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2024-06-03T16:13:37Z
利用者の投稿記録
MediaWiki 1.31.0
インテークマニホールド
2017-02-21T13:15:57Z
<p>126.74.14.161: /* 可変長式インテークマニホールド */</p>
<hr />
<div>{{出典の明記|date=2011年4月}}<br />
'''インテークマニホールド'''({{lang-en-short|intake manifold}})は[[内燃機関]]の[[燃焼室]]に[[空気]]を導入するための多岐管({{lang-en-short|manifold}})である。日本語ではインマニと略して呼ばれる場合もある。<br />
<br />
== 概要 ==<br />
インテークマニホールドはエンジンが吸い込む混合気または空気<ref>[[ディーゼルエンジン]]などの[[拡散燃焼]]機関や[[ガソリン直噴エンジン]]では空気のみ。その他の予混合燃焼機関では[[混合気]]。</ref>を複数のシリンダーに分配する、枝分かれした管路である。吸入行程で燃焼室内に生ずる[[負圧]]により混合気や空気がインテークマニホールド内を流れ、屈曲や内径変化といったインテークマニホールドの設計はエンジンの燃焼効率や[[体積効率]]、ポンピングロスといった性能に影響を及ぼす。<br />
<br />
インテークマニホールドはかつては[[鋳鉄]]や[[アルミニウム合金]]で製造されることがほとんどであったが、自動車用エンジンでは[[エンジニアリングプラスチック]]製も増えている。<br />
<br />
== ヘルムホルツ共鳴 ==<br />
インテークマニホールドの集合部分に広い空間を作って'''[[サージタンク]]'''({{lang-en-short|surge tank}})とし、各シリンダーに接続される枝管の長さや内径を調整して[[ヘルムホルツ共鳴]]を利用してエンジンの性能を向上させる設計がとられる場合もある。吸入行程で燃焼室へと送り込まれる気体の速度は高く、吸気バルブが閉じられても気体には[[慣性]]が働いて、閉じたバルブに[[衝突]]する。これにより吸気ポート内の圧力は[[脈動]]的に変化し、エンジンの回転速度、すなわち吸気バルブの開閉[[周波数]]によってはヘルムホルツ共鳴が発生する。共鳴が発生するエンジンの回転速度は枝管の内径や管長に依存し、インテークマニフォールドを適切に設計して圧力が高くなる[[位相]]と吸気バルブが開くタイミングを一致させることで吸気効率を高くすることができる。同時に、共鳴がほかのシリンダーの枝管に影響すると設計通りの働きを示さない場合もあることから、管の集合部にはサージタンクを設けて共鳴が他の枝管に影響するのを抑える構造としている。<br />
<br />
[[キャブレター]]仕様の[[V型8気筒]]エンジンでクランク角の位相が180度異なるシリンダーの吸気脈動を分離するように二層分割型のサージタンクを持つインテークマニホールドが採用される場合がある。一方のシリンダーからもう一方への圧力波の干渉を減少し、エンジン回転速度が中程度の領域において吸気の流れを滑らかにすることでエンジン出力がより高くなる。こうしたマニホールドは、元は2バレルや4バレルキャブレターのために[[設計]]されたが、[[燃料噴射装置]]が普及した現在、スロットルボディインジェクションにもマルチポイントインジェクションにも用いられている。<br />
<br />
=== 可変長式インテークマニホールド ===<br />
[[File:Lower-intake-manifold.jpg|thumb|right|220px|1999年式[[マツダ・ロードスター]]のBP-4WエンジンのVLIM。4気筒のうち同時点火される2気筒分の2系統の枝管を持った構造で、バタフライバルブにより切り替える。]]<br />
