無気噴射エンジンの進化
自動車の動力源であるエンジンには、大きく分けてガソリンを使うものと軽油を使うものの二種類があります。軽油を使うエンジンは、燃費が良く力強いのが特徴で、以前は主にトラックやバスといった大きな車に搭載されていましたが、最近では一般的な乗用車にも多く使われるようになりました。この軽油を使うエンジンが進化してきた過程で、燃料を噴射する技術の進歩は大きな役割を果たしました。
初期の軽油を使うエンジンでは、圧縮した空気を利用して燃料を噴射する「空気噴射式」が主流でした。これは、燃料を高圧の空気と混ぜ合わせて霧状にすることで、燃焼効率を高めることを目的としていました。霧状にすることで、燃料と空気がよく混ざり、効率的な燃焼につながるのです。しかし、この空気噴射式は構造が複雑で、圧縮空気を作り出すための装置が必要でした。そのため、エンジンが重く、製造費用も高くなるという問題がありました。また、圧縮空気が漏れたり、圧力が不足したりといったトラブルも起きやすく、信頼性の面でも課題がありました。
こうした空気噴射式の問題点を解決するために、燃料を高い圧力で直接噴射する「直噴式」が開発されました。この方式では、圧縮空気を必要としないため、エンジンの構造を簡素化でき、軽量化や低価格化を実現できました。さらに、燃料噴射の圧力とタイミングを精密に制御できるため、燃焼効率の向上、排気ガスの低減、騒音の抑制にも大きく貢献しました。 近年の軽油を使うエンジンでは、ほとんどがこの直噴式を採用しており、環境性能と走行性能の両立に重要な役割を果たしています。技術の進歩により、噴射圧力はますます高まり、多段噴射やパイロット噴射といった高度な制御技術も導入され、より精密な燃料噴射制御が可能になっています。