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ブローオフバルブ（ダンプバルブまたはコンプレッサーバイパスバルブとも呼ばれる）は、ほとんどのガソリンターボチャージャー付きエンジンに搭載されている圧力解放システムです。ブローオフバルブは、スロットルが閉じられたときに吸気システム内の圧力を下げ、コンプレッサーのサージを防ぐために使用されます。[1]
デザイン
ブローオフバルブの主な機能は、コンプレッサーサージを防ぐことです。コンプレッサーサージは、ターボチャージャー付きエンジンでスロットルが閉じられたときに発生する現象です。ターボチャージャーのコンプレッサーホイールが高速で回転しているときにスロットルが突然閉じられると（ギアチェンジ中など）、コンプレッサーのサージラインを超えて流量が減少します。この時点でコンプレッサー全体の圧力変化が減少し、流量が減少するだけでなく、逆流やプレナム圧力の減少につながる可能性があります。[2]コンプレッサーはまだ高速で回転しているため、流量が十分に減少すると、コンプレッサー全体の圧力変化が上昇し始め、プレナムへの流量が再び確立されます。[1] [3]この急速な加圧と減圧のサイクルは、コンプレッサーが十分に減速するか、スロットルが再び開かれるまで繰り返されます。コンプレッサーのサージによって発生する音はターボフラッターと呼ばれ、高速サイクルが繰り返されるとコンプレッサーに周期的なトルクが発生し、ベアリングとコンプレッサーのインペラにかかるストレスが増加する可能性があります。[2]
ブローオフ バルブは、スロットルが閉じているときに吸気システム内の圧力を解放するように設計されています。「再循環」タイプのブローオフ バルブは、加圧された空気を吸気の非加圧セクション (つまり、ターボチャージャーの上流) に戻しますが、「大気放出」タイプのブローオフ バルブは、空気を大気中に直接放出します。
手術
スロットルの下流の吸気マニホールドに接続された真空ホースは、ブローオフバルブに基準圧力を提供します。
スロットルが開いているとき、ブローオフ バルブのピストンの両側の空気圧は等しいため、スプリングによってバルブは閉じた状態を保ちます。スロットルが閉じると、吸気マニホールド内の圧力がスロットルの上流の圧力より低くなり、バルブが開きます。これにより、ターボチャージャーからの過剰な圧力が大気または吸気マニホールドに放出されます。
吸入空気量計測
ブローオフバルブの上流にエアフローセンサーがあり、ブローオフバルブが大気中に放出される場合、燃料噴射システムは、吸入空気の一部がシリンダーに入る代わりに放出されたことを認識しません。放出された空気の量はエンジンには関係ありませんが、必要な燃料量の計算には依然として含まれており、これにより過剰な燃料が噴射され、そのためエンジンは各ブローオフバルブの作動後に短時間、燃料が濃い混合気で作動します。この濃い運転の影響には、スパークプラグの汚れ、触媒コンバータの損傷、スロットルを開いたときのエンストやもたつきなどがあります。
この問題を回避する方法の 1 つは、エアフロー センサーをブローオフ バルブの下流に配置することです (従来のドロースルー セットアップではなく、ブロースルーセットアップと呼ばれます)。ブロースルー方式を使用すると、空気が MAF に到達する前に圧力が解放されるため、ブローオフ バルブが開いても MAF は影響を受けません。
その他の解決策としては、空気を吸気口に再循環させるブローオフ バルブの使用や、マニホールド絶対圧力センサー (エアフロー センサーの代わりに) を使用して必要な燃料の量を決定することが挙げられます。
参照
参考文献
- ^ ab 「ブローオフバルブについて知っておくべきことすべて」www.gfb.com.au 。 2018年9月1日閲覧。
- ^ ab 「コンプレッサーサージとは何か？」www.turbobygarrett.com 。 2018年9月1日閲覧。
- ^ Xue, Xiang; Wang, Tong; Zhang, Tongtong; Yang, Bo (2018). 「可変羽根付きディフューザーを備えた遠心圧縮機の失速とサージのメカニズム」.中国航空学誌. 31 (6): 1222–1231. doi : 10.1016/j.cja.2018.04.003 .
さらに読む
- アラード、アラン。『ターボチャージングとスーパーチャージング』、イギリス、ケンブリッジ：パトリック・スティーブンス・リミテッド、1982 年。
- ゴーラ、ラーマ、そしてカーン、アイジャズ。ターボ機械の設計と理論。ニューヨーク、ニューヨーク: マーセル・デッカー、2003 年。
- 自動車技術者協会。ターボチャージャーとターボチャージャー付きエンジン。ペンシルベニア州ウォーレンデール、1979 年。
- Watson, N.、Janota, N.「内燃機関のターボチャージャー化」ロンドン、イギリス：Macmillan Press Ltd、1982年。