電子制御技術の発展により、エンジン回転域に応じて枝管の長さを切り替える'''可変長式インテークマニホールド'''({{lang-en-short|Variable Length Intake Manifold, VLIM}})も実用化された。低回転域用の長くて細い枝管である'''プライマリポート'''と、高回転域用の短くて太い'''セカンダリーポート'''の2系統を用意し、エンジンの回転速度に応じて集合部の出口に設けられたバルブで切り替える<ref>{{cite web|url=http://www.aisin.co.jp/pickup/watch_aisin/episode03/episode03_06.htm|title=Watch!AISIN よく見てごらん、ここにもアイシン 「樹脂製可変吸気インテークマニホールド」編-製品紹介ページ|publisher=アイシン精機株式会社|accessdate=2015-11-03}}</ref><ref name=mazda>{{cite web|url=http://www.mazda.com/contentassets/7cb07cf691be433c90d4332fca2694e1/files/2003_no003.pdf|format=pdf|title=RX-8搭載の新開発RENESIS|publisher=マツダ株式会社|accessdate=2015-11-03}}</ref>。管長の違いによってヘルムホルツ共鳴の周波数を切り替えるだけでなく、プライマリポートは管径を細くすることで吸入空気の流速を上げ、セカンダリポートは吸気抵抗を少なくするために太く作られている<ref name=mazda/>。<br />
切り替えバルブは複数設けられる事もあり、2段階以上の可変長を可能性としている場合もある。<br />
<br />
切り替えは必ずしも回転数のみで制御されているわけではなく、回転数と共に負荷によっても変化する方式もあり、この場合はどの回転数でも低負荷時は高回転域と同様の吸気管長の太く短い流路となる事がある(トヨタACIS等)。<br />
また単純に低回転域と高回転域での二段階の切り替えではなく、低・中・高回転域での三段階、もしくはそれ以上段階で制御する方式もある。これは切り替え部位が経路上に複数ある場合はそれぞれを切り替える事により制御を行う。切り替え部位が1つで三段階の切り替えを行うケースでは、中回転域でのみ吸気管長を伸ばし、低回転域では高回転域と同様の制御とする事がある(ホンダR20A、スズキM16A等)。<br />
以上のように低回転域や低負荷時においても高回転域と同様の流路とする事があるのは、流量が少なく管長が長い事により抵抗がかえって大きくなる場合や、流路を開放し全体をサージタンクとする事で低回転時、低負荷時に増加する吸気脈動を吸収し安定化させるケースなどで有効に働く。<br />
この様に可変長式であっても低回転域で必ず吸気管長が長くなっているとは限らず、また負荷によっても制御が異なる事がある点は注意が必要となる。<br />
<br />
== 付加機能 ==<br />
ガソリンやLPGなどを燃料とする火花点火機関ではインテークマニホールド内に生じる[[負圧]]を利用してバキュームアクチュエータで動作するエンジン補機や車載装備の動力源とすることが一般的で、[[ブレーキブースター]]や[[排出ガス]]対策装置、[[ディストリビューター]]の進角装置などが該当する。ディーゼルエンジン搭載車の場合はスロットルバルブがないのでインテークマニホールドから十分な負圧が得られず、[[真空ポンプ|バキュームポンプ]]によって負圧が作られる。<br />
<br />
インテークマニホールドには吸入空気や混合気を温める機能を付加される場合もある。[[ディーゼルエンジン]]のうち、[[シリンダーヘッド]]に[[グロープラグ]]を持たない[[燃焼室#直接噴射式|直噴式]]では、[[電熱線]]でインテークマニホールドを通過する空気を暖めて冷間時の始動を助ける'''インテークヒーター'''が備わる。ガソリンエンジンでは[[エキゾーストマニホールド]]とインテークマニホールドを隣接させて排気熱を吸入混合気に伝え、燃料の気化を促進させるための機構が備わる例もある。'''ヒート・ライザー'''({{lang-en-short|Heat Riser}})と呼ばれ、主にターンフロー式シリンダーヘッドで用いられたこの機構は、エキゾーストマニホールドに設けられた'''ヒートライザーバルブ'''を開いて、冷間時に排気の流れをインテークマニホールドに接する管壁へ迂回させる。ヒートライザーバルブは、[[バイメタル]]やバキュームアクチュエータで動作するバタフライバルブが用いられた。{{要出典範囲|date=2015年11月|しかし一方で、キャブレターに[[パーコレーション]]が発生するなどの問題があった}}。<br />
<br />
== 脚注 ==<br />
{{Reflist}}<br />
<br />
== 関連項目 ==<br />
* [[エアインテーク]]<br />
