現在、マフラー内を流れる排気ガスの圧力を利用してクランクケース内を減圧とまで行かなくてもブローバイガスを大気開放よりはスムーズに排出していたわけですが、如何せんそこまで強力にクランクケース内を減圧してはいないのと、触媒より後に排出しているので、ブローバイガス垂れ流しと変わらないなと思い、早急に他の方法にしないとダメだなぁとは思っていました。
もともとこの車両にはエアポンプを用いた強制圧送式の二次エアー供給装置が着いていました。
用途としてはコールドスタート時にエアポンプを用いて、エキマニにエアを送り込んで触媒を早く加熱させ触媒機能の安定を図る機能が着いています。
後期ではこのエアポンプは無くなってしまい、排気側のカムだけ可変バルブ機構によってコールドスタート時はカムプロフィールを変えて同じように触媒を早急に温める対応しているようです。（←この辺はどういう仕組みだかあまり分かってないので端折ります。）
という事で、せっかくこの二次エア用の機構があるなら使わない手はありません。
私の車両は後期仕様と称してこのエアポンプからエキマニに向かう配管を取っ払ってメクラしてしまっていますので、再度元々着いていた純正パーツを装着することになります、こういう時に純正パーツを取っておくっていうのは良いことです、私の車は結構純正パーツを取っ払ってしまっていますが、全部取っておいてあります、中にはブーツ破れで交換して使えないタイロットエンドやスタビリンク等も残してあります。なにかに使えるかもと思う貧乏性なので。
話を戻します、二次エアの送り先はエキマニに繋がっているということですから、排気脈動により圧力が正圧負圧を繰り返す訳です、今回使いたい部分は負圧の部分ですからその排気脈動＝ピストンの動きにしっかりと追従する反応の良いワンウェイバルブが必要になります。ただ、恐らく、4番シリンダのエキマニに繋がってると思う（単純にエンジンブロックの1番端にあるから）ので、4気筒分の排気動脈ではなく4番シリンダの単気筒分の排気脈動のみだと思います。
とりあえず、排気ガスに晒される可能性があるのでプラスチック製のものでは圧力に耐えられるか心配ですし何より熱が凄そうなので金属製が好まれるわけです。
純正配管もアルミ製でフランジ付きのガッチリした作りですので恐らく熱と圧力が凄まじいのではいか？と思われます。
そこで、金属式で考えるとボール式か、リードバルブ式か、更に、ある程度の流量がありますから、口径の細いものでは話になりません。
そこで結構悩みましたが、安く済ませるならKTM純正？のボール式、高いとリードバルブ式のレデューサ？TREV、AEERA、NAG？
等です。
不思議なのは、レデューサーのようなリードバルブ式を採用しつつ筒状の製品の安いものがなぜ売られてないのか•••
構造的にそんなに難しそうな感じもしないのに。
ボール式よりリードバルブの方が反応も流量もカバーできる気がしてます。
さらに、調べるとKTMのものはボールがプラスチック製の様ですね。
しかし、どれもこれも巷で売られているワンウェイバルブは配管のサイズが小さいです、8mmとか10mm、たまに12mmがあるくらい。
私の車だと恐らく20mmは必要な気がします。
そこで、色々と調べることにしたわけですが、ちょうど運命的に良い出会いをしたものがありました。
AELLAというメーカーの物ですが、バイク用でBMWのR1200というバイクのブローバイ経路に取り付けてクランクケースを減圧するシステムです。
なんと、φ数は22㎜です。
いいサイズで出てくれてました。純正のブローバイ経路が20㎜ですから、それよりも若干太い、抵抗になりそうなワンウェイバルブが多少なり口径が大きければその抵抗も減るってもんです、大概のワンウェイバルブはかなり抵抗になるはずです、接続パイピング径より内径がかなりせまいからです。
このAELLA製のワンウェイバルブはとても単純故に精度の高いものであることはすぐわかりました、アルミのボディー内に相当軽いプラスチックではないおそらくセラミック製？のバルブが入っていて、それがスライドしてワンウェイバルブとしての機能を有するようです。
口をつけて息を吹いたり吐いたりしてみましたが、驚くほど少量のエアでもしっかりと感知してバルブがうごいてくれます。
高いだけはありますね笑
定価2万7500円
ぎゃぁぁぁあああああ！こんな小さいものが…おっそろしいですね。
しかし、それだけのことはあるなぁと感じる良い製品だと思います。
もちろんそんな高い値段で私は買ってませんがね。
ちなみに今までは同じサイズのワンウェイバルブをなんとか探してですね、灯油を汲み変えるシュポシュポ？についているワンウェイバルブの部分だけを流用したものを使っています。
