ブローバイ経路の研究
S2000のエンジン､F20Cのブローバイ経路は、ちょっと変わっていて､意外と理解するのが難しいので、ちょっとまとめてみ ようと思います。なお、ここではF20Cだけを取り上げますが､B18C等のB型エンジンも、ほぼ同じ経路なので、参考になると思います。
F20Cのブローバイ経路は､簡単に書くと下図のようになっています。
図1
一般には､ブローバイホースが一本だけのエンジンが多く､図だと経路Bだけですね。
しかし､F20Cでは上記のように2本有ります。
それも、経路Aは一方通行です。
この2本の経路が、非常にエンジンの話をややこしくしています。
メーカーのやる事だから､勿論意味があるのでしょうが､何故このようになっているのかを考える前に、実際の流れを見てみましょう。
簡単に言うと､F20Cのブローバイガスの流れ方は､アクセル開度によって決まります。
まず、アクセルが全開の時を考えます。
これは簡単で､下図のようになるはずです。
１、アクセル全開時の､ブローバイガスの流れ
図2
青い矢印は逆方向の流れです。矢印の太さは､流れる量の大きさを表します。
P1、P2、P3は、それぞれの部屋の気圧を表します。
アクセル全開時には､スロットルが完全に開いているので､基本的に殆ど、
P2＝P3 となるはずです。
勿論､スロットルの抵抗などがあるので､完全に同じにはなりませんが。（そのために、ビックスロットル加工とかがあるわけですね。）
（よって、厳密には､少し P3>P2 です。）
次に､P3は、基本的に常に大気圧と同じです。
ただし、これもまたエアクリーナーの吸気抵抗､吸気効率などがあるので､完全に同じにはなりませんね。
（これも厳密には､少し 大気圧>P3 です。）
実際に吸気管圧力計を見てみると、回転数によって揺らぎますが､アクセル全開時には､ほぼ1気圧（730〜760[mmHg]）になっています。
このアクセル全開の場合には、経路Bの方が径が太い上､PCVバルブみたいな邪魔な物が付いていないので､沢山流れるようです。
つまりブローバイガスの流れは､図で示すと、
P1 -> P2、 P1 -> P3、P3 - > P2 と言う流れですね。
この流れ方は､一本出しの普通のエンジンと近いですかね。
この状態では、もしもブローバイガスが発生しなければ､ブローバイガスが流れる事は無く、インマニまで入るこことはないはずです。
(青い線は後で説明する予定なので、とりあえず無視してください｡)
次に､アイドリングやエンジンブレーキなど､スロットルが全閉の状態を考えてみます。
下図のようになるはずです。
２、アクセル全閉時のブローバイガスの流れ
図3
これは驚きます。エンジンブレーキ等でアクセルを閉じれば､当然インマニは負圧になります。
実際に､圧力計を見ると､60[mmHg]以下まで下がります。これは、1気圧が760[mmHg]なので、0.1気圧以下です。
真空に近いと言ってもいいでしょう。
するとこの強い負圧で､P1の部屋、つまりエンジンのクランク室などの中の気体を、インマニが強烈に経路Aから吸い込むはずです。
アクセルが全閉だと、燃焼行程でシリンダーからガスが吹き抜けるなんて事は無いので､P1も真空に近づくはずです。
P1が真空になれば飽和して､流れは止まるはずですが､ここに更に経路Bが存在しちゃってるわけです。
P3はアクセル開度に関係なく､常にほぼ大気圧なので、気圧が下がったP1から強烈に空気を吸い込まれるはずです。
つまり、、、P3 -> P1 -> P2 という流れが常に存在する事になります。
ブローバイガス（エンジン内の気体）をインマニに入れないという観点から見ると､これはいただけません。
エンジンの中､P1の部屋は常に霧状のオイルが充満しているはずです。
経路AのPCVバルブは､逆流防止装置であって､オイル遮へいのための物ではないので､インマニ（P2）に向かって常に霧状のオイルを含んだ、P1のガスが流れ続けるはずです。
