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内燃機関超基礎講座 | ディーゼルの「コモンレール」って何が「コモン」?

  • 2020/05/13
  • Motor Fan illustrated編集部
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高圧ポンプから伸びる配管をインジェクターに向かって分配するかたちとなっている直線的なパイプ部分がコモンレール。高圧ポンプで生み出された圧力はコモンレールに溜め込まれ、インジェクターに安定的に供給される。

ディーゼルに用いられる燃料噴射システム、コモンレール。まずはこの名前からつまづいた人も多いのではないのだろうか。レールとは乱暴に言い切ってしまえば、フューエルデリバリーパイプのことだ。

 今でも大型ディーゼルなどに用いられる列型ポンプ式などでは、それぞれのインジェクターへ向かってポンプから直接配管が伸びるかたちとなっているが、コモンレールではすべてのインジェクターが共通の(コモン)フューエルレールから燃料が供給される。ちなみにガソリン用のインジェクターに燃焼を供給するフューエルデリバリーパイプも(フューエル)レールと呼ばれることがある。

デンソーのコモンレールシステムi-ART。制御のほとんどをオープンループで行なってきたディーゼルエンジンの燃料制御に、クローズドループ制御というシステムを導入。制御精度を大きく向上させることに成功している。
デンソーi-ARTのインジェクターには圧力センサーを内蔵し、噴射のたびに実際の噴射量を検出。フィードバック制御により、噴射量を常に正確に維持。高速でデータを転送するために、ダイレクトメモリアクセスという手法が用いられている。

 そして、コモンレールで大事なのは、コモンレールが蓄圧室としての役目を持っているということと、ディーゼルの筒内噴射に必要な圧力に耐えながら緻密な制御が可能な電子制御式のインジェクターが登場したことだ。いわばコモンレールの登場はディーゼルエンジンの “EFI化” であり、超高圧を溜め込むコモンレールも必須。何しろ機械式のポンプからその都度送られる燃料だけではEFIのような制御性は望めない。そういう意味で蓄圧室は必要不可欠なものだったのだ。こうしてディーゼルエンジンに訪れた電子制御化の波は、ディーゼルの世界を大きく変貌させていった。

コモンレール以外の例。スズキのインド市場向け0.8ℓ2気筒ディーゼルターボエンジンに用いられている燃料系コンポーネンツ。コモンレールではなく、分配型燃料噴射装置を採用。小型燃料ポンプなどを用い、コンパクトなシステムにまとめている。

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