メカニックは、キャブレターを燃料噴射エンジンに変換して、よりクリーンな排出量は言うまでもなく、始動を容易にし、出力と燃料消費を改善します。 1960年代と1970年代のほとんどのウェーバー搭載車はパフォーマンス車でした。ガソリンは安く、所有者はMPGの数値を気にしませんでした。排出物でさえひどく、エンジンの寿命は限られていました。しかし、状況は変化し、燃料噴射装置を設置することで、消費と排出の問題をすべて解決できるようになりました。
この記事では、キャブレターと燃料噴射、それぞれの長所と短所について詳しく学び、多くの人がキャブレターを燃料噴射エンジンに変換することを選択する理由を理解します。
ガソリンエンジンは、エンジンが低温であろうと最高速度で高温であろうと、燃料が適切に燃焼することを保証するために適切な量の空気を取り込むように設計されています。キャブレターとも呼ばれるキャブレターは、内燃機関用の空気とガソリンを混合して、燃焼に適した空燃比を実現する装置です。
「キャブレター」は変な言葉だと思われるかもしれませんが、動詞「キャブレター」に由来しています。これは、ガスを炭素または炭化水素と組み合わせて濃縮するプロセスを指す化学用語です。言い換えれば、キャブレターは空気（ガス）を燃料（炭化水素）で飽和させる装置です。
新車には見られなくなったキャブレターは、伝説のレースカーから最高級の高級車まで、あらゆる車両のエンジンに燃料を供給してきました。それらは2012年までNASCARで使用され、多くのクラシックカー愛好家は今でも日常的にキャブレターを運転しています。非常に多くの熱狂的なファンがいるため、キャブレターは自動車愛好家に固有の何かを提供する必要があります。
キャブレターはどのように機能しますか？
シリンダーに空気と燃料を引き込むために、キャブレターはエンジンによって生成された真空を使用します。そのシンプルさから、このシステムは長い間使用されてきました。スロットルは開閉可能で、エンジンへの空気の流入を増減できます。この空気は、ベンチュリと呼ばれる狭い開口部を通って流れます。これにより、エンジンの運転を維持するために必要な真空が生成されます。
普通に流れる川を想像してみてください。この川は一定の速度で流れ、その全長に沿って一定の深さを持っています。この川の断面が狭い場合、同じ量を同じ深さで通過させるには、水をより速く移動させる必要があります。ボトルネックの後で川が元の幅に戻ると、水は同じ速度を維持しようとします。これにより、ボトルネックの向こう側にある高速の水がボトルネックに近づく低速の水を引っ張って、真空になります。
ベンチュリは、キャブレターを通過する空気がジェットから一貫してガスを引き出すのに十分な真空をキャブレター内に作り出します。ベンチュリの内側にあるジェットは、フロートチャンバーからの燃料がシリンダーに入る前に空気と混合できる開口部です。
フロートチャンバーは少量の燃料のリザーバーとして機能し、必要に応じてジェットに簡単に流れることができます。スロットルを開くと、より多くの空気がエンジンに引き込まれ、より多くの燃料がエンジンに運ばれ、エンジンはより多くのパワーを生み出します。
この設計の主な問題は、エンジンが燃料を受け取るためにスロットルを開く必要があることです。アイドル状態ではスロットルが閉じているため、アイドルジェットにより少量の燃料がシリンダーに入り、エンジンがストールするのを防ぎます。フロートチャンバーから逃げる過剰な燃料蒸気は、もう1つの小さな問題です。
キャブレターの利点は、シンプルなデザインであるため、保守も簡単です。これにより、地元の整備士は問題を簡単に解決できます。必要なスペアが手頃な価格であることは言うまでもありません。
キャブレター給餌システムが回転や過剰なレイブに対して頻繁に反応することは、非常に一般的な機能であり、利点です。その結果、オフロードバイクやダートバイクに最適です。燃料汚染は、性能を低下させるという事実にもかかわらず、キャブレター付きエンジンでは見落とされる可能性があります。低コスト、低容量のオートバイエンジンに最適な燃料供給システム。
不利な点になると、それが一貫して完全な空燃比を提供することができず、燃料の浪費を効果的に制御することができないという事実。スペアパーツの多くは複雑な設計になっているため、故障したパーツの診断が困難です。