よって、エンジンブレーキ（普通にブレーキを踏んでる時も、クラッチが繋がっていれば当然エンブレ状態になる)では強烈にオイルが減るでしょう。
更に､アイドリングでも圧力計を見ると大体200[mmHg]強です。
よって、アイドリングでも､同じ流れが起きている事になります。
S2000のブローバイ経路は、アイドリングしていても､普通に、街乗りの様なおとなしい運転をしていても、オイルが減るような構造になっているわけです。
さらに、1番この流れが激しくなるのは､高回転でのエンブレで､実際に経験からも、この時に最もオイルが激しく減ります。
オイルを減らさない運転というのは､理論上、「アイドリングストップを心がけ､減速時にはすぐにクラッチを切ってエンブレ状態を作らない」。
実際にこれらを行ったら､街乗りでは、殆どオイルは減らなくなりました。
この例では､アクセルスロットルが全閉という例でしたが､アクセルスロットルが半開（パーシャル)の時も､P2は負圧となるので同じような流れが起きます。
よって、燃焼室からの吹き抜け（いわゆる､本当のブローバイガス)が存在しなければ､アクセル全開時が最もブローバイ経路でオイルが減らないという、不思議なブローバイ経路になっているわけですね。
F20Cのオイルが減る原因は沢山ありますが、このブローバイ経路も、大きな原因だと思われます。
（実際に､経路Aのホースを外してみたら､ホースの中が油まみれでした。）
さらに、F20Cは、アイドリング時やアクセル半開時の吸気温度を見ると、DC5のK20Aと比べてメチャクチャ高いんですが､それもそのはずです。
アクセルスロットル以外から､エンジン内（P1）を通ったアッチッチの気体がインマニに入ってきてるんですから。
吸気温センサーは､P2のインマニ部に付いているので､当たり前ですねぇ。
更にこのブローバイ経路の他の欠点は､オイルを最も劣化させる経路だということです。
オイルの劣化には色々な原因がありますが､熱を入れすぎる事以外の最大の劣化の原因は､「酸化」です。
つまり、酸素をいかにオイルに触れさせないかが､オイルの劣化防止となります。
余談ですが､酸化した液体は、塩酸にしても､硫酸にしてもわかると思いますが､色んなものを溶かします。
オイルが酸化すると､同じくパッキンやらガスケットやら､色んなものを溶かしたり劣化させます。
長期間オイルを変えない人の車のエンジンが､オイルのニジミやら漏れやらあり、程度が悪いのは、何よりこのオイルの酸化のせいです。
さて、その酸化の面から考えると､図のP３の部屋は常にフレッシュエアだけなので、１番酸素が含まれている状態です。
（ちなみにガソリンの燃えカスのブローバイガスは､ガソリンの分子には酸素（O）を含まないため､酸素は殆ど入っていません。
ブローバイガスの主成分は、炭化水素(HC)らしいです。）
その酸素を１番含んだフレッシュな空気を､常に P3 -> P1 -> P2
という流れで直接オイルに触れさせるのは､オイル劣化の面から見ても最悪です。
これは何とかしたい所ですねぇ･･･。
更に､ブローバイガスの本来の出所は､燃焼中にシリンダーからクランク室に吹きぬけた､未燃焼ガスや､排気ガスなどです。
ピストンリングとシリンダーの隙間（クリアランス）は必ず存在するので､どんなエンジンでもブローバイガスが全く無い事はないでしょう。
勿論､図2のような､アクセル全開時にでもです。
そのブローバイガスは､熱いし、オイルを含んでいるし､排気ガスに近い物も含んでいるでしょうから､これを吸気に戻すのは明らかに良い燃焼を邪魔しているでしょう。
ちなみに、
メーカーがこれを吸気に戻しているのは､法律でそう決められているからです。
もう一度､吸気から入れて、ガソリンと一緒に燃やすんです。
