バイクのエンジン内圧コントロールについて その1

エンジン
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もうずいぶんと古いネタかもしれませんが、

エンジンの内圧コントロールバルブについて

考えてみます。

 

基本的には、エンジン内の圧力をノーマルよりも低く

することが目的です。

 

ぼくももいろいろ試しながら、自分のバイクに

装着しています。

 

というのは、ハッキリと効果?変化?があるからです。

その主な効果としては、振動の減少、エンジンブレーキ

の減少、これによる燃費の改善があります。

 

ですが、モノには限度があり、際限なく負圧にしてよい

訳ではないということが、実際に装着し、効果を確認しな

がらだとわかります。

 

話が長くなるので、何回かに分けて

お話ししたいと思います。

 

1. そもそも、負圧とはどんな状態か?

2. エンジン内圧コントロールのメリットデメリットとは?

3. 実際の具体的な手法、考え方について

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そもそも負圧とはどういう状態か?

負圧をかけ続けると、どんどん気圧が下がります。

すると、登山あるあるでよく出てきますが、

気圧が低い場所では、水の沸点は下がります。

平地では、100℃でお湯が沸きますが、

8000m級の山頂では80から90℃で沸騰するので

カップラーメンがおいしくできないそうです。

 

真空まで行きつくと…

これは極端な例ですが、

エンジン内のオイルも低すぎる内圧下では、

同様の影響を受けるわけです。

 

少し話がそれますが、参考までに、

真空状態の特徴を見ますと…

*酸素が減る

*音が聞こえなくなる

*電気を通さない

*熱が冷めない

*沸点が下がる

 

エンジン内が真空になるわけではないので、

これがすべて当てはまるわけではありませんが、

下二つの熱が冷めない、沸点が下がるというのは、

エンジンオイルに影響がでます。

 

エンジン内圧コントロールのメリットデメリットは?

バイクにおいては、ずいぶん前からですが、モトGPでエンジン

内圧をコントロールするシステムが採用されています。

当然、レースをする上でメリットが大きいからです。

 

もちろんバイクメーカーの作る車両なので

色々と工夫されています。

 

最新型のスーパースポーツ、よく言われるSSクラス

には、ノーマルでもその工夫が採用されています。

 

メリット

 

・エンジンの振動の減少、

・エンジンブレーキの減少

・燃費の向上、

・低中回転域の出力向上、

・スロットルレスポンスの向上

があげられます。

 

デメリット

・エンジンオイルの劣化

・エンジンブレーキの減少

・エンジン温度の上昇

があります。

 

われわれ一般ユーザーの立場では、一番影響があるのは

オイルへの劣化の影響でしょう。

 

なかでも、ブローバイガスとオイルの乳化です。

 

ブローバイガスは、エンジンやオイルに悪影響が

あるので、クランクケース内から、排出され、

燃料と一緒に燃焼するようにノーマル車両では設定

されています。

 

ですが、シンプルに古い車両に追加で

クランクケース負圧の加工だけをしてしまうと、

ブローバイガスがエンジン内にのこることに

なってしまいます。

 

ブローバイガスは、そもそも未燃焼ガスである

ガソリンで主成分は炭化水素です。

 

これは、エンジンオイルに悪影響があり、

これをコントロールできるようになったので、

車のエンジンオイル交換寿命が延びたとも

言われています。

 

ですから、きわめてシンプルな構造のバイク

のブローバイガス還元装置でもガスとオイルを

分離する構造になっています。

 

これは、内圧ロールバルブとして有名な

後付けのNAGバルブでもこれに対する

工夫がされています。

 

ですが構造が複雑になるため、非常に高価です。

高くて機能が優れているのはあたりまえです。

 

そもそもエンジンブレーキは、ポンピングロスが

主な原因といわれますが、クランクケース内圧を

負圧にすると、クランクケースの圧力がかなりの

部分に影響することがわかります。

 

なので、効果が高いことが期待できるわけです。

 

ですが、どんなことでもやりすぎはよくないのです。

ものごとには、バランスが大切です。

 

負圧も極端に過ぎると、注射器のシリンジで吸入する

ときのようにものすごい抵抗になりえます。

 

また、真空状態の特徴で言ったように

極端にエンジン内の圧力を下げすぎてしまうと

沸点が下がるためオイルにキャビテーション

出やすくなることも考えられます。

 

キャビテーションは、沸騰状態のようにアワが

できるので、オイルポンプがアワをすって油圧低下

油膜切れによりエンジンの破損にもつながります。

 

また、負圧状態を保つためには、ある程度外から

の空気の侵入を防がなくてはなりません。

 

なので、当然中にある空気は、エンジン内から

出ていかなくなります。

 

そうすると空気中に含まれる水分も

エンジン内にとどまることになります。

 

ビニール袋をふくらませて口をしばって

おいておくと中に水滴がつきますが、

あの状態になるわけです。

 

これが、エンジンオイルの乳化を招きます。

 

オイルの乳化とは、よく、相いれないものとして、

水と油が例にされますが、本来は、力を加えず

放置しておけば混ざり合えないものですが、

かき混ぜると混ざって違う状態になるのです。

 

これを利用した代表的なものがマヨネーズです。

こうなると二度と元の水と油にはもどりません。

 

これがエンジンオイルに起こるわけです。

そうなると、水分によるさびとオイル不足と同じ

状態が作られることになります。

 

いいことなんてありません。

 

次にエンジンブレーキの減少ですが、

好みの範囲でしょう。

 

これはある程度の調整が可能ですので、

その具体的な方法などは後の章に回します。

 

最後にエンジン温度の上昇ですが、

これは、実際には、詳しいデーターなどは

取っていないので、僕の確認する限りは、

確認できていません。

 

おそらく完全な真空にすることはできないので、

そういう、断熱状態にもならないのでしょう。

 

すこしながくなったので、続きは、次章で

具体的な方法などを紹介します。

 

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