減圧バルブをつけようと思う ～ 予習編 ～

本日もご覧いただき、ありがとうございます。

先日ちらっと書いた減圧バルブの件、自分なりにいろいろ原理なんかを考えてみました。
専門文献などを見ておらず、間違っている部分も多々あると思いますので、『こりゃウソだろ～』と思われるところがあったらぜひぜひご教示ください。

■エンジンの基本構造のイメージ
乗っているのがRなので水平対向エンジンベースでのお話です。
この図は、基本的なエンジンの構造をごく簡単にイメージ化したものです。


水平対向エンジンの場合、このようにピストンは左右同時に外側に、または内側に向かって運動をしています。
ただし同じ動きをしていても、左右それぞれでその瞬間に行なっている仕事は違っていて、右側が爆発しているときは、左側は吸気している、右側が圧縮しているときは左側は排気している、というように、左右でシーケンシャルに吸気→圧縮→爆発→排気という行程を繰り返しています。
この時、シリンダのピストンより下側(この図では内側)の空間はクランクケースと一体になっていて、ピストンが爆発(同時に吸気)で下降行程にある時は、上の図の青く塗ったところの容積が小さくなります。
クランクケース全体は密閉された空間ですので、これがピストンの下降の動きを阻害する抵抗を生むということで、クランクケースにあけたブリーザー孔からクランクケース内の空気を抜いて抵抗を減らすことが考えられたようです。
昔は、このブリーザー孔は大気中に直接解放されていました。

■ブローバイガスの問題
一方、シリンダ内で混合気が点火されて爆発すると、その爆発圧力がピストンを押し下げ、その直線運動がクランクによって回転運動に変換されて動力が取り出されますが、この爆発の圧力は極めて大きく、ピストンリングで密閉されているはずの燃焼室からわずかながらクランクケース側に爆発時のガス(爆発過程のタイミングによっては生ガスも含まれます)が漏れ出します(ブローバイガス)。


ピストンリングは完全に閉じられた輪っかではなく、一部が切れて閉じられていないため、そこからの漏れが最も大きいのかもしれません。
ここから漏れ出したブローバイガスがクランクケース内を経由して、前述のブリーザー孔から大気中に放出されるということが、光化学スモッグが頻発した昭和40年代から50年代初頭にかけて問題視されました。
このブローバイガスが光化学スモッグの原因であるということが証明されたためです。
その結果、このブリーザー孔から放出されるブローバイガスを再び吸気系に戻して燃焼させてしまうように考えられたのが以下のイメージです。

■ブローバイガスを吸気系に戻す
上記の光化学スモッグなどの大気汚染の原因を取り除くために考えられたのが、このブローバイガスを吸気系経路に戻して再びシリンダ内に送り込み、燃焼させてしまおうというものでした。
簡単なイメージでは以下のような構造です。


クランクケースのブリーザー孔から出たブリーザーパイプはエアクリーナーボックスに入り(実際にはエアクリーナーボックスよりも下流か?)、そこから吸気バルブに向かうエアの流れに合流させられます。
ブローバイガスの中には、爆発の熱で熱せられ、エンジン潤滑のために撹拌されたエンジンオイルが霧化したオイルミストが含まれていて、エアクリーナーボックスに向かう途中にあるオイルミストキャッチタンクで冷やされて凝結し、先日のメンテナンスでドレンしました。


さて、ここまででクランクケースのブリーザーパイプがある意味合いのようなものが理解できたつもりでいます。
では、減圧バルブとは何のためにあるのか?
すでに取り付ける決心はついているのですが、ここまで考えると、このブリーザーパイプの途中に、クランクから見て外気方向にのみ空気が動くようにする弁(バルブ)を取り付ける意味があるのかどうかがわからなくなってきました(^^;

...to be continued...


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