ブローバイガスを大気に開放する事は､触媒ストレートと同じように､環境に悪いので禁止されています。
ここではブローバイガスについての詳細は、長くなるのでカットしますが､他で詳しく説明する予定なので、興味がある人は参照してみてください｡
また、F20Cのブローバイガスの経路がAとBの2つあるのも､メーカーがやる事ですから当然意味があります（はずです）。
まず、何故純正経路がこうなっているのかを考えてみました。
私が出した答えは､以下の三つです。
１、F20Cには、オイルクーラーがついていないので､強制的に外部の冷たい空気をエンジンの中を通してやる事によって､油温を下げる。
２、F20Cは、低回転でアクセルが半開の時などのトルクが小さいので､吸気ポンピングロスを減らすために、経路Aからブローバイガスを利用してトルクを稼いでいる。（それにより発進を楽にし、燃費を上げるため。）
３、F20Cは高回転型エンジンのうえ、ピストンやコンロッドが重いので､アクセルが全開時以外の時の、上死点でのピストンとコンロッドの荷重による負荷を減らすために､経路Aからブローバイガスを
クッション代わりに使って､荷重を緩和している。
だと考えています。
２と３は、説明が長くなるので、ここではとりあえず省略します。（後に詳しく書く予定。）
ブローバイガスは､どんな悪さをするのか：
一応 ちょっと簡単に､ブローバイガスを吸気に戻すと、何故エンジンに悪いのかを書いてみます。特に､経路Bが一般的に普通のブローバイ経路ですが､これだとスロットルから､インマニから､吸気バルブから､燃焼室まで､オイルまみれになります。
更に､F20Cでは、吸気管圧力で空気の量を計り､理想的な空燃費となるようにガソリンを吐いているはずなので､ブローバイガスが入ることにより､これが狂う事も有ると思います（勿論､O2センサーも見ているでしょうが）。それも､実際の空気量 は測定値より少ないので､濃い方に狂うはずです。
これは、ただでさえ安全のために、高回転では理想よりも濃い目にガソリンを吹いて、パワーを落としているいるF20Cのパワーを､より落とすはずです。
また、オイルが燃焼室に入ることにより､オイルが燃え､カーボンスラッジ等の元になります。カーボンスラッジは､ヘッド内で局部的に熱を持った､ヒートスポットと呼ばれるものを作りやすく､プラグによる点火前にガソリンが燃える､プ レイグニションの原因になります。つまり､かなりタチの悪い悪いノッキングです。（ノックセンサーが､ノッキングを感知すると､たちまちECUがもっと濃くガソリンを吹いたり､点火時期を遅角して、更にパワーを落とします。）
そして、オイルが燃える事により､その燃えカスでオイル自信を汚します。
燃えたオイルは､排気ポートから､エキマニ､触媒､マフラーを通って行き､それらを全て汚します。
ひどくなると､マフラーの先が真っ黒になります。（結構多いのでは？？）
よって、ブローバイガスを吸気に入れることは､ろくな事がない気がしますね。
サーキットでは､ショップのチューニングカーを始め､皆大気開放しているのは当たり前ですね。
<ブローバイ経路の変更：
さて、今までの要素を全て考えて､１番エンジンの性能を出せて、オイルにもエンジンにも優しいブローバイ経路を考えてみます。エンジンの効率を上げる３大要素は､良い吸気に､良い燃焼に、良い排気。
純正のブローバイ経路では、良い吸気と燃焼が出来てるとは思えませんね。
ですから､それらを改善するために以下の目的を作り､新しい経路を考えてみました。
目的：
１、 オイルを燃焼室に入れたくない。（カーボンスラッジなどを防ぐ為）
２、 オイル減りを減らしたい。特に、アイドリングや、エンブレ、アクセル全開以外の時。
３、 吸気温度を下げたい。
４、 フレッシュエアのみでガソリンを燃やして、燃焼を良くしたい。
５、 エンジン内の内圧を下げたい。
６、 エンジンの回転落ちを速くして、軽量フライホイールを入れたような高速シフトアップが出来る効果を獲たい。