エンジンのコールドスタートは、キャブレター燃料供給システムの主要な問題です。キャブレター付きエンジンでは、リーン/リッチ混合気がフラストレーションの原因となることがよくあります。キャブレター付きエンジンでは、非効率的な燃焼のために排出量が大幅に増加します。場合によっては、エンジンが振動し、スパークプラグの汚れが一般的な問題になります。
一部のキャブレターの設計は、エンジンのエンストを引き起こすベーパーロックにも悩まされています。また、燃料噴射システムよりも燃費と出力が低くなります。エンジニアは後に、キャブレターの欠点に対処するために「燃料噴射」システムを開発しました。それらのキャブレターエンジン車のために、整備士はキャブレターを燃料噴射に変換することを提案します。
ハーバートアクロイドスチュアートは、最初の燃料噴射システムを発明しました。彼は最後にジャークポンプを使って燃料を加圧しました。ボッシュとカミンズは後に彼の発明をディーゼルエンジンで商品化しました。燃料噴射は、設計上常にディーゼルエンジンで使用されており、1920年代半ばまでには、すべてのディーゼル車に標準装備されていました。しかし、ガソリンエンジンで最新の燃料噴射が最初に使用されたのは、1925年にJonasHasselmanによって発明されたHasselmanエンジンでした。
燃料噴射は、内燃機関、最も一般的には自動車のエンジンに燃料を導入するためのインジェクターの使用です。すべてのディーゼルエンジンは燃料噴射を使用し、多くのオットーエンジンは何らかの形の燃料噴射を使用します。
キャブレターの主な欠点は、4気筒エンジンに供給する単一のキャブレターでは、一部のシリンダーが他のシリンダーよりもキャブレターから離れているため、各シリンダーにまったく同じ燃料/空気混合物を供給できないことです。
ツインキャブレターを取り付けることは1つの解決策ですが、適切に調整することは困難です。代わりに、多くの車には現在、燃料噴射エンジンが装備されているか、メカニックがキャブレターを燃料噴射エンジンに変換して、正確なバーストで燃料を供給します。この機能を備えたエンジンは、通常、キャブレター付きエンジンよりも効率的で強力であり、経済的で有害な排出物が少ない場合もあります。
燃料噴射エンジンは、電子制御燃料供給システムと電子燃料噴射システムを備えています。燃料は、電子制御インジェクターを介して燃焼室に供給されます。ここでも、空気はインテークマニホールドから吸い込まれますが、燃料は専用の装置を介して個別に噴霧または噴射されます。
それはマニホルドにのみ噴霧されるか、場合によっては燃焼室に直接噴霧されました。その結果、燃料の量と噴射のタイミングは、電子制御ユニット（ECU）と呼ばれる電子機器によってデジタル制御されます。 ECUは、エンジン温度、酸素レベル、エアインテークまたはスロットルバタフライ位置などを測定するセンサーにリンクされています。
ECUはセンサーから測定値を受け取り、噴霧する燃料の量を決定します。その結果、燃料噴射システムはハイテクで複雑な燃料供給システムになります。この最新のテクノロジーとデバイスにより、最新のオートバイエンジンの機能と効率が大幅に向上しました。
多くのメーカーは、1960年代と1970年代に、高性能スポーツカーとサルーンに機械式燃料噴射を使用していました。時限システムであるルーカスPIシステムは、トライアンフTR6PIや2500PIを含む多くの英国車に搭載されました。
燃料タンクの近くに取り付けられた高圧電気燃料ポンプは、100psiの圧力で燃料を燃料アキュムレータに押し上げます。これは本質的に、ポンプからの燃料パルスを滑らかにしながら、一定の燃料供給圧力を維持する短期間のリザーバーです。
燃料は、アキュムレータからペーパーエレメントフィルターを通って、燃料分配器としても知られる燃料計量制御ユニットに流れ込みます。このユニットはカムシャフトによって動力を供給され、その名前が示すように、その仕事は正しい時間に正しい量で各シリンダーに燃料を分配することです。
エンジンのエアインテークにあるフラップバルブは、噴射される燃料の量を制御します。フラップはコントロールユニットの下にあり、空気の流れに応じて上下します。スロットルを開くと、シリンダーからの「吸い込み」によって空気の流れが増加し、フラップが上昇します。これにより、計量制御ユニット内のシャトルバルブの位置が変更され、より多くの燃料をシリンダーに噴射できるようになります。
