ディーゼルエンジンの1サイクル
①吸入行程 吸気バルブが開き、ピストンが下降する。ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンと違って吸入空気量を調整しない。
②圧縮行程 吸気バルブが閉じてピストンが上昇する。吸入空気は圧縮されて高温高圧になる。そこに軽油を噴射すると、軽油が自己着火する状態。
③燃焼行程 燃料が燃焼してピストンを下に押す行程。圧縮して高温高圧になった空気に軽油を直接噴射する。軽油の噴射には現在、コモンレールと呼ばれる噴射システムが主流である。
④排気行程 排気バルブが開き、ピストンが上昇する行程。燃焼ガスは外へ排気されます。
コモンレールの構成装置
①ポンプ 燃料を高圧にしてレールへ送る
②レール ポンプから送られてきた高圧の燃料を貯蔵する。
③インジェクタ 高圧の燃料を噴射する。エンジンの１気筒あたり１つずつある。
④ECU コモンレールの制御装置。主に圧力と燃料の噴射量と時期を制御する。
コモンレールの噴射回数
平均的なコモンレールでは1回の燃焼行程内で5回燃料を噴射する。
①パイロット噴射 メイン噴射の前に噴射することで着火の前に空気と燃料を混合させる。ディーゼルエンジン特有のカラカラという燃焼音を低減させる効果がある。
②プレ噴射 メイン噴射の前に少し燃料を噴いて火種を作り、急激な燃焼になるのを防ぐ。急激な燃焼を抑えることで、窒素酸化物の発生とディーゼルエンジン特有のカラカラという燃焼音を低減する。
窒素酸化物は、NOxとも呼ばれ光化学スモッグの原因となる物質です。このNOxは高温になると発生するため、急激な燃焼を抑えることで低減することができます。
③メイン噴射 出力を得るための噴射。
④アフター噴射 メイン噴射後に、ちょろっと燃料を噴射することで燃え残りの燃料を燃やす。燃え残りがすすとして排出されてしまうので、燃え残りを燃やすことですすの発生が抑えられます。
⑤ポスト噴射 シリンダの中で燃料を燃やすことが目的ではなく、排気管へ燃料を送るための噴射。
排気管へ流れた燃料は、主にDPFに堆積したすすを燃やすために使われます。DPFは、すすを取るために排気管に装着されたフィルターのことです。DPFにすすが堆積しすぎるとフィルターが目詰まりを起こすので、定期的にすすを燃やす必要があります。
