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2023年06月20日 イイね!

オイル上がり・ブローバイ 雑感 ⑤

オイル上がり・ブローバイ 雑感 ⑤ブローバイの説明をしようと検索していると
https://motor-fan.jp/tech/article/9246/
↑↑↑
こんな記事があったので紹介します

自論では
①リングすべり面からのブローバイはオイル(液体)の表面張力のため極少と考えます
②合口部からのブローバイは殆どと言えば殆ど 微量と言えば微量と思います 燃焼室からの直下に掛かるブローバイ量という意味では微量と考えます
③リング側面からのブローバイは90%以上と考えます 但し左の図の経路ではなく右上の図の経路で流れると考えます
燃焼室からのブローバイはピストンリング(トップリング)上端に当たりトップリングを押し下げると共にリング溝上端とトップリング間に出来た隙間を通り リング溝奥とトップリング内径部との隙間を経由しトップリング合口隙間に集まってセカンドリングへと向っていくと思います
セカンドリング部ではトップリングが相当の緩衝の役割を担い圧力が減衰しているので負荷や回転数 アクセル開度によりセカンドリングがフロー状態になることも推定されるのでブローバイの流れはこうだと1つのパターンではない気がします

~紹介したwebページより抜粋~
3.オイルコントロール機能
計算や測定の結果、ピストンリングとシリンダー壁の間に存在するオイルの厚さは厚くて数μm、薄いと1μm以下で、シリンダー壁面の粗さとほぼ同等。上下死点では金属接触する。トップリングの第一の機能はガスシール性。オイルリングは摺動に必要なオイルを残し、不必要なオイルを掻き落とすのが役目。セカンドリングはトップリングとオイルリングのバランスを取るイメージ。セカンドリングの溝内での動きが、トップリング下側面のシール性に影響を与えたりする。

紹介したwebページ自体がどこまで真を突いているかは不透明ですが「薄いと1μm以下で、シリンダー壁面の粗さとほぼ同等。上下死点では金属接触する。」の文面が少し引っ掛かりました
前回まででも述べていましたが指定オイル交換時期までほぼ油量が減らないエンジンは上記のような状態ではないか?指定オイル交換時期でH-Lレベルの半分くらいまでオイルが減るエンジン(計算されたオイル上がり)の方が健全ではないのかと思いました
オイルが減らないエンジンは焼付かないギリギリの油量 ウォータースライダーに例えるとちょろちょろと水を流すイメージ 少し潤沢に水を流せばスムーズに滑るんじゃない?
それと4サイクルエンジンのシリンダー潤滑方法は腰下側のみで燃焼室側からは潤滑しない これも例えてみると乾いたガラスにウォッシャー液を下部側に復路時だけに掛けるみたいな感じ 上部側の往路時にもかけた方がビビらないんじゃない?
霧雨程度でも降ってた方がブレード(リング)やガラス(シリンダー)の摩耗や傷は抑えられるんじゃない?
っていう発想でガソリンに少量オイルを混ぜるのを実験的にやっています
Posted at 2023/06/21 00:14:58 | コメント(0) | トラックバック(0) | 日記
2023年06月19日 イイね!

オイル上がり・ブローバイ 雑感 ④

オイル上がり・ブローバイ 雑感 ④画像はリード110のオイル上がりが激しかったピストンのリングを外し洗浄途中のものです
オイルリングは完全に固着していました トップ・セカンドリングは固着はしていませんでしたがスラッジは付着していました
圧縮や合口隙間等 もっと測定しておけば良かったかと今になって思います
全リングが完全固着していれば圧縮抜けによりパワーダウン・燃費悪化は体感できたと思いますが 以外にも燃費も悪化せず エンジンもスムーズにむしろ軽やかに回っていた印象があります あとエンジンブレーキも緩くすーっと惰性走行が長かった気がします 油膜が潤沢にシリンダーに付着していたこととフリクションが少なかったためかも知れません
ピストンリングはリング溝の間で上下及び外周(ラジアル)方向へフリー摺動することで①気密を保持し ②シリンダーからオイルを掻き落し ③リング溝内を新油で洗浄します
ピストンリング・リング溝が汚れるとピストンリングの摺動幅が抑制され③の作用が弱まり汚れが蓄積し固着に繋がります 対策としてオイル交換の頻度を上げたり添加剤を活用するというのがありますが 前回も書いたようにメーカー指定の交換時期で早期にリング固着する(多発している)エンジンはオイル循環・洗浄能力に欠陥があると思います
車検時(2年毎)や数万km毎のオイル交換なんかは論外ですが…
Posted at 2023/06/19 22:10:03 | コメント(0) | トラックバック(0) | 日記
2023年06月18日 イイね!