燃料は、計量ユニットから各インジェクターに順番に供給されます。その後、燃料はシリンダーヘッドのインレットポートから噴出します。各インジェクターには、スプリング圧力によって閉じられた状態に保たれるスプリング式バルブがあります。燃料が噴射されると、バルブが開きます。
メリットに関しては、燃料噴射エンジンは環境と走行条件を考慮し、混合気のバランスを自動的に調整します。走行条件を考えると、キャブレターエンジンとは異なり、微調整は必要ありません。エンジンの振動が低減され、スパークプラグの汚れの問題が最小限に抑えられます。コールドスタートの問題がないため、燃料噴射エンジンで手動で窒息する必要はありません。
欠点に関しては、燃料噴射システムは、いくつかの電子センサーと複雑なエンジン制御ユニットにリンクされた複雑な電子制御デバイスです。その保守または修理の範囲は非常に限られており、通常のサービスセンターでは不可能です。
さらに、システム全体が非常に高価です。場合によっては、修理またはメンテナンスのオプションが限られているため、セットアップ全体を交換する必要があります。燃料噴射エンジンには、良質で推奨品質の燃料が必要です。汚染された燃料は、運転中にエンジンを停止させる可能性さえあります。
パフォーマンス
電子制御の燃料誘導を備えた燃料噴射システムは、シリンダーへの燃料供給を常に調整できるため、パフォーマンスが向上します。キャブレターは適切な空燃比を決定することができず、空気圧と燃料温度の変化に苦労します。
汎用性
1990年代までに、キャブレターは自動車産業から段階的に廃止され、燃料噴射が行われ、注目を集めました。キャブレターにはいくつかの欠点がありました。手始めに、キャブレターはディーゼル車には使用できません。一方、燃料噴射は、ディーゼル車とガソリン車の両方で、電子形式と機械形式の両方で利用できます。
コストと複雑さ
キャブレターが燃料噴射よりも優れている唯一のパラメーターは、コストと複雑さです。キャブレターは、清掃と再構築が比較的簡単です。燃料噴射システムの修理は、専門家の支援または高価な交換さえも前提としています。
キャブレターは、純粋に機械的な装置として、コストと複雑さの点で燃料噴射よりも優れています。キャブレタークリーナーの缶、簡単な手工具、そして場合によってはいくつかのスペアパーツを使用して、ポーチまたは休憩所でキャブレターを再構築できます。
一方、燃料噴射では、長年のトレーニングと経験、および診断機器の数千ドルでも、システムに障害が発生した場合に道路から降りるためにレッカー車が必要になります。オートバイ、芝刈り機、除雪機などのほとんどの小型エンジンは、排出ガス規制がなく、安価で、操作が簡単なため、キャブレターを使用しています。
燃費
燃料噴射システムは、適切な量の燃料を正確に供給し、いくつかのパラメーターに基づいて調整できるため、燃料の無駄が少なくなり、燃料効率が向上します。キャブレターは、エンジンの状態に基づいて燃料比を調整することはできません。
要約すると、キャブレターを燃料噴射エンジンに変換して燃料効率と性能を向上させるDIYプロジェクトを行う整備士または自動車所有者。燃料噴射には2種類あります。今日の新しい車両で最も一般的に見られるタイプは、シリンダーごとに1つのインジェクターを備えています。これはマルチポート燃料噴射の一種であり、新しいインテークマニホールドと燃料レールを取り付ける必要があります。しかし、取り付けがそれほど難しくないのはスロットルボディインジェクションシステムです。
EFIは馬力を追加しますか？
EFIは実際に多くのアプリケーションで馬力を増加させることができます（ただし、大きなキャブレターは常により多くのパワーを生み出すと主張する人もいます）。より大きなスロットルボディは、すべてのエンジン速度でEFIでうまく機能します。
どちらがより多くのマイレージキャブレターまたは燃料噴射を提供しますか？
市内と高速道路では、炭水化物のバリアントはそれぞれ48.54kmplと55.02kmplを返しました。それを除けば、燃料噴射車はキャブレター車よりもはるかに少ない炭素ベースの排出量を排出します。
キャブレターは1世紀以上前から存在していますが、燃料噴射は明らかに優れており、より多くの電力、より優れた燃費、およびより少ない排出量を提供します。これは、現代のドライバーがキャブレターを燃料噴射エンジンに変換することを選択することを望んでいる可能性があるすべてであり、シリンダーに燃料を導入するためのより良い方法です。