直噴エンジンはガソリンによるバルブ洗浄に期待が出来ないので、インテークポートやインテークバルブにカーボンなどが付着しやすい。
F型はR型ミニのエンジンのような大量のススは付きにくくはなっているが、徐々にスラッジは蓄積されていく。
近年ではエンジン効率向上の観点から直噴システムを採用するエンジンが増えていて、マツダは全車種直噴だと思うし、他のメーカでも直噴エンジン搭載車両が増えている。
ミニの場合にインテークポートやインテークバルブの状態は、インテークマニホールドに付けられている圧力センサを外すと、その穴から内視カメラを入れて見ることが出来る。
ポート噴射エンジンの場合は、インジェクタを外せばバルブが見える。
RECSは効かないのか？
以前にバーダルD-A-Cの注入を行ってみた。
バーダルD-A-CはワコーズRECSの元祖？みたいなもので、効果がないとは言わないがバルブやインテークポートが綺麗になるものではなかった。
欧州でのブームに続けとばかりに日本でもポート洗浄が流行始め、RECSを絶賛する動画は多い。
エンジンオーバホールと同様の効果！とか、エンジンの振動が激減とか、驚くような燃費になったとか、RECS処理がやばかったとか、プロが解説RECS効果とか、いわゆる案件動画が溢れた。
しかし最近ではRECSは効かないとの認識が広がり、検証動画が増えるにつれてブームは去ったと言える。
インテークポートにバーダルD-A-CやRECSを噴霧すれば、表面に付いた汚れは落とせる。
しかしこびりついたカーボンを落とすことは出来ない。
実際バーダルD-A-Cよりもそれ以前に試した、キャブクリーナの方が効果的だった。
浸け置きによる実験をしている人もいる。
またポートインジェクションエンジンでは、RECSより燃料添加剤の方が効果的だ。
RECSは医療用点滴器具やタコ管を使う訳だが、ワコーズから買うとかなり高額だ。
一方で点滴用品を買えば数百円であり、こうした営業スタイルも批判された。
直噴エンジンの多い欧州では？
欧州ではVWの筒内直噴(GDI(日本では三菱自動車の商標))エンジンのスス問題で、インテークポートやバルブのケミカルクリーナが多数登場した。
VWやRenaultの直噴エンジンは一部リコールなども行われているし、バルブへのカーボン噛み込みなどの問題も起きやすい。
こうした問題を解決する為に洗浄剤が登場した。
第一世代の点滴型洗浄剤の比較ページがいくつもあるが、いずれも特筆すべき効果がないと結論づけられている。
そしてポートやバルブのクリーニングにはエンジンコンディショナやインジェクタクリーナが有効と言う事になり、するとそれらをGDI専用みたいにして、いくつかのメーカは売り出した。
スプレーボトルに入れられたそれらは、ゆっくりと噴射するものや噴射量調整の付いたものなどが発売されている。
これらはエアクリーナやブローバイホースの辺りからエンジンに吸わせるのだが、スプレー式になっているので作業は容易だ。
バーダルD-A-Cが第一世代だとすれば、スプレー式が第二世代と言う事になる。
CRCのIntakeValve&TurboCleanerはPEAを加えた洗浄剤だ。
しかしそのIntakeValve&TurboCleanerでも、ピストンヘッドはわずかに綺麗になるがバルブやポートは余り綺麗にならなかったとのレポートがある。
洗浄力はトップだが$50もするSTPのGDIクリーナより、洗浄力が同等なのに$5で買えるGUNKのパーツクリーナの方が良いのではないかと海外のYoutuber氏は言っている。
日本での価格は異常だ。
他にはHoltsのカーボンクリーナも有名？な商品だ。
物理的清掃はウォールナットブラストが主流
物理的清掃として、欧州では主にウオールナットブラストが使われる。
自動車メーカも純正整備用品としてウォールナットブラスタを扱っているが、これもクリーニングに時間がかかるとかメディアコストの問題などもあり、洗浄剤とブラシを使った方が効率的だとする海外の整備工場が多くなった。
ドライアイスブラスト屋も整備業界に売り込みをかけている。
液化炭酸ガスボンベは水槽用に持っているので、液化炭酸ガス噴射は容易に実験出来る。
しかしこれをやってみなかった理由は、こちらに書いた通りだ。
ドライアイスブラストは金型(樹脂型)などのクリーニング用に使われていたものを、ポート洗浄用に改造したものだ。
ポート洗浄屋の動画では効果抜群としているが、他の動画を見ると洗浄力は決して強くないと思われ、ヘッドやバルブも相当冷却されてしまう。
今回はキャブクリーナを使う
