BMW E46 328Ci ブログ

3Dプリンターでブローバイチャンバーの作成（その4）

前回の記事で370km程走行後の状態からブローバイガスチャンバーの容量アップを行うことにしました。容量アップと言っても初期に作成したステンレス素材のサイズに戻すだけです。また今回はオイルキャッチタンクからのホース径の変更も行う事にしました。これまで実験的にブローバイガスチャンバーに溜まったオイルの状態を観察するためにミニタンクを装備して繰り返し状態を確認してきましたが、ミニタンクのオイルの溜まり方やシールした部分から漏れたときの状態からブローバイガスチャンバー内部がスーパーチャージャーのサクションパイプ内部の負圧よりもブローバイガスの圧力の方が完全に勝っていることがわかったので、スーパーチャージャーで過給時のブローバイガスラインの内圧を下げる目的でホース径の調整を行うことにしました。

上記はホースの取り回し調整しているときの写真です。実際にチェックバルブを装備して、手持ちのブローバイガス用のホース（ブリジストンのPA0308、内径12.7mm）を組み合わせ、

スペースがないのでホースの干渉状態も確認しつつ、

ブローバイガスチャンバーまでの経路を確認しました。ブローバイガスチャンバーを設置したときからホースの取り回しの問題でチェックバルブより先のホースを細く（内径12.7mmから10mm）していたのですが、今回何度も調整を繰り返してホース径を落とさずにホースの取り回しが出来る方法を試行錯誤して何とかメドがついた感じです。ホースを細くして圧力が上がるとブローバイガスの流速は速くなりますが、ホースの内圧は上がってしまいます。短時間ならばほぼ問題はないのですが、長めな時間スーパーチャージャーによる過給状態が続くと小さな圧力損失が影響し（簡単に言うと抜けが悪なる）クランク圧に影響してしまうようです。いつものテストコースだと0kmからの加速時ときしか最大過給圧まで引っ張れないので気が付きませんでしたが、ちょっと長めに過給状態が続いた走り方が出来ると状況が変わってくるようです。

ホースの取り回し位置を決めてからブローバイガスチャンバーを借り設置してホースからかかる力を極力抑えるためにブローバイガスチャンバー本体に繋がるホースのニップルの角度調整を繰り返してモデリングし、結局ニップル部分は数回作り直しを行い、ホースの脱着、ブローバイガスチャンバー本体の脱着に問題がないか繰り返しテストしました。

使用しているブリジストンのPA0308はかなり固めのホースなのでホースの接続先に結構な力がかかります。走行中はさらに振動等も加わるためホースが無理なく接続できるように調整するのは結構至難の業です。3DプリンターのASA素材も素材溶解接着することで強度を上げる事が出来ますが、極力負担が少ない状態になるように調整しました。

ホース径が変わるのでブローバイガスチャンバーに繋がるホース途中のチェックバルブも変更しなければなりません。アマゾン等でよく見かけるこちらのアルミ製（14mm）で液体用のチェックバルブ（ワンウェイバルブ）をバネ抜きで使用しました。（本来は液体用なので用途が異なります。）ホース内部の圧力状態に合わせて開閉する状態（ポップアップバルブ）にします。ホース内部が負圧ならば閉じて、正圧ならば開く状態にします。大気圧の場合は多分開いた状態になっていると思います。アイドリング時はインマニ負圧が高い状態なので閉じている状態になります。この部分はPCVバルブではなくチェックバルブとしての機能が必要です。このアルミ製のチェックバルブはニップルサイズ違いで何個か入手して調べたところ、内部構造が異なるタイプがいくつかあるようで、自分の手持ちのニップルサイズ14mmのチェックバルブはバネを抜くだけで内部のフラムの開閉に支障なくホース内圧だけで動作することを確認できました。（同一商品でも内部構造が異なる場合があるので注意が必要です。バルブが閉じにくい構造のものがあります。）

ニップル角度も決まり、ブローバイチャンバー本体の蓋（素材溶解接着にて完全密閉しています。）をしてから最終確認。先のアルミチェックバルブは40mmのc熱収縮チューブ（ヒシチューブ）（幅40mmならば内径約25mmまで包めます）でカバーをしてタイラップで固定しました。今回のブローバイチャンバーは本当の空き箱です。一応M6サイズのインサートを打ち込んでドレン口は設けましたが、内部はバッフル板などは一切ない空き箱です。ドレンボルトはこちらのテフロン製のシールテープを使用して確実にネジの隙間をうめました。オイルキャッチタンクに使用するシールテープは温度、耐油等を考慮するとテフロン製一択かな。
正確に計算していませんが、今回のブローバイチャンバーの容積はスーパーチャージャー手前のサクションパイプの1/2～1/3ぐらいの容量があるかと思います。本当はもっと大きな容積のチャンバーを設置したいのは山々ですが、スペース的な問題で現状ぐらいが限界かな？

ブローバイガスチャンバー本体も設置前に漏れ等がないか手動ポンプを使用して圧力をかけてテストして、一応保護目的でこちらのアルミガラスクロステープを貼って一応熱対策しました。ブローバイチャンバーの出口側のニップルはこれまでのテスト結果からもっとも振動を受ける部分なので、前回のブローバイガスチャンバー同様真鍮製ニップルを使用しました。

ホースの取り回しもまったく問題なし。ブローバイガスチャンバー本体の脱着も簡単に行えるのでメンテナンス性も問題なさそうです。

昨夜、早速テスト走行。はじめは過給圧をかけずに20km程走行して途中のパーキングでブローバイガスラインの状態を繰り返し点検。漏れや破損はなかったので、走り出し時の加速時に全開走行をして最大過給圧まで加圧を何度か行ってみました。

少し前に漏れていたエンジン側のタペットカバーを固定しているグロメット部分からのオイル漏れも一切確認できません。

帰り道はガソリンを入れて帰還。

ガレージに戻って各部の状態確認。漏れた跡等は一切発見できませんでした。
一晩おいて、オイルキャッチタンク、ブローバイガスチャンバーは取り外して状態を確認し特に問題なし。

サクションパイプ内部はオイルの飛び散りは見られます。こちらの記事でGemini設計のオイルキャッチタンクに交換してから、ちょっとオイルの飛び散りが増えましたね。
オイルキャッチタンクが内圧低減重視なので、どうしても液化しにくくなるので、このぐらいで諦めるしかないんですかね？自動車メーカーもブローバイガスをサクションパイプに戻している車種の場合、ブローバイガスで汚れる事が前提になっているのでやはり限界はあるのかな？ちなみにブローバイガスチャンバーのおかげで、サクションパイプ内部にエマルジョン化したオイルの付着は一切なくなりました。冬場この部分にエマルジョン化したしたオイルが付着するのはちょっと嫌だったので、このぐらいなで良しとしましょうｗ

以上「3Dプリンターでブローバイチャンバーの作成（その4）」でした。