* [[プレッシャーウェーブ・スーパーチャージャー]]<br />
* [[キャブレター]]<br />
* [[スーパーチャージャー]]<br />
* [[サージタンク]]<br />
* [[スロットル]]<br />
* [[エキゾーストマニホールド]]（エキマニ）<br />
<br />
{{自動車部品}}<br />
{{オートバイ部品と関連技術}}<br />
<br />
{{デフォルトソート:いんてえくまにほおると}}<br />
[[Category:自動車エンジン技術]]<br />
[[Category:自動車部品]]<br />
<br />
[[en:Inlet manifold]]<br />
[[fa:منیفولد]]</div>
126.74.14.161
クランクケースブリーザー
2017-02-21T11:33:11Z
<p>126.74.14.161: /* 歴史 */</p>
<hr />
<div>{{出典の明記|date=2011年5月}}<br />
'''クランクケースブリーザー'''({{lang-en-short|Crankcase breather}})は、[[4ストローク機関]]においてクランクケースの圧力を逃がす通気口である。この項目ではクランクケースブリーザーから流出する[[エンジンオイル]]を受け止める'''オイルキャッチタンク'''({{lang-en-short|Oil catch tank}})についても包括して記述する。<br />
<br />
== 概要 ==<br />
4ストローク機関のクランクケース内部は[[ブローバイガス]]や温度上昇に伴う空気の膨張、オイルの蒸気によって外気よりも圧力が高くなる。この圧力を外部へ解放するために設けられているのがクランクケースブリーザーで、最も単純なものは外気へ直接解放する方式である。しかし、ブローバイガスは[[未燃焼炭化水素]]などの大気汚染物質を高濃度で含むことから、自動車などでは吸気管へと還元する構造がとられる。さらに、ブローバイガス成分によってエンジンオイルが汚れたり、[[希釈]]されたりするため、PCVバルブと呼ばれる[[逆止弁]]を用いてブローバイガスを積極的にクランクケース外部へ排出する方式が採用されている。<br />
<br />
== 大気開放型 ==<br />
クランクケースブリーザーとして最も単純な構造で、圧力を直接大気に解放するものである。自動車などではクランクケースや[[シリンダーヘッド]]カバーにホースが接続されて車体の低い位置まで延ばされ、出口は路面に向けて開口される。気化したオイルや水分、ブローバイガスはホース出口から排出される。ホースの先端には異物の侵入を防ぐために小型のエアクリーナーが取り付けられる場合もある。多くの国や地域では法規により、自動車などにはブローバイガス還元装置の装備が義務づけられるようになったため、大気開放型のクランクケースブリーザーはポータブル[[発電機]]や[[原動機付自転車]]などに採用されるにとどまる。<br />
<br />
== 再循環型 ==<br />
クランクケースブリーザーの出口がエアクリーナーボックスや吸気管へ接続された構造で、発生したブローバイガスを吸気とともに燃焼室へ送る構造である。ブローバイガスに含まれるオイルミストや未燃焼炭化水素は燃焼され、排ガス浄化装置を通過して大気へ放出される。自動車などに装備が義務づけられるブローバイガス還元装置としては最も簡単な構造で、多くの車種が採用している。<br />
<br />
== クランク室掃気型 ==<br />
[[Image:Pcv-valve.jpg|thumb|[[サーブ・96]]の{{仮リンク|Ford Taunus V4 engine|en|Ford Taunus V4 engine}}に取り付けられたPCVバルブ。左[[シリンダーバンク]]のロッカーカバーに直に取り付けられ、ブリーザーチューブはインテークマニホールドに接続されている。]]<br />
[[Image:Pcv valve.jpg|thumb|PCVバルブの一例]]<br />
[[Image:Pcv valve 1.jpg|thumb|PCVバルブの一例]]<br />