７、 オイルが酸素に触れにくくし、酸化を防ぎ、オイルの寿命を延ばしたい。
予測されるデメリット：
１、 ポンピングロス増加による、街乗り時の発進のしにくさ、アクセルパーシャルでのパワー（トルク）の低下。
２、 純正経路から変わるので､アイドリングが不安定になる可能性がある。
３、 エンブレ時に、ピストン、コンロッド、クランクシャフト等の荷重による負荷が増える。
４、 燃費の低下。
５、 油温が上がる。
それでは､新しいブローバイ経路です。
これは、良く使われている三つ又構造ですね。
ちなみに､オイルキャッチタンクにはクスコ製を使っています。
これは、ホースの入り口､出口共に9Φしかないので､経路Aと経路Bが合流後も9Φとなるので、経路Aは取ってしまってもあまり変わらないと思います。
三つ又だと、できれば､キャッチタンクの口は､15Φ位は欲しい気がしますね。（純正は､経路Bだけで12Φ）
ただ、P3やP2にホースを戻すと､P1の気圧が非常に高くなったときに､圧の逃げ場が無くなり､P2やP3が1気圧以上になる可能性が有りますが､大気開放だと外は常に1気圧なので、その心配はなさそうです。
だから、ホースは細くても大丈夫だろうという私の判断です。
ただ､クスコのキャッチタンクは、恐らくステー以外は他の車と共通だと思うので､結果オーライ的で､計算の上、敢えて9Φを選んだわけでわないと思います。
ちなみに､クスコのマニュアルに書いてあるブローバイ経路は、純正の経路Aをそのまま残しています。
これはちょっといただけない気がします・・・。
マニュアルどおりに すると、アクセルが全閉時のガスの流れは､以下の図のようになりますね。
うーん。これは、エアクリの吸気抵抗を受けて、気圧が落ちたP3よりも気圧が高いP4から空気を取ってくるわけですから､アクセルオフや半開では、純正経路よりも激しく ガスが流れて､もっとオイルが減りそうですねぇ。
更に､アクセル全開時には、経路Aからブローバイガスが入ります。
また、キャッチタンクの出口には、フィルターは付いていないので､思いっきりゴミや埃が経路Bからエンジン内に入るはずです。
砂なんかが入ったら､一気にメタルベアリングから、何から何までいためます。
（実際に､キャッチタンクの取り付け位置近辺は、結構砂埃や､虫の死骸などで汚れていて､頻繁に雑巾で拭いています。）
クスコが､何故このようにしたのか、ちょっと理解に苦しみます。
更に､クスコ品は標準で大気開放の上､キャッチタンクの出口はホースが付いていません。（追加で注文可能)
アクセル全開時には､9Φホースが2本から抜けるので､安心といえば安心ですが､それなら初めから太いホースにすれば一本ですむわけで､不思議です。
後に書きますが､実際には9Φのホース一本で全く問題ありません。
ちなみに､キャッチタンクの出口にホースをつけないと、キャッチタンク周りがブローバイガスのオイルで､ベタベタになります。
インプレッションに書きましたが､このキャッチタンクは､殆どオイルをキャッチしませんので。
よってこの、クスコのマニュアルどおりの経路は、私は全く推奨できません。
＊注 ブローバイ経路のようにエンジン周りをいじるのは､エンジンを壊す危険が伴うので､必ず自分で理屈を理解してから行う事をお勧めします。チューニングポリシーにも書きましたが､純正の物は､全て計算し尽くされて作られています。社外のマニュアルや､ショップを信用するのは危険だと思います。実際に私は、経路Aをオイルキャッチタンクの入り口に､経路Bを出口に繋いで､キャッチタンクを激しく破裂させた（当たり前ですね)ホンダ 車ディーラーを知っています。まあ、エンジンヘッドカバーが先にすっ飛ばなくて幸いでしたけど・・・。
よって、図4の三つ又大気開放が､最も目的に近く、お勧めです。
