あなたは読んだり、ガソリン直接噴射について話して、それが21世紀にも生きているほぼ200歳の内燃機関を維持するために役立 車の技術のいろはの今週の問題では、私は一体ガソリン直接噴射が何であるか、それがあなたの次の車のエンジンにあるかどうかを気にする必要が
直接噴射の前に燃料噴射はどのように機能しましたか？
現代のガソリン内燃機関（ICE）は、クランクシャフトを回転させるために三つのことを必要とする：酸素化された空気、燃料、空気と燃料を爆発させる火花。 空気は、それが単一の吸気経路があなたの車の円筒形の燃焼室の一つにつながるそれぞれが四から八吸気ランナーに分割されているインテークマニホールド 点火プラグがそれをすべて燃焼室の中のブーム行かせる前にどこかにラインに沿って、取入口充満は燃料と混合される。 これはあなたのほとんどのためのすべてのICE101です、私は確信しています。
エンジン技術の古代の時代に戻って、キャブレターとシングルポイント燃料噴射システムは、吸気マニホールド内またはそれ以前であっても、比較的不正確な空気と燃料の混合を行い、シリンダーのバンク全体に適切な量の燃料を追加しました。 ほとんどの場合、各燃焼室は、それが必要なものを得ました。 しかし、インテークマニホールドの設計に応じて、この近似は、最も遠いシリンダーが少し少なすぎる（リーンを実行している）得ながら、少し多すぎる燃料（リッチ 熟練したキャブレターチューナー（またはスマートエンジンコンピュータ）は、制御不能になることから物事を保つことができますが、最高の曲でさえ、インテークマニホールドの設計によって制限されていました。
現代の自動車の大部分は、マルチポイント燃料噴射（MPFI）設定（ポート噴射とも呼ばれます）を使用しています。 ここにそれがいかに働くかある:燃料の右の量について吹きかける1つの注入器を使用するよりもむしろ、個々の取入口のランナーのそれぞれに加圧インジェクターからの取入口空気にaerosolized燃料の噴出を加える自身の注入器(か注入器)がある。 空気および燃料混合物は、後退ピストンによって開放ポートおよび燃焼室に引き込まれる。 吸気弁はその後、シャットダウン叩きつけ、爆発的な燃焼は、今密封されたシリンダー内で起こります。
ほとんどの場合、MPFIは問題なくダンディです。 それは確かに発電を改善し、無駄にされた燃料を減らす多岐管の極度な端で以前細く、豊富なシリンダーを同等にする各々の個々のシリンダーのための取入口に加えられる燃料の量を調節する機能のおかげでより古い浸炭されたおよびSPFIシステムよりはるかに有効である。 だから、なぜ効果的に壊れていないものを修正するのですか？
直接噴射はどのように性能を向上させますか？
キャブレターからSPFI、MPFIへのジャンプ中に、燃料がインテークチャージに追加されるポイントが、スロットルの前からインテークマニホールドに、その後、個々のインテークランナーに移動し、燃焼室に近づいていることに気づいたかもしれません。 直接噴射は燃焼室の中の注入器を置くことによって次のレベルにこの進化を取る。 インジェクタを燃焼室に移動させることにより，ガソリン直接噴射（ＧＤＩ）は以前に議論したシステムよりもいくつかの利点を得る。
インジェクタをシリンダー内に入れることにより、エンジンのコンピュータは吸気行程中の燃料量をさらに精密に制御し、空気/燃料混合物をさらに最適化して、無駄な燃料をほとんど使わずにクリーンな燃焼爆発を起こし、電力供給を増加させます。
GDIシステムは、燃焼サイクル中に燃料がいつ追加されるかについても柔軟性があります。 MPFIシステムは、吸気バルブが開いているときにのみ、ピストンの吸気行程中に燃料を追加することができます。 それがする必要があるときはいつでもgdiは燃料を追加することができます。. 例えば、いくつかのGDIエンジンは、圧縮行程中に少量の燃料が注入されるようにタイミングを調整することができ、シリンダ内にはるかに小さく、制御された爆発を作成する。 このいわゆる超希薄な焼跡モードはあからさまな力のビットを犠牲にするが、車が少しだけうなり声を要求する時の間に使用される燃料の量を非常).
GDIエンジンはまた、これらのタイミングと燃料添加量の変化により迅速に反応し、運転性を向上させます。 さらに、車両は、燃焼室から下流に位置するセンサーからの入力に基づいて、より迅速に調整することができ、テールパイプから吹き飛ばされた汚れた排出
一部の自動車メーカーは、燃焼サイクル中に二次爆発を引き起こすためにgdiを使用してシリンダーに追加の燃料バーストを発射する実験を行っており、潜在的にさらに多くの電力と効率をもたらす可能性がある。
ここに楽しい事実がある:直接注入の技術は実際に考えるかもしれないほど新しくない。 この技術は、ガソリンエンジンのための1920年代以来の周りされており、実際にはすでにほとんどのディーゼルエンジンで使用されています。
GDIに潜在的な欠点はありますか？
あなたは尋ねることができます,”GDIはとても素晴らしいです場合,なぜそれはすべての新しい車ではありません?”
その理由の一部は、直接注入されたエンジンを製造することは、部品の複雑さのために高価であるため、エンジンが最終的に動力を与える車も購入する方が高価であることを意味する。 たとえば、GDIエンジンのインジェクタは、毎分数百（または数千）の小さな爆発の熱と圧力に耐えるために、ポートインジェクタよりも頑丈でなければなり さらに、GDIシステムは加圧燃焼室に燃料を注入できる必要があるため、ガソリンを供給する燃料ラインはさらに圧縮率が高くなる必要があります。 GDIの燃料装置は港の注入システムの40から60のpsi対多くの千のpsiで動くことができる。
これらの部品の価格は下がっていますが、一般的には今のところポートインジェクションは安く、ほとんどのエコノミーカーにとっては”十分”です。
さらに、GDIエンジン（特に高性能、ターボチャージャー付きモデル）の所有者や保守者の中には、直噴システムでは吸気バルブの裏側に炭素蓄積が増加し、時間の経過とともに気流と性能が低下すると報告している。 迅速なGoogle検索は、この問題の逸話的なレポートのページの後にページをもたらします。 蓄積はほとんどの車の取入口空気で、率直に言って、一種の汚れているので起こる–場所のエアフィルターと、現代排気ガスの再循環システムおよびクランクケースの出口システムは取入口充満に泥のかなりを加えることができる–そして弁にガソリン(および含んでいる洗剤)を吹きかける港の注入器なしで、事は多くの千マイルの間にかなり不潔になることができる。
直噴は他のエンジン技術とうまく連携
自動車メーカーは、直噴技術の助けを借りて内燃機関をさらに洗練するためのあらゆる種類の新しい方法を 例えば、一部の自動車メーカー（Ford、Audi、BMWを含む）は、gdiをターボチャージャーと組み合わせて使用して、大きなエンジンパワーで小さなエンジン効率を得る低変位エンジ
トヨタは、3.5リットルV-6エンジンの特定のモデルで数年のためにそのD-4S燃料噴射システムを提供しています。 D-4Sは両方のシステムの最もよい特性を混ぜるのに直接および港の注入の組合せを使用する。 Ward Autoのこの記事で説明したように、ポートインジェクションシステムはクリーンスタートを処理し、直接噴射は全負荷加速を処理し、2つのシステムは間のすべてのバランスをとるためにタンデムで動作します。 このD4-Sシステムは、サイオンFR-SとスバルBRZに電力を供給する2.0リットルボクサー四気筒にも使用されています。