クランクケース内を積極的に換気してエンジンオイルの劣化を緩和する方式で、クランクケース内のブローバイガスやオイルミストを含んだ空気は[[インテークマニホールド]]の負圧で吸い出され、新気はエンジン吸気のエアクリーナーボックスから取り込まれる<ref name=daisyarin>{{Cite book |和書 |year=2003 |title=大車林 自動車情報事典|publisher=三栄書房|isbn= 978-4-87904-678-9}}</ref>。エンジン（多くの場合はカムカバー）にはインテークマニホールドとエアクリーナーボックスにそれぞれ1本ずつの管が接続されていて、インテークマニホールドに接続される管には'''PCVバルブ'''({{lang-en-short|Positive Crankcase Ventilation valve}})が組み込まれてエンジンの運転状態に応じて流量を調節している<ref name=daisyarin>{{Cite book |和書 |year=2003 |title=大車林 自動車情報事典|publisher=三栄書房|isbn= 978-4-87904-678-9}}</ref>。PCVバルブは[[ばね]]と円錐状のプランジャで構成されていて、クランクケースよりもインテークマニホールドの内圧が低いときに開いて1方向にのみ通気する。エンジン停止中など、インテークマニホールド内が大気圧に近い時はばねがプランジャを押しつけてバルブが閉じている。マニホールド内に負圧が発生し、プランジャを吸引する力がばねの荷重を上回るとバルブが開く。一方で、プランジャの円錐部はニードルバルブとして働き、マニホールドの負圧とバネの荷重のバランスに応じてバルブボディとの隙間が変化して流量がコントロールされる。アイドリング時などで負圧が大きい時にはプランジャが強く吸引されて円錐部の流路面積が小さくなり、加速時などで負圧が小さい時は流路面積が大きくなる<ref>{{cite web|author=Toyota Motor Sales, U.S.A., Inc.|url=http://www.autoshop101.com/forms/h63.pdf|title=EMISSION SUB SYSTEMS - Positive Crankcase Ventilation System|format=pdf|publisher=Autoshop101|language=英語|accessdate=2011-06-15}}{{リンク切れ|date=2015年12月}}</ref>。<br />
<br />
車種によってはエアクリーナー側の流路にオイルセパレーターが組み込まれている場合があり、ブローバイガスが通過する場合にブローバイのオイル分を除去する。オイルセパレーターに溜まったオイルは、新鮮な空気がクランクケースへ取り込まれる際にクランクケース内に送り返される。<br />
<br />
== クランクケース内圧コントロールバルブ ==<br />
クランクケース内圧コントロールバルブはクランクケースの内圧を常に最適に保つことを目的に装着される部品である。一部の[[オートバイ]]や[[モータースポーツ]]車両で導入が進められている。<br />
<br />
== 歴史 ==<br />
オープンタイプのクランクケースブリーザーは4ストロークエンジンの発明から30年余りが経過した1928年に登場した。それ以前の4ストロークエンジンはピストン下降に伴うクランクケース内の圧力に耐えるために、各部のオイルシールをエンジン内圧に耐える高剛性のものとして、[[オイルレベルゲージ]]もねじ込み式とすることで内圧対策を行っていた。クランクケースブリーザーの考案によって、より高回転での運転が可能となった。<br />
<br />
PCVバルブに類似した逆止弁がクランクケースブリーザーに初めて採用されたのは、[[第二次世界大戦]]中の[[戦車]]のエンジンであった。戦車はしばしば深い河川を渡河走行し、オープンタイプではクランクケース内部が浸水して潤滑に問題を起こす恐れがあったため、水分の侵入を防ぐ逆止弁が設けられた。しかし、この段階では外部からの異物の侵入を防ぐ目的でのみ逆止弁が利用され、今日のPCVバルブに相当する利用法はまだ考えられてはいなかった。<br />
<br />
