ユニットインジェクターについて

質問

高圧電磁バルブの各部品の役割ついて教えてください。
・　ステータ
・　電磁コイル
・　アーマチュア
・　コントロールバルブ
で構成されていて通電するとバルブが閉じたり開いたりする構造のようです。
各部品の電気的、機械的な詳しい動作が調べても出てきません。
この部品について詳しい方ご説明おねがいします。

回答No.2

sailor · ベストアンサー

高圧電磁バルブという事ですが、品種等によっても微妙な異なりがあるかと思いますので一般論で回答します。

ステーター：　本体と固定されていて動かない部分で多くの場合磁器回路の一部を構成します。一般的な形状ですが、内部にアーマチュアが入るための円筒形の穴があり、外部にはコイルを巻くためのボビンと嵌合するようになっているものが多いでしょう。材料は多くの場合磁性材料で磁器損失や応答性を高めるためにケイ素鋼板のラミネート構造や残留磁気のすくない材料を用います。

電磁コイル：　ステーターに取り付けられる場合がほとんどですが、特殊な場合ではアーマチュアに取り付けられる場合もあります。まぁ、バルブの場合ではほとんどありませんけどね。一般的にはステーターの外側にコイルボビンという電気絶縁材料で作られた巻き枠を設けて、そこに必要な磁束を得るためのコイルを巻いたものです。ステーターと電磁コイルで構成されるのは要は電磁石です。

アーマチュア：　ステーターに対して電磁気力により稼働する部分です。一般には残留磁気の少ない鉄材が用いられますが、場合によってはフェライトなどの磁性材料を磁化した（磁石ですね）ものが用いられることもあります。この部分が外部からの電力供給によって電磁コイルの磁気の変化により稼働しバルブ本体を操作します。

コントロールバルブ：　上記に述べた機構によって動作するバルブですが、一般的にはニードルバルブまたはが用いられます。これらのバルブは流量のコントロールあ連続的に行え利点があります。

それから、話が前後しますが、もしかしてコモンレール式電子制御ディーゼルの話であれば、噴射ノズル自体の構造は旧来の機械式の噴射ノズルに準じた構造です。そして、コントロールバルブの動作ですが、直接噴射ノズルを開け閉めするのではなく、に常時かかっている燃料の油圧を逃がす（スピルアウト）かどうかを制御しています。従って、コントロールバルブが開いている（燃料をスピルアウトさせている）間は噴射ノズルが閉じていて噴射が止まり、コントロールバルブが閉じている（通常はこの状態で電磁コイルに通電されている）状態で噴射ノズルに燃料圧力がかかり燃料圧力により噴射ノズル内のバルブが開き噴射されるという状態になります。

一般的な電磁弁とに違いは、目的である燃料噴射ノズル内のバルブを直接電気的に操作（ガソリンエンジンなどのインジェクタはこのタイプ）するのではなく、噴射ノズル内のバルブの動作の動力はあくまで供給される高圧の燃料の圧力（これは旧来のディーゼルと同様）であり、燃料の噴射タイミングを制御するのはスピルアウトによりは燃料の圧力を下げた状態から電磁弁によりスピルアウト量をコントロールすることにより噴射ノズル本体にかかる燃料の圧力をしているという事でしょう。まぁ、いわば二段式の制御をしているという事です。

読みにくい文章になってしまいましたが、後半部分が質問の内容に合致するかとおもいます。この場合はコントロールバルブ（噴射ノズルに供給する圧力を制御する電磁気によりコントロールされる部分）はニードルバルブが用いられます。
ニードルバルブはリフト量により流量が任意に設定できるのでコントロールバルブのリフト量を電磁にコイルの通電量により制御することにより、噴射ノズルにかかる燃圧をある程度細かく制御できる利点があります。

おまけ、将来的にはスピルアウトをコントロールする部分にリニアサーボバルブなどを利用する話もあるようです。サーボバルブを設けることにより実際の流量からのフィードバックをしながら非常に細かな制御も可能になるので、パイロット噴射時の微妙な制御が可能になりさらに高性能で静かで低公害なディーゼルが出る可能性もあります。

お礼

コモンレール式ではなくユニットインジェクター式なんですね。圧力をためるコモンレールがありません。構造がガソリンエンジンのインジェクションと似ています。

回答No.1

japaneseman5963

一般論ですが
・　ステータ　　　：固定子。ACジェネレータなどだとコイルが巻いてあって磁化されるけどコイルを取り巻いてる
　　　　　　　　　　単なる鉄枠でもそう呼ぶかは？
・　電磁コイル　　：巻線、ボビンに巻いてあるのが普通、中をアーマチュアが動く
・　アーマチュア　：コイルに電流を流すと磁化され外側の鉄枠と磁路を形成して隙間を閉じる方向に動く
　　　　　　　　　　（電磁石で鉄片を吸いつけるのと同じ）
・　コントロールバルブ：アーマチュアが動くとその先端で押し、または引かれる部分が弁を動かす、全体を含めてそうい　　　　　　　　　　　　うことが普通と思うけど。

お礼

スタータのピニオンが飛び出す仕組みと同じで電磁石の力で鉄芯を動かしてバルブの開閉をしているんですね。