オイル上がり・ブローバイ 雑感 ③

オイル上がり・ブローバイ 雑感 ③ピストンリングと油膜の概要が解る画像です
引き出し線で「油膜」と書かれたトップリングの上に残った油がオイル上がり対象の残留油膜です
各ピストンリングは上下方向にクリアランスがありピストンの上下動の際 リング溝の中で上下に摺動し油膜コントロールと気密保持やブローバイガスの抑制を担います
リングの動き(自説)
オイルリング:シリンダ内圧の変動〔吸入→(負圧) 圧縮→(負圧→加圧) 燃焼→(強加圧) 排気→(加圧)〕に対しトップリング・セカンドリングが圧力緩衝作用を担い変動の影響を殆ど受けない 慣性の法則及び(単気筒エンジンの場合)ピストン上下動に伴うクランクケース室内のポンピング圧力変動によりピストン下降時はリング溝上端に 上昇時はリング溝下端に押し付けられていると推定
セカンドリング:上記のシリンダ内圧の変動はトップリングが クランクケースの圧力変動はオイルリングが圧力緩衝作用を担うため過度の圧力変動はなく原則オイルリングと同様な動きと推定 但しトップリングとオイルリングの気密が限りなく0であればセカンドリングはフロー状態でリング溝の中で上端or下端に接してはいてもオイルリング程強く押し当てられていない可能性も?
トップリング:吸入・排気工程はオイルリングと同様 圧縮・燃焼工程はアイドリング/パーシャル/加速/減速(エンジンブレーキ)によりシリンダー内の圧力状態やピストンスピードが一定でないため状況によって変動すると推定
圧縮工程は下死点付近ではシリンダ内負圧のためリング溝上端に 上死点に近づき正圧になるとリング溝下端に移動
燃焼工程は減速以外はリング溝下端に押されていると思います
Posted at 2023/06/18 09:10:26 | コメント(0) | トラックバック(0) | 日記
2023年06月17日 イイね!

オイル上がり・ブローバイ 雑感 ②

オイル上がり・ブローバイ 雑感 ②オイル上がりの原因について
よくオイル管理不足を指摘する声(web配信)を聞きます
2000km~3000kmで交換しないとオイル上がりになるとか…
自説で申し訳ないですが 市販車に関していえばメーカー指定の交換時期(例 1年 10000km等)を遵守している限り10年100000km走行までくらいは 指定の交換スパン間でオイルがH→Lレベル以下に減るのは欠陥というか製造側のミス・責任と考えています(但し ドライスタートでレーシングする・全開走行を頻繁にする・シビアコンディション等を除く)
レース車両は滑らかに高回転まで回しパワーを稼ぐためフリクションの軽減を重視しピストン⇔シリンダー隙間を拡げ ピストンリング張力や厚みも市販車と異なり オイル消費もレースを完走するのに必要な量までは許容されます
昔 初代シティE-AAはオイル良く減るのは燃費を稼ぐためピストンリング張力を低減してるんだ と耳にしたことがあります
真偽は解りません が自身も数十年来2輪4輪問わずホンダ車に乗る機会が多く 昔のホンダ車は他社製に較べエンジンの吹きあがりが軽快でスムーズに加速する印象がありました その代わりと言っては語弊があるかも知れませんがオイル消費がありオイル交換時L~中央程度まで減っている車両が多かったです オイル消費とフリクションのバランスを意図的に計算している気がします 他社製はオイル交換時殆ど減っていない車両の割合が多いような印象です
webで見るとダイハツKF型 ホンダR20A型 スズキF6A型エンジンなどはオイルリング固着によるオイル上がりが多数発生しているようです
そして我がリード110も…
指定の交換頻度でオイルリングが固着するエンジンは設計上のエラー(例 オイルリング溝のオイル逃がし穴の径・ピストンリングクリアランス他)か設計上の張力・形状で部品が出来なかった製造エラ-(新設計・製造工場[国]変更他)か何らかの欠陥が疑われます
製造上の不備を極端なオイル交換頻度(1000km未満等)で延命するのはなんだかなぁ…と思います
Posted at 2023/06/17 09:08:28 | コメント(0) | トラックバック(0) | 日記
2023年06月16日 イイね!

オイル上がり・ブローバイ 雑感 ①

オイル上がり・ブローバイ 雑感 ①先日 リード110のオイル消費過多に付き腰上O/Hを行いオイルリング固着を確認
ピストン・リングの交換を施工しました
WEB上も含めオイル上がり・ブローバイに関する見解は諸説あり本当の本当 的を射ているメカニズムは自動車メーカーや大学等の研究者くらいでないと解ってない気がします
自身ももちろん解っていませんが エンジンの気持ちになって雑感を書いてみます
一回では書ききれないので今回は①です
「オイル上がり」と聞くと故障→修理とイメージするかも知れませんが オイル上がりは正常なエンジンも起こっています クランク室で攪拌・飛散したオイルはピストン最下部のオイルリング(溝)に導かれ適正な量・薄さの油膜層に掻き落されセカンドリング→トップリングで更に薄い油膜層となり適正な微量の油膜がシリンダー壁に付着し燃焼行程でガソリンと共に燃焼排出されていきます
これは適正な「オイル上がり」で各メーカーもオイルは消費しないとは言っていません
故障と言える「オイル上がり」は各ピストンリングの摩耗・固着・張力低下やシリンダー傷・摩耗やエンジンオイルの油性劣化により不適正に厚く 多量の油膜がシリンダー壁に付着している状態を指します
オイルが過剰に燃えるため 白煙が発生 燃焼室・排気系統に煤や堆積物が付着し性能が低下するとともにオイルが異常に消費しオイル不足による焼付きや更に酷いオイル上がりを誘発してしまいます
要因は種々あると思います オイル管理不足 乗り方・扱い方 車体の個体差など…
その辺りは②に続きます
Posted at 2023/06/16 20:05:05 | コメント(0) | トラックバック(0) | 日記

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