今回はインテークポート・インテークバルブに直接キャブクリーナを吹きかけ、清掃する。
キャブクリーナは洗浄効果では定評のある東洋化学のものの他に、KUREのものも加えた。
KUREでもワコーズでもいくつかの種類のキャブクリーナやエンジンコンディショナがあるが、製品によってシールへの攻撃性などは異なる。
KUREのエンジンコンディショナーを使ってみたのは、東洋化学製のものとの比較の意味もある。
KUREのエンジンコンディショナーは洗浄力が高いという噂なので、これがどの程度か確かめる。
ワコーズのエンジンコンディショナやキャブクリーナの洗浄力はKUREのエンジンコンディショナ同等だと言われているが、シール類へのインパクトが強い。
ワコーズではゴム類やシールには使うな、インジェクションエンジンには使うな、キャブレターを車両から取り外し、分解整備に使用するようにとしている。
YAMAHAのキャブレタークリーナは東洋化学のキャブレタークリーナに匹敵する洗浄力がある。
水溶性溶剤も使われる
溶剤での洗浄の他に水溶性洗浄剤をスプレーガンで吹き付ける方法もある。
海外のインテーク系清浄動画では水性洗剤をためらいもなく使っている。
RECSだったかワコーズの他の製品だったか、水溶性の洗剤が含まれていて特許になっていたと思う。
カーボンはアルカリ洗剤に溶けやすいので、水溶性洗浄剤には意味があるわけだ。
最近流行のソーダブラスト、乾式だと重曹粉末を、湿式は重曹水を噴射する。
いずれも水性であり洗浄が簡単なことがメリットだ。
エンジンルームの洗浄や、バイクのエンジン洗浄にも使われている。
今回はマニホールドを完全には外さなかったので、インテークポート付近のスペースが狭かった。
マニホールドを完全に外せばスプレーガンを使用して清掃することが可能になる。
クランクプーリにアクセスする
まずはクランクシャフトにアクセスする為に、フェンダの内側のカバーを外す。
クランクシャフトにアクセスするのは、圧縮上死点にクランクを回す為である。
いわゆる”浸け置き”をしないのであれば、クランクシャフトにアクセスする必要はない。
浸け置きせずにキャブクリーナをポートやバルブに噴射し、汚れを落としながら廃液をシリンダ内に落としてしまう方法もある。
この方法だと、清掃にどの程度の時間をかけるかにもよるが、マニホールド外しから組み立てまで30分もあれば出来る。
浸け置きせずキャブクリーナ噴射→ブラシで清掃→次のポートを清掃と何度か繰り返していけば良い。
今回はポート内にキャブクリーナを溜めて清掃する。
クランクプーリにアクセスする為に、右側タイヤを外す。
フェンダーのインナーカバーを外していく。
カバーを外すと、ドライブベルトカバーが見える。
クリップで4箇所留められているので、これを外す。
これでクランクプーリにアクセスが出来る。
クランクシャフトを回す為にSSTをセットする。
単品で買うと千円位で入手出来る。
クランクプーリのネジに嵌まるようになる。
1/2のレンチで回せる。
インテークマニホールドを外す
インテークマニホールドは4本のネジで留められている。
完全にインテークマニホールドを外すのならば配管も外さなければいけないが、ネジを外して手前に引っ張るだけでインテークポートにアクセス出来る。
インテークマニホールドを外すのは敷居が高いと感じる方がいるかも知れない。
しかし一部ワンボックス車はイグニションプラグを交換する為にも、インテークマニホールドを外さなければならないので、まあ部品を一つ外す程度に考えれば良いのではないだろうか。
エキゾーストマニホールドはネジの固着などで面倒だが、ミニのインテークマニホールドの脱着は簡単だ。
ポートを洗浄剤で満たすので、その廃液を吸い取る為にポンプを用意した。
ポンプを持っていたから使っただけで、シリンジで吸い取ってもいい。
シリンジは大型のものの方が手間がない。
イグニションプラグを外し、長いドライバを突っ込んでおく。
こうしておくと上死点が分かりやすい。
小型カメラはあった方が良い。
ポートの奥のバルブは目視出来るが、細部はカメラがないと分かりにくい。
安価なものは数百円で買える。
先端可動式のものは数千円と高いのだが、手元でカメラの向きが変えられるのは便利だ。
キャブクリーナで掃除をする
圧縮上死点までクランクを回し、バルブが閉じていることを確認してキャブクリーナを噴射する。
予め暖機をしてエンジンを暖めた方が良いと言う人もいるので、この辺りはご自由に。
今回は作業性を考えて(熱いとやりにくい)冷間時に行った。
バーダルD-A-Cでの処理は行ったが、バルブにはカーボンが沢山付いている。
