ブローバイガス: エンジンの隠れた働き者
車を知りたい
先生、「ブローバイガスコントロールバルブ」ってなんですか？車のエンジンに関する用語みたいですが、よく分かりません。
自動車研究家
良い質問だね！「ブローバイガス」は、エンジンオイルが入っているクランクケース内に溜まるガスのことだよ。ピストンとシリンダーの隙間から、燃焼しきれなかったガスが漏れてしまうんだ。このガス、実は有害な成分を含んでいて、昔はそのまま空気中に放出されていたんだけど、環境問題から今はそれが禁止されているんだ。
車を知りたい
なるほど、それで「ブローバイガスコントロールバルブ」が必要になるんですね！でも、そのガスをどうするのですか？
自動車研究家
そう！「ブローバイガスコントロールバルブ」は、その有害なブローバイガスをエンジンに戻して、もう一度燃焼させるための装置なんだ。環境を守りつつ、エンジンの性能も保つ、大切な役割を持っているんだよ。
ブローバイガスコントロールバルブとは。
自動車用語の「ブローバイガスコントロールバルブ」とは、エンジン内部で発生する「ブローバイガス」を制御するためのバルブです。ブローバイガスとは、ピストンとシリンダーのわずかな隙間からクランクケース内に流れ込むガスのことで、未燃焼の燃料や燃焼ガスが含まれています。特に、エンジンの圧縮行程で発生するため、未燃焼の炭化水素が多く含まれるのが特徴です。このブローバイガスは大気を汚染するため、法律で放出が禁止されています。そこで、ブローバイガスコントロールバルブを用いて、エンジンの安定性を損なわない範囲で、クランクケース内のガスをシリンダー内に吸入し、燃焼させています。さらに、ブローバイガスはエンジンオイルの劣化を早める原因となるため、ブローバイガスコントロールバルブによるクランクケース内の換気が重要となります。
ブローバイガスとは？
ブローバイガスとは、エンジンの燃焼室から、ピストンとシリンダーの間の隙間をすり抜けてクランクケース内に流れ込むガスのことです。 その正体は、燃焼によって発生した高温・高圧のガスや、未燃焼の燃料、オイルの蒸発などが混ざり合ったものです。一見、エンジンにとって不必要なものに思えるかもしれませんが、実はそうではありません。ブローバイガスは、エンジンの内部環境を知るための重要な情報源であり、適切に処理されることで、エンジンの性能維持や環境保護に貢献しています。
ブローバイガスの発生源
自動車のエンジンルームを開けると、複雑に絡み合ったパイプや部品が目に飛び込んできます。その中で、静かに、しかし重要な役割を果たしているのがブローバイガスと呼ばれるガスです。
ブローバイガスは、その名の通り、エンジン内部で発生するガスが、ピストンとシリンダーの間の隙間をすり抜けてクランクケース内に流れ込んだものを指します。エンジン内部では、ガソリンと空気の混合気が爆発することでピストンが力強く上下運動し、車を走らせるための動力を生み出しています。この時、爆発的な燃焼の圧力によって、一部のガスがピストンリングをすり抜けてしまうのです。これがブローバイガスの発生メカニズムです。
ブローバイガスは、エンジンオイルの劣化や大気汚染の原因となる有害な成分を含んでいるため、適切に処理する必要があります。後述する PCV バルブやブローバイガス還元システムによって、ブローバイガスは大気中に放出されることなく、エンジンに戻され、再利用されます。
ブローバイガスを放置するリスク
エンジンオイルの劣化や燃費悪化の原因ともなるブローバイガスですが、放置することによるリスクは一体どのようなものがあるのでしょうか？
ブローバイガスを放置すると、エンジン内部にスラッジと呼ばれる汚れが蓄積しやすくなります。スラッジは、エンジンの性能低下や故障の原因となるため注意が必要です。また、ブローバイガスは大気中に放出されると環境汚染の原因となります。
ブローバイガスを適切に処理することは、エンジンの寿命を延ばし、環境にも配慮することに繋がります。
ブローバイガスコントロールバルブの役割
エンジンオイルの劣化を防ぎ、クリーンな排気を実現するために、ブローバイガスコントロールバルブは重要な役割を担っています。ブローバイガスとは、ピストンとシリンダーの間からクランクケース内に漏れてくる燃焼ガスのことで、オイルを劣化させる原因となります。ブローバイガスコントロールバルブは、この有害なガスを吸気系に戻し、再燃焼させることで、エンジンオイルの劣化を防ぎ、排気ガス中の有害物質の排出を抑制します。
ブローバイガスコントロールバルブは、エンジン内部の圧力変化に応じて開閉し、ブローバイガスを適切なタイミングで吸気系に送り込みます。このバルブが正常に動作することで、エンジンは常に最適な状態を保ち、高性能と環境性能を両立させることができるのです。
環境保護とエンジン性能向上への貢献
自動車のエンジンは、ガソリンを燃焼させることで動力を生み出しています。この燃焼過程で、一部のガスがピストンとシリンダーの間から漏れ出てしまうことがあります。これが「ブローバイガス」と呼ばれるものです。かつては、大気に直接放出され、環境汚染の原因となっていましたが、現代の自動車では、環境保護とエンジン性能向上のため、このブローバイガスを有効活用するシステムが導入されています。
ブローバイガスを処理するために開発されたのが、PCVバルブ（Positive Crankcase Ventilation valve）とEGRシステム（Exhaust Gas Recirculation system）です。PCVバルブは、ブローバイガスを吸気系に戻し、再燃焼させることで、大気汚染物質の排出を抑制します。一方、EGRシステムは、排気ガスの一部を吸気系に再循環させることで、燃焼温度を下げ、窒素酸化物の発生を抑制します。
これらのシステムによって、ブローバイガスは、もはや単なる排気ガスではなく、環境保護とエンジン性能向上に貢献する貴重な資源へと生まれ変わりました。自動車技術の進化は、環境負荷の低減と高性能化を両立させる方向へと進んでいます。