これがまた良いサイズだったんですよね、でもすごい単純なバタフライバルブ式というんですか？自重型ですから、つける向きとか角度とかしっかりしてないとしっかりとした働きをしてくれないわけでして•••まぁそれでもこんな感じで加工して、今のところ不具合はありませんので、これはこれでまだまだ利用するとして、まぁ一つ200円ですし、壊れたら買えばいいのです。
今回使う（元に戻す）パーツですが。
こんな感じで基本的には上のエンジンブロックに向かって繋がっているアルミ製の配管と、下の機械式のコンビバルブからなる構成物です。
最初はこの配管だけ使おうかなと思ったのですが、そうなるとフランジの部分をカットする羽目になると、またこの配管サイズ（おそらくホース内径で12ミリ前後）にあわせたワンウェイバルブが必要になりますし、どうせこのアルミパイピングで配管が細くなってしまうのであれば、あらかじめ太い部分にワンウェイを取り付けた方が抵抗になりにくいだろう思いこの大きなコンビバルブをつけてコンビバルブから出ている吸気用の約20㎜のホースに合わせようとしたわけです。
用は、このコンビバルブをチャンバー効果のある20㎜から14㎜のホース径チェンジャーがわりに利用することを考えました。
しかし、コンビバルブを利用するにあたり、以下のことを考えて取り付けなくてはなりません。
本来、コールドスタート時にしか触媒へエアを送らないので、基本的には電子制御＋機械制御によってエアーを送っています。
機械制御はコンビバルブで、要はブローオフバルブみたいな形で、エンジンの負圧によって中にあるダイアフラムが浮き上がり、経路を広げる形になり、エンジンが正圧になればコンビバルブに正圧が流れて閉じるという構造になっています、それとは別に、このエンジン負圧の経路にはN119というチェックバルブが付いていて、それが電子制御によって空気を遮断したり通したりしています。
これは私の勝手な見解ですが、おそらく、通常の運転時にこの二次エアーに流れてしまうと困るというか、エアポンプが止まって空気の圧送がないのに、コンビバルブが開いてしまうとエキマニからの返しがポンプに回ってしまって影響がでるわけですので、触媒が温まってきたらエアーを送るのをやめなくてはなりません。
そこで、N119はエンジンが暖まったあとは閉じることにより、コンビバルブが開かないようにしているのだと思われます、また、コンビバルブの頭には小さな穴が空いていて、たとえ負圧がかかっている時にN119が閉じてしまっても、その穴から空気を吸うことによって、コンビバルブが自動的に閉じる構造になっていると思われます。
こうして、二重の制御により、機能している訳です。
と話が長くなったわけですが、今回大事なのはこのコンビバルブは常時解放とされていて、エキマニからの吹き返しはワンウェイバルブにて制御されていないといけないということです。
このコンビバルブを分解出来れば中のパーツをとっぱらってしまって単純化できたのですが、そうもいかないので、インマニから負圧のみを頂いて常に強制的にバルブを開けておくことを考えました。
インマニからの圧力を負圧方向のみに流せるワンウェイバルブを取り付けてたとえインマニが正圧になっても負圧を維持することが出来るようにしたわけです。
さすがに、エンジンをかけた時には負圧ですから、十分負圧をチャージしておくことが可能です。
しかし、同時に1度負圧をチャージされてそのままっていうのも怖いというか、ワンウェイバルブに負荷がかかるので、コンビバルブに純正で空いてる穴は残しておきます。
エンジンを切った後に負圧が抜けるようにです。
普通に走る分にはそんなにいつまでも過給していないし、追い越し等で加速する時に過給してもそんなにいつまでもしてません、一瞬でもアクセルを戻せばを強烈な負圧がまたコンビバルブを負圧に保ちます。
試しにコンビバルブを負圧にしてみましたが、結構負圧を維持していますね。
これは、思ったより穴から空気を吸えてないようです。結構時間が経ってからコンビバルブは閉まりました。
ですから、徐々に負圧が解放されてコンビバルブ内負圧は解放されていくようです。
ですので、エンジンを止めて負圧が止まったあとは徐々にコンビバルブの圧力は開放されるはずです。
ということで、早速取り付けてみますが、いきなり完成図です。
作業中は中々写真が取りにくくて、手が汚れるので。
こんな感じで半ば無理矢理感がありますが、赤いラインがエンジンヘッドとクランクケースからの経路が合流したラインです。つまり、エンジン側からのブローバイ経路です。
緑色のラインが、灯油のワンウェイを介してマフラーに向かってます。
