噴射ポンプ
列型噴射ポンプ(Inline Injection Pump)は、比較的古くから存在するタイプで、日本ではボッシュA型に代表され、エンジンの気筒数分のカムとプランジャーが一列に並んだ、直列エンジンのような外観を特徴とする。構造上、部品点数が多く高価で大型化する傾向があるが、噴射量が多く気筒数の制約もないため、大型車両や船舶、産業用の定置型エンジンなどに使われている。
ガバナーからポンプ内に伸びるラックが、カムとプランジャーの間に置かれた、外周に斜めの溝を持つスリーブを回転(正転・逆転)させることで、溝に組み合わされたプランジャーの位置が変化(上下)し、その圧縮ストロークの変化で噴射量の制御(増減)を行う。
噴射時期の制御は、エンジンの回転を利用した遠心式のタイマーが、噴射ポンプ内のカムシャフトの位相を変化させることで行う。
このように、噴射量や噴射時期の制御は、スプリングやカム、おもり等を組み合わせた機械制御が中心だが、一部に電子制御を取り入れたタイプも存在する。
カム周りの潤滑にはエンジンオイルが使われており、燃料と潤滑油が分離されているため、重油や粗悪燃料にも対応できる。インジェクター(噴射ノズル)にはニードルバルブ(針弁)型が組み合わされ、副室式では単孔型、直接噴射式では多孔型が用いられる。
ただし、超高圧噴射のため、サプライポンプ・インジェクター共、噴射ポンプ式以上の内部潤滑性能が要求されるが、脱硫の進んだ現在の軽油では(必要な潤滑性能を保つ為の添加剤は使用しているものの)度々潤滑不足が生じ、通常運転の範囲でも故障が生じるケースがある。特に灯油分の多い「寒冷地用軽油」を使用する機会の多い車両に多い。
近年の車種は排出ガス浄化のための酸化触媒やNOx吸蔵還元触媒、ディーゼル微粒子捕集フィルターを装備しており、定期的にこれらに蓄積したススを焼き払う必要があるが、専用の燃料添加弁を持たないシステムの場合は意図的にアフターファイアーを発生させ排気シャッターを絞る事で燃焼機構を作動させる(ポスト噴射と呼ばれ、これらの浄化装置を持つエンジンにおけるエンジンオイルの希釈の原因でもある)。これらの場合、硫黄分の多い従来の軽油や、灯油(炭素)分の多い不正軽油を使用すると短時間に故障を招く原因となる。
インジェクターには製造上避けられない個体差があるが、その内容は本体に印字されており、故障整備などでインジェクターを交換した場合、その特性をエンジン制御コンピューターに記憶させる必要がある。
ディーゼルエンジンの燃料噴射には高圧が必要となり、噴射される液体はせん断にさらされる。これを利用し粘度指数向上剤のせん断安定性をディーゼルの燃料噴射装置を用いて計測する試験方法も存在する。この試験方法は世界的に使われておりASTMやDIN、CEC、JPIなど多くの規格で採用されている。
この試験にはボッシュ製の燃料噴射装置を使用するためボッシュインジェクタ試験などと呼ばれる事もある。また国内ではあまり使われないが海外ではKurt Orbahn試験などとも言う場合もある。 試験内容は測定する液体を30サイクル噴射させて計測するのが基本となるが過酷な条件を想定した場合は90サイクルなど回数を増やして行う事もある。