1952年、[[カリフォルニア州]][[パサデナ_(カリフォルニア州)|パサデナ]]の[[カリフォルニア工科大学]]に所属する{{仮リンク|Arie Jan Haagen-Smit|en|Arie Jan Haagen-Smit}}教授は[[光化学スモッグ]]の原因物質が未燃焼の[[炭化水素]]であることを発表し、当時の自動車用エンジンが原因であることを強く示唆した。1958年にGM Research LaboratoryのLloyd L. Withrow博士が幾多の路上調査を行い、未燃焼炭化水素の発生源が当時主流であったオープンタイプのクランクケースブリーザーであることを突き止めた。Withrow博士の報告を受けた[[ゼネラルモーターズ]]は直ちにクランクケースブリーザーの改良を行う必要性を認識し、傘下の各部門にクランクケースブリーザーの有効な改良策が無いかを調査させた。その結果、[[キャデラック]]部門が大戦中に戦車用エンジンに用いていた簡易な逆止弁を応用することで、クランクケース内のブローバイを効果的に吸い出せることが明らかになった。これが実用的なPCVバルブの始まりである。GMはPCVバルブの有効性を確認すると、{{仮リンク|Automobile Manufacturers Association|en|Automobile Manufacturers Association}}(AMA)を通じて米国内の[[自動車産業]]に対して、PCVバルブの特許権を放棄し、ロイヤリティフリーとすることを発表した。これにより、AMAに所属する各社は連邦政府の具体的な法改正が無かった場合であっても1961年までにはカリフォルニア州で販売する自動車の全てにPCVバルブを導入、1962年にはアメリカ50州で販売する自動車の全てに導入を完了し、連邦政府が新たな法規制を導入することに合意した。<br />
<br />
1967年の連邦[[大陪審]]の調査の折には、幾つかの批評家はAMAが主張するほどPCVバルブには光化学スモッグの抑制効果が無いのではないかと発表し、より強力なスモッグ低減装置の導入を主張した。しかし18ヶ月に及んだ調査の結果、Samuel Flatow米連邦[[検事]]はAMAの主張を認める決定を下した。<br />
<br />
== オイルキャッチタンク ==<br />
オイルキャッチタンク(Oil catch tank)は、クランクケースブリーザーの出口に設けてブローバイガスと共に排出されるオイルを受け止める部品である。オイルキャッチタンクはブローバイから水分やオイルミストを除去したり、ピストン吹き抜けを伴う[[エンジンブロー]]が発生した際にオイルがエンジン外部に撒き散らされることを防止したりといった役割がある。<br />
<br />
メーカー純正で取り付けられるものはオイルや水を溜めておくタンクではなく、オイルセパレーターとして機能し、分離された水分や油分はセパレーター底部の管を通ってクランクケースへ戻される。またブローバイの発生量が相対的に少ない[[軽自動車]]などには装備されないことも多い。<br />
<br />
特に[[モータースポーツ]]においてはコース上へのオイル飛散は、事故を引き起こす危険性が高いため、多くの場合はレギュレーションによってオイルキャッチタンクの取り付けが義務付けられている。あるいは、内圧コントロールバルブを取り付けた車両において、バルブ内へのオイルの混入を防ぐ目的でクランクケースと内圧コントロールバルブの中間にオイルキャッチタンクを設ける場合がある。<br />
<br />
== 脚注 ==<br />
{{reflist}}<br />
<br />
== 関連項目 ==<br />
*[[インテークマニホールド]]<br />
*[[クランクケース]]<br />
*[[光化学スモッグ]]<br />
*[[排ガス規制]]<br />
*[[チャコールキャニスター]](パージコントロールバルブ)<br />
<br />
== 外部リンク ==<br />
*[http://www.geocities.co.jp/MotorCity-Rally/1407/brob/index.html ブローバイガスの処理について]<br />
<br />
{{car-stub}}<br />
{{motorcycle-stub}}<br />
{{自動車部品}}<br />
{{オートバイ部品と関連技術}}<br />
<br />
{{DEFAULTSORT:くらんくけえすふりいさあ}}<br />
[[Category:往復動機関]]<br />
[[Category:自動車エンジン技術]]<br />
[[Category:自動車部品]]<br />
[[Category:オートバイのエンジン]]<br />
[[Category:車両チューニング]]</div>
126.74.14.161
Warning : Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/WebResponse.php on line 46