青いラインが、今回新たに構築した、二次エアーインジェクションに向かうラインです。
ゆくゆくはこのマフラー側に向かっている配管を取り外して今回の二次エアーインジェクションの機構だけでブローバイ管理を出来たらいいなぁと持っています。
なぜなら、現状マフラー内にそこそこの容量の配管が入り込んでいる（60Φの配管の中に約25Φの鉄のパイピングが入っているので、半分と言わずも40%くらい狭められてしまっている）ので、如何せん抜けが悪い訳です。
そこで、できればマフラーないに入っているブローバイ配管を抜いてしまいたいのです、そもそも、今回この二次エアインジェクションの機構を利用しようと思ったのはこのマフラー内の邪魔者を無くしたいと思ったから他ありません。
クランクケースからの配管に連成計を取り付けて見て見ますが、エンジンをかけると超微圧の負圧がかかります。
そこから、走り出すともう少し負圧がかかりますが、ほぼほぼ大気圧ですね。
エンジンブレーキ時に最大メーター読みで-50mmhg程まで減圧されます。
ブーストをかけると大気圧くらいになります。
マフラー側に向かう配管を外し、クランクケースと二次エアーインジェクションを繋ぎましたが。
若干やはり、容量が足りないみたいで走り出すとクランクケース内が正圧になってしまいました。
残念です、つまり、二次エアインジェクションのみではクランクケースを減圧することは不可能と言うことです。
という事で、また試行錯誤をする羽目になったのですが、ここで私の希望をダラダラと述べてみることにします。
その1、ブローバイガスは吸気したくない。
その2、出来ればクランクケースを減圧したい。
その3、今現在マフラーに入っている配管をなくしてマフラーの抜けを改善したい。
と、欲張りなので、なんとか全てを叶える方法を模索しました。
以前、マフラーの中間タイコに穴を開けてブローバイガスを抜こうと思った案件を思い出しました。
その時はワンウェイバルブを設けずそのままクランクケースから直で繋いだのですが、クランクケースに正圧がかかってしまったので却下したわけですが、今思えばワンウェイがないんだからそりゃそうだと思い出したわけです。
そこで、マフラーの中間タイコのにワンウェイバルブを取り付けてクランクケースに繋いでみました。
話をまとめると、クランクケース→二股に別れて、二次エアーインジェクションとマフラーの中間タイコに繋いでみました。
こんな感じです。
ちょっと訳ありで1部コンビバルブまでの配管が繋がってませんが。
なお、青丸の所は家にころがっていた工業用のKITZ社製のさ2/1サイズのワンウェイバルブを二次エアーインジェクション側に取り付け、AELLAのワンウェイをマフラー方面にセットしました。
なぜなら、灯油さんがこのタイミングでお亡くなりになられたからです。
因みに余談ですが、この工業用のKITZ製のチェックバルブをなぜ今まで使わなかったか。
それは、ある程度強い負圧がかからないと吸わなかったからなんです。
マフラー方面につけた場合、マフラーからかかる負圧でバルブが開かなくて。
そこで使ってなかったのですが、エキマニ圧なら開いてくれるかなぁ？と試しに使ってみたらなんと開いてくれてるのでそのまま採用しました。
そこで、排圧の低いマフラー側に反応の良いAELLAのワンウェイバルブを採用しました。
これが項を制したのかいい塩梅になったわけなんです。
結果は思いのほかマフラー内部に接続した時より中間タイコに繋いだ方が全域で負圧になりました。
最大負圧はやはり、エンジンブレーキ時ですが、その時で-50mmhgそれ以外の走行シーンでは-20mmhg程で減圧しているようです。
これなら、常にいい感じに減圧してくれていてなおかつ、マフラーのメインパイプ内に邪魔が入らず、抜けもよくなるでしょう。
さらに、今までだとマフラー内に抵抗物があった訳ですから、排ガスが1度そこで若干せき止められてしまいマフラー内が若干の正圧になっている場所があったかもしれませんが、それも解消できるのでスムーズに排出される排気ガスに上手く乗ってブローバイガスも排出されやすくなると思われます。
因みに、三股のゴムホースは単純に手元にあったのを無理やりつけただけだったので、しっかりと金属製のパイピングでT字配管を作りました。
さらに…手を加えて。
実は、もしかして、リートバルブじゃないから上手く二次エアーインジェクションで負圧が回収できないのかも？と思ってDUCATIの900SS用の純正クランクケースの内圧コントロール用のリードバルブをゲットしてきていました。
これです。
思ったより口径が広くて、更にプラスチック製のリードバルブだったわけです。
ということで、これもせっかく買ってしまったので使わない訳にはいかないので、使うことにしました。
