V1)により各社の先頭を切って車両を販売したもののキャブのフィーリングに親しんだライダーにはなかなか受け入れられず、さらにはトラックなどの高出力の違法無線(CB無線・パーソナル無線)により、暴走したりエンストするなどの都市伝説まで語られて結局普及には至らなかったが、最近では信頼性の向上や技術的に熟成されてきた事もあり、性能向上に伴う出力の大幅な増加や近年の環境問題に対する対策で、400cc超の大型自動二輪車から採用されてきている。

2003年10月3日には本田技研工業が最小となる燃料噴射装置つきの49ccの4サイクル原動機付自転車用のエンジンを開発したことを発表して話題になり、2004年10月にはスズキが燃料を重力落下式とした燃料噴射装置(ディスチャージポンプ式)を開発したが、この技術は燃料ポンプや金属パイプを不要とし、樹脂やゴムパーツを多用した燃料噴射装置となっている。これは同社の49ccの4サイクル原動機付自転車「レッツ4」から採用されており、メーカー側では安価かつ機構の信頼性が高いことを売りにしている。

なお大型自動二輪車などでは、一つのボアに直列に二つのバタフライバルブ(ツインバルブなどとも呼ばれる)を設け、片方をアクセルワイヤーで駆動し、もう一つをECUで制御する方式を採用している車種がある。これは燃料噴射装置が直接開閉式キャブレターに近い特性を持っており、エンジン出力が急激に立ち上がる特性のため、ECUによってバルブを制御し、負圧開閉式キャブレターに近い特性を与えて操縦性を向上させる工夫がされている(実際にヤマハ発動機では燃料噴射装置にバタフライバルブに加えて負圧開閉式バルブを採用した車種を発売したことがある)。一種のTCSでもある。

なお構造上クランクケース圧縮式の2サイクルエンジンへの採用は難しい。1990年代にホンダが2サイクルエンジンのレース用バイクNSR500に採用したが、2サイクルの市販車に採用されることはなかった。

◆ 制御方式

◇ 機械式

燃料噴射量の決定に電子式の演算装置を用いないもの全般を指す。

; プランジャーポンプ式

: 基本構造、システムとしては、ディーゼルエンジンの燃料噴射と同様で、気筒数分のカムとプランジャーを内蔵させたインジェクションポンプをエンジンの動力によって作動させ、各気筒の吸気ポートに噴射させる方法をとる。噴射量の制御も、ディーゼル同様、アクセル開度に連動した遠心ガバナーとラックアンドピニオンによる、プランジャーの圧縮ストローク制御となる。1960年代から1970年代前半のポルシェ、メルセデス・ベンツに使用されたボッシュ社製やBMW、プジョーに使用されたクーゲルフィッシャー、アルファロメオに使用されたスピカ社製などがある。

; ボッシュ・Kジェトロニック

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