あなたが本物のギアヘッドでない限り、「ポジティブクランクケースベンチレーション」というフレーズを見るだけで、おそらく頭が痛くなるでしょう。それは、よく、複雑に聞こえるからです。しかし、それは実際にはそれほど複雑ではありません。または、少なくとも、説明が終わった後は複雑に見えないはずです。ただし、そのためには、ほとんどの自動車に搭載されている内燃エンジンの動作について簡単に復習する必要があります。わかりました-1、2、3、行きます!
内燃機関は一連の中空シリンダーの周りに構築されており、各シリンダーには、内部を上下に滑るように設計された可動ピストンがあります。空気とガソリンの混合物は、各シリンダーの吸気バルブ(または複数のバルブ)を介してインテークマニホールドと呼ばれるチューブのシステムを介してポンプで送られます。スパークプラグからのスパークにより、混合物はシリンダー上部のオープンスペースで爆発します。燃焼室。この爆発による圧力により、シリンダー内のピストンが下向きに駆動され、クランクシャフトが回転します。クランクシャフトの回転は、ピストンをシリンダー内に押し戻すだけでなく、これをすべてやり直すことができるだけでなく、車のトランスミッション内のギアを回転させて、最終的に車を動かします。その間、上昇するピストンは、爆発から残った空気とガスを排気バルブを通してシリンダーから押し戻します。
しかし、これがクランクケースの換気の出番です。空気とガソリンの混合物の一定量がピストンによって引き下げられ、ピストンリングを通ってクランクケースに滑り込みます。クランクケースは、クランクシャフトを絶縁する保護カバーです。この逃げるガスはブローバイと呼ばれ、避けられません。また、未燃ガソリンがシステムを破壊し、クランクケースに問題を引き起こす可能性があるため、これは望ましくありません。 1960年代初頭まで、これらのブローバイガスは、クランクケース内を空気を自由に循環させ、ガスを吹き飛ばして排出物として排出するだけで除去されていました。その後、1960年代初頭に、ポジティブクランクシャフトベンチレーション(PCV)が発明されました。これは現在、自動車の排出制御の始まりと見なされています。
ポジティブクランクケースベンチレーションでは、これらのガスをバルブ(適切にはPCVバルブと呼ばれます)を介してインテークマニホールドにリサイクルし、そこで燃焼時に別のショットのためにシリンダーにポンプで戻します。これらのガスはほとんどが空気である傾向があり、シリンダー内のガスと空気の混合気が少し希薄になりすぎる、つまりガソリンが少なすぎるため、効果的な燃焼ができないため、シリンダー内にこれらのガスを入れることが常に望ましいとは限りません。したがって、ブローバイガスは、車が低速で走行しているときやアイドリングしているときにのみリサイクルする必要があります。幸いなことに、エンジンがアイドリングしているとき、インテークマニホールドの空気圧はクランクケースの空気圧よりも低く、この低い圧力(時には純粋な真空に近づく)がPCVバルブを介してブローバイガスを吸い込み、摂取量。エンジンが加速すると、インテークマニホールド内の空気圧が上昇し、サクションが遅くなり、シリンダーにリサイクルされるブローバイガスの量が減少します。エンジンが加速するときにブローバイガスが必要ないので、これは良いことです。実際、車の速度が上がると、インテークマニホールド内の圧力がクランクケース内の圧力よりも高くなる可能性があり、ブローバイガスがクランクケースに戻される可能性があります。ポジティブクランクケースベンチレーションの全体的なポイントは、これらのガスをクランクケースに入れないようにすることであるため、PCVバルブは、これが発生したときに閉じて、ガスの逆流をブロックするように設計されています。
車のクランクケースは、通常はクランクシャフトの下にある鍋にオイルを保管する場所として使用されます。クランクシャフトとオイルが接触することは意図されていませんが(接触すると、オイルが濃い黒いミルクセーキのように泡立つため)、オイル蒸気はブローバイガスに侵入する可能性があります。これらのオイル蒸気をブローバイガスと一緒にシリンダーに再循環させるのは良い考えではありません。ガソリンのオクタンを下げるのと同じように、ガスと空気の混合気が可燃性になりすぎて、一部のエンジンでは性能が低下する可能性があるためです。わずかに古いエンジンでは、ガスと空気の混合気が早期に燃焼すると逆火を引き起こすことさえあります。オイル蒸気はまた、空気取り入れ口を油性フィルムで覆い、時間の経過とともに空気の流れを徐々に詰まらせる可能性があります。高性能車を運転しない場合、これらの問題は車の操作にとって必ずしも重要ではなく、メンテナンス中に定期的にオイルの蓄積を取り除くことができますが、一部の人々(および一部の自動車メーカー)は、ブローバイガスが最初に再循環される前に、それらからオイルをこすり落とします。オイルとエアのセパレーターを入力します。
オイルアンドエアセパレーターのアイデアは、オイルをインテークマニホールドに戻す前に空気から抽出し、クランクケースまたはキャッチと呼ばれる小さなレセプタクルのいずれかに、問題が発生しない場所に置くことです。できる。すべての車にオイルセパレーターが組み込まれているわけではなく、必ずしもすべての車にオイルセパレーターが必要なわけではありませんが、アフターマーケットアイテムとして購入できます。また、必要なDIYスキルがあれば、自分で作ることもできます。実際には、これらのオイルおよびエアセパレーターが機能するさまざまな方法があります。おそらく最も一般的な種類は、メッシュフィルターを通して油性空気を吹き込みます。空気が通過する間、油滴はメッシュに閉じ込められます。このようなフィルターの中で最も効果的なのはマイクロファイバーで構成されており、非常に小さな油の粒子をトラップすることができます。あるいは、空気とオイルのフィルターは、側面に穴のあるチューブを下るのにリサイクルガスを必要とする場合があります。軽い空気分子は穴から逃げますが、重い油滴は底まで落ち、そこで取り除くことができます。また、一部の高度なシステムでは、遠心分離機を使用して、より重い油滴を空気から追い出します。オイルは遠心分離機の側面で合体し、クランクケースに戻すことができます。
初版:2012年5月16日
何年にもわたって自動車の仕組みにどれほどの考えがあり、自動車の建設に関する私たちの考えのいくつかが時間の経過とともにどのように変化したかを驚かされることがあります。今日、排出制御は、大気中に放出されて環境を劣化させる汚染物質の量を最小限に抑えるため、自動車設計の非常に重要な部分です。この記事を研究していると、排出ガス制御のアイデアがほぼ半世紀前に始まり、クランクケースのポジティブベンチレーションとPCVバルブが発明されたことに感銘を受けました。もちろん、今日利用できるはるかに高度な排出制御システムがあり、ゼロエミッションの車はすでに可能です-電気自動車は、電気が最初に生成されたときに排出が生成される可能性がありますが、テールパイプで排出がありません-そして数十年以内に、自動車の内燃機関が時代遅れになったとき、自動車の排出物は過去のものになるかもしれません。それが起こったとき、私たちは先導してくれた積極的なクランクケースベンチレーションの発明者に感謝することができます。