なお、このリードバルブ作りがあまり良くない？意図的なのか、真ん中に穴が空いていて完全なワンウェイではないんですよね。
なので、真ん中の穴を塞いでやりましたが、それでもエア漏れを多少起こしてます。
おそらく、リートバルブの板がプラスチックだからだと思います。
なんと言ってもそのプラスチックの板の表面が細かいボコボコというか鏡面されてないので、プラスチックの地の素材？によって隙間ができてる感じです、完全に密封では無いもののまぁそんなに通通ではないので使用することにしました。ワイヤー入りのホースを取り付けてその先をマフラーの中間タイコに接続です。
こんな感じで、マフラーの中間タイコにより近い所にワンウェイを備え付けました。
こんなに大きな物体をぶら下げてると間違いなくどこかに当たったりその音がするも思ったのでいつもお世話になってるタイラップでしっかり固定しました。
おそらく、正圧負圧を繰り返す場所において、その場所からワンウェイバルブまでが短い方が反応が良いというか、効果が高いのでは？ないかと思ったからです。
なぜなら配管内を負圧正圧により空気が行き来するのはロスです。
それなら、出口ギリギリまで一方方向のブローバイで満たしておいてそこからワンウェイですぐ排出出来るようにした方がいいと思われます。
ちなみに、先程の画像で配管が外れているのは、実は走行中にコンビバルブにつけていたホースが外れてしまっていて。
エキマニの負圧もさることながら逆に正圧も強いわけで圧力にホースが耐えられなくなったわけです。
エキマニからの圧力を逃がす対策をしないとまずいなと思いまして。
こんな感じになりました。
ちょっと配管が多くてごちゃごちゃしましたが仕方ないですね。
ちなみにこれはですね
元々車両のブローバイ経路についていたPCVというワンウェイバルブを使ってます。
このPCVは本来クランクケースからインマニに繋がっている配管の途中にあり、インマニからの負圧のみで開くようになっていて、さらに、インマニ圧がエンジンブレーキ等により真空圧に近いような－80kPa等まで減圧されると逆に便が閉じるという特殊な機構も備わっています。
たとえば、これからクランクケースを減圧しようと思っている人はかならず、このPCVを使った方がいいです。
仮に、シールド方式のブローバイガスの処理方法を用いてる車両において、インテーク側にもワンウェイを取り付けてしまった場合、インマニに繋がるラインに単純なワンウェイバルブを付けた場合においてはエンジンブレーキ等の強力な負圧がクランクケースをも真空圧に近い負圧にしてしまう可能性があります。
しかし、PCVにしておけば、走行負圧はクランクケースを減圧し、エンジンブレーキ等の強負圧は遮断してくれますから安全です。
何が安全か分からない人のために申しておきますが、クランクケースを減圧しまくればいいわけではなく、逆に強すぎる減圧はシリンダーの上死点への動きの阻害、充填された混合気をピストンリング越しにクランクケースへ引き逃がしてしまう可能性、また、基本的にエンジンのシールは内圧に対して正圧には耐えられますが、負圧には耐えられないので、負圧が強すぎるとシールが引き抜かれてしまう可能性があります。
話をもどしますが、今回の私の使用方法だとPCVじゃなくて普通のワンウェイでも良かったのですが、如何せんサイズ感がジャストだったので使いました。
ということで、エキマニからの正圧は逃がして、負圧の時はブローバイを吸うことができます。おそらく、配管内に正圧が残ったまま負圧になっても負圧になった時まず、正圧として配管内に残る空気を吸ってから減圧になるので、負圧としての機能が弱いのではないか？と思ったので、圧力は逃がしてやることで配管内圧をなくして負圧になる時はしっかり負圧になるようにしました。
ということで、反応の良いAELLAのワンウェイは予定通り、エキマニからの負圧用。
DUCATIの純正内圧コントロールバルブはマフラーの中間タイコからの負圧用に使いました。
また、KITZのワンウェイはまた蔵に帰ることになりました。
まぁこれからも、調整次第ではKITZのワンウェイが生きてくるかもしれませんが。
というのも、実際AELLAのワンウェイバルブがエキマニの排ガス、熱に耐えられるのか、心配なところがあり、さらに、ここの所ちょくちょく取り外していますが、結構素の状態の動きと走った後の動きで中のバルブの動きが悪い、これは、ブローバイガスに含まれる油分の影響なのか、旗またその油分等が排気熱により、酸化され固形化までは行かなくとも粘度のある何かになっているからなのか定かではありませんが（アイドリング中にエキマニからの経路に指を当ててみましたが暑くはなかった）動きのパフォーマンスが下がるのであればやはり工業用に戻すしかないかなぁというところではあります。