次にお勧めが､図4から経路Aを取ってしまって､経路Bの一本出しで､大気開放ですね。
何故三つ又の方がいいかというと､､､これは難しいですねぇ。
詳しくはまた説明する予定ですが､P1のエンジン内の気体ってのは､アクセル全開時にも吐くだけでなく､少し吸うことも有るんです。
図2や図4で書いた､細い青い線はその意味です。
その時に､できるだけ近い所から空気を持って来れた方が、吸う時のレスポンスがいいはずです。
つまり、キャッチタンクの外から空気を持ってくる前に､経路Aのホースから、少しだけ早く空気を持って来れるはずです。（経路AはPCVバルブにより逆流できないので)
レスポンスがよければ､早くエンジン内P1の気圧が安定します。
そのため､私は三つ又の方がいいと考えています。
ただ､経路Bの一本出しとは､差があっても微妙でしょう。
でわ、ウンチク､いや、理論はこの辺にして､実際に図4のように付けた三つ又大気開放の結果を書きます。
結論から言うと､「思っていたよりも変わった」と言った感じです。
結果：
１、 アイドリング時の油圧が非常に安定した。アイドリング時のブレが、±0.2Kg程度だったのが、±0.05Kg程度。
２、 最低吸気温が、4度程下がった（全開時）。外気温＋8度程度。
３、 アクセルがパーシャル時の吸気温が下がった。回転数や、ギアによるが平均で10度程度？
４、 油温が上がりやすく、下がりにくくなった。また水温も、若干高くなったかも。
５、 回転が、モーターのようにスムーズになった。また、VTECの切り替わりがはっきりした。さらに、8000回転からの伸びが上がった。 全体的にパワーバンドが上にシフトしたような 感じである。
６、 アクセルを全開にしない限り、オイル減りはかなり改善された。（約半分程度）
７、 マフラーの先の黒いススの量が減った。
８、 ヘッドカバーガスケット（パッキン)からのオイルのニジミがなくなった。
９、 エンジンの回転落ちは、若干速くなった。
１０、 停止状態から、発進するときに、以前より、アクセルを深く踏まないとノッキングするようになった。
よって、クラッチを繋ぐ時に少しシビアになった。
１１、 アクセルがパーシャルでは、若干トルクが落ちた気がする。
１２、 エンブレが、若干強く効く様になった気がする。
１３、 エンブレなど、アクセルオフの瞬間の負圧が、大きくなった（10〜20mmHg）。ただその後はサチレートするのか、変化
なし。127mmHg程度。
１４、 オイルの汚れが若干減った。
１５、 暖気中の、２次吸気システムが切れた後、アイドリングが2000回転以上上がることがある不具合が治った。（なぜ？？）
１６、燃費は､若干良くなった。
１７、 オイルの寿命が確実に伸びた。2000Kmで明らかにヘタリを感じていたのが、高い油温で3000Km走っても、殆ど変わらなくなった。おそらく、酸化作用が減った為と思われる。
とう感じで､予想しないメリットもありましたが､概ね予想していた､理論通りに変化しました。
ちなみに、コンピュータが学習するまで少し時間がかかり､フライホイールが軽いせいもあったのか、始めはトルクダウンが目立ちましたが､学習するにつれ改善され､純正マフラーにもかかわらず､特に高回転のパワーはかなり上が った感じです。
恐らく安全のため､燃調が濃くなる8000回転から上は､ブローバイガスが減って､実効排気量､実効圧縮比が上がり､燃調も薄い方に行ったためと思われ、全くといっていいほどレブまでトルクが落ちないようになった気がします。大袈裟ですけど､8000回転を超えた所で､もう一発ハイカムに切り替わったような加速をする感じです。
ここはブローバイ経路の研究コーナーなので(笑)､詳しい取り付けや感想は､オイルキャッチタンク設置の､インプレッションに書きます。
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