燃料噴射量と空燃比

先日，アイドリング時の燃料噴射量でスロットルのことをすっかり考えずにいい加減なことを書いてしまった（汗）ので，少し追記しておいた。

https://minkara.carview.co.jp/userid/2402761/blog/43123806/

自然吸気エンジンは，排気量相当の空気を吸入している動いているわけだが，空気の重さは大気圧だと 1L のとき約 1.2 g で，圧力が低くなると同じ体積でも重量は小さくなるわけで，その重量にみあった燃料を吹いて混合気をつくり，圧縮，燃焼させているのだ。
高校物理とかで流体の体積，圧力，温度とかの関係を勉強していたのを思い出す。

スロットルバルブとエンジンの吸気バルブとの間にあるインテークマニホールド（インマニ）は，スロットル全開のときは大気圧であるが，それ以外のときはスロットルを絞ってエンジンに吸気する空気の量を制限しており，圧力は大気圧を下回る圧（負圧）となっているわけだ。
負圧計とかバキューム計は，ここの圧力を見ているわけだ。
なお，ターボ車の場合は，過給している（空気を詰め込んでいる）ので大気圧を上回る圧力となっていることになる。

ということで，燃料噴射量とインマニの圧力から計算される空燃比を表にしてみた。



噴射量は1シリンダに1回燃料を吹くときの量であり，インマニ圧は1.0 が大気圧（atm)で数値が小さくなると圧力が小さい（負圧）。
右側の cc/min は，1分間に吹く燃料の量である。

大気圧のとき（スロットル全開）のときは一回に0.055 (cc)程度の燃料を吹けば，理論空燃比となる。
圧力が半分（0.5）のときは，0.0275 (cc) の燃料噴射で理論空燃比である。
つまり，圧力が半分になると，空気も半分に薄くなるので，吹く燃料も半分となる。
表の青い箇所が理論空燃比（14.7）あたりで，赤は少しリッチな（濃い）空燃比。

アイドリング時はスロットルをほぼ一杯に閉じているので，0.3〜0.4 (atm) ぐらいになっているのだろう。ODBII接続のレーダー探知機とかを使っている方は，インマニ圧を確認してみたら，はっきりすると思う（自分は，あいにく，もっていない）。

実際は，状況に応じて，吸気バルブ遅閉じとかして，実質の吸気量をより少なくしていたり，部分的に理論空燃比となるようにして，全体では希薄状態にしていたりするのだろうけど。

前回示したの燃料噴射量と各ギアでの燃費の表をグラフにしてみた。



ここで興味深いのは，燃料噴射量が決まると，使用しているギアで燃費が決まるということである。エンジンの回転数が高かろうが低かろうが，関係ないということである。
同じ燃料噴射量であれば，ギアが高い（ハイギア）ほうが燃費はいい。（当然といえば，当然だ）。

同じ速度を維持しようとする際に，速度（回転）が落ちてくるとアクセルを踏み込む。つまり，燃料を吹く量が少なすぎて，力（トルク）が足りないときは，アクセルを踏み込むので燃料をより多く吹くことになる。当然，燃費も落ちる。
ギアを下げて，回転を高めてアクセルを踏み込む量を少なくし，燃料噴射量を少なくできれば，高いギアで沢山燃料を吹いているときより燃費を低くできる場合があるかもしれない。

たまには瞬間燃費とかを気にしながらドライブしてみたいと思う。