マフラーの中にはまだ昔のブローバイ配管が残ってるのですが、それは今度取り外すとこにします。
また、クランクケース内圧を測定するブースト計は当分つけておこうかなと思いますので、ここはひとつクランクケース用にバキューム計を新規で購入してきてしっかりと見栄えよくマウントできるようにしようかなと思います。
マフラーの中に入ってるブローバイ経路の撤去とメーターの取り付けを後日行おうと思います。
しかし、バイク用のパーツの転用も中々いいですね。
追記2021/8/12
マフラー内のブローバイ配管をとっぱらってやりましたが、今まで相当マフラーの抜けが悪かったようです。
エンジンをかけた瞬間から違いますね、また、エンジンの吹け上がりも違い低トルク云々というより、回るエンジンになった事で乗りやすくなりました。
また、クランクケースの減圧についても減圧率が上がりました。
よろしい事です。
因みにこの車両はメインパイプ65φ、中間パイプ以降が60φになってます。
私の車両はテールエンドはbeefree？のRX-8用のフルストレートマフラーを切り貼りしたワンオフマフラーになっております。
なので、多少の絞りというか、マフラー内の配管はいい感じの抵抗になるかなと思ったのですが、そんな上手くいかないようでそのまま60φで抵抗なしの方が断然良さそうです。
この事から、今まではブローバイの吐き出し口がマフラー内にあり、排気ガスがそこで1度抵抗として溜まっていたため、マフラー内が常に正圧になっていたのかもしれません。
しかし、抵抗が無くなったことによってマフラー内が正圧になることなくしっかりと排ガスがテールまで流れることになるので、結果負圧の力が増えてクランクケースをしっかりと減圧してくれているのだと思います。
また、もしかすると、排気脈動の正圧はピストンからの排気ガスが流れるから、そして負圧はその排気ガスが流れたあとの負圧ですから、要はマフラーの中を正圧負圧を繰り返して流れているわけです、かりに、エキマニに繋いだ配管と、中間タイコに繋いだ配管とが、そのピストンの上下とマッチしていたら、エキマニに正圧がかかっている時中間タイコには負圧がかかっていて、その逆もしかりと、上手く交互に負圧がかかり続けていれば、走行中に負圧にしておくことが可能です。
なので、こうして走行中に微量でも負圧になってくれているというのは上手くマッチングしたのかなぁとも思います。
しかし、アクセルを離しエンジンブレーキをかけている際エンジンの回転数が下がってくるとボコボコという振動を感じる時があります。
さすがに-0.5kPa如きでオイルがキャビテーションするとは考えられませんが。
気になる点ではあります。
あとは、気になるといえば、AELLA製のワンウェイバルブですが、そこそここまめに掃除をした方がいいかも？と思いました。
特に機能的に問題がある訳では無いのですが、汚れがある時があるので。
しかし、むしろ多少のオイルが付着してる方が潤滑剤代わりになってバルブを痛めないかも？しれませんね。
その辺はこれからですね。
エアコンをかけるとアイドリングでも減圧が強くされるようです。おおよそアイドル時で-0.3kPaくらいでしょうか。
また、料金所からの加速時にフルブーストで加速してやりましたが、しっかり過給時にも負圧になってます、タービンからのオイルもしっかりとオイルパンにスムーズに戻ることでしょう。
ターボチャージャーは基本的にセンターハウジング内部が負圧を保つことによってオイルが外部に出て来ないようになっていますが、ブローバイガス（燃焼ガスがピストンリング磨耗等によって多量にクランクケースに漏る）過多及びブローバイガスが適正に放出されていないような条件でエンジン（クランクケース）内圧が上昇すると、ターボの内圧も上がりターボからオイルが吹き出るようになります。
またターボを潤滑したオイルがスムーズにオイルパンに戻り辛くなり、オイル漏れを起こします。
という事で、クランクケースの減圧及びブローバイガスの処理に関しては1度一件落着になります。
まぁこの後ミッションがではないですが、ミッションリンクがイカれて6速に入らないという事件に発展するわけですが…
追記2021/10/10
このようになりました。
ブローバイガスが出る出口からなるべく近い経路で処理をした方が効率が良さそうだったので。
この処理のおかげなのか走行中の負圧が更に下がりクランクケース内を効率よく減圧してくれています。
また、長らくバックタービン仕様だったのですが現在はブローオフバルブをスロットル前に移植しております。