スラッジが湿ったようになっているのは、おそらくPEA系ガソリン添加剤を入れた為だと思う。
PEAは難燃物質でバルブオーバラップなどの吹き返しでインテークポート内にも入ってくる。
これがスラッジを柔らかくはするのだが、洗浄までには至らない。
ただしクリーニングする際にスラッジが取れやすくなるので、予めPEA添加剤を入れて数百km走行し、カーボンなどを柔らかくしておくことは有効だ。
F55のエンジンは4バルブだが、エンジン負荷が小さい時には吸気2バルブのうちの片方は常に閉じている。
縦軸にバルブリフト量、横軸にアクセル開度を取るとこんなグラフになる。
開度が30%を超えないとセカンダリ？バルブが開かないので、アイドリング時など低負荷時に閉じている側のバルブやポートは汚れが少ない。
一方で常に動いている側のバルブはポートにも茶色の汚れが付いているし、バルブステムにもカーボンの固まりが付いていた。
下の写真は以前に撮ったもので、ステムに付いた汚れが分かる。
(バルブが開いた状態)
インテークポートにキャブクリーナを入れる。
インテークポート上部にも汚れが付いている。
キャブクリーナは最初泡立つが、やがて泡が消える。
キャブクリーナを入れただけでは、中々綺麗にならないのでブラシで擦る。
ブレーキクリーナのような噴射圧が高いもので、ブシューっとやれば多少効果があるかも。
ブラシは各種用意した。
先を曲げるなどして、掃除をしやすい形状にする。
曲げたり丸めたりしてみたが、バルブの傘には中々届かない。
小型の回転ブラシをフレキシブルチューブの先に付け、電動ドリルで回すなどすれば良いと思う。
海外では、プラスチックの棒を束ねて電気ドリルの先に付け、それをポートの中に突っ込んでクリーニングしている動画があった。
中華ものではピストン清掃用ブラシだとか、ポート清掃用のブラシが売られている。
予めこれらを用意しておけば、より短時間でクリーニング出来る。
今回は普通のブラシしか用意していなかったので、そのブラシで擦ってバルブやポートの汚れを落とす。
キャブクリーナを入れ、少し待って排出しただけでは余り綺麗にならない。
昼食を摂る為に30分ほど浸けておくと、この位にはなった。
ポート壁面はブラシが届きやすいので、擦ると比較的簡単に綺麗になる。
他の気筒もキャブクリーナを入れてブラシで擦る。
だんだん綺麗になってくる。
汚れた廃液を吸い出し、再度キャブクリーナを入れる。
キャブクリーナ溶液には無限にスラッジが溶け込めるわけではないので、ある程度汚れてきたら吸い出して新しいキャブクリーナを注入する。
こうして何度か清掃を繰り返し、汚れを落としていく。
カーボンは落ちにくいが、やがてポート内に入れたキャブクリーナが余り汚れなくなってくる。
RECSやバーダルD-A-Cは霧状の洗浄液を30分程度吹き付けるだけなので、強固に張り付いたカーボンを落とすのは無理だし、無理だった。
このミニの場合は酷いスラッジが堆積しているような状態ではなかった訳で、カーボン落としは比較的楽だった。
キャブクリーナを入れて擦れば綺麗になるが、やがて又スラッジは付く。
なので新品同様まで清掃を頑張る必要はないが、綺麗になるのは気分が良い。
勿論綺麗にしすぎる害などはないので、綺麗にしたい人は頑張れば良い。
キャブクリーナは東洋化学の物の方が、KURE製より洗浄力が高い。
ポート内に噴射し、泡が消えた時点(擦る前)の汚れの落ち方が見て分かる程度違う。
東洋化学のものは成分が記載されているが、KUREのものは不明だ。
東洋化学のものはシールへの攻撃性が低い。
吸い出した洗浄液はこんな色だ。
今は環境問題で製品が少なくなってしまったが、塩素系パーツクリーナでもカーボンを落とす事が出来る。
パーツクリーナは噴射圧もそこそこ高く容量も多いので、長いノズルでバルブに直接吹きかけるような使い方が出来る。
なお非塩素系のパーツクリーナでは、洗浄力はたいしたことはない。
今回は比較の意味もあり、東洋化学/KURE/YAMAHAの3本を用意していた。
ポートやバルブの汚れ具合にもよるだろうが、2本あれば十分だ。
マニホールドやスロットル系、或いはシリンダ内などの清掃も行うのであれば、多めに用意しておいた方が良い。
余ったキャブクリーナはシリンダ内へ
バルブやポートの洗浄が完了したら、余ったキャブクリーナはシリンダ内に入れた。
ピストンの汚れも多少は綺麗になってくれるだろう。
ピストンが綺麗になって何が良いかと言われても困るし、ピストンヘッドは綺麗にしてもやがて又汚れる。
シリンダ内に入れた洗浄剤の一部は、ピストンリングの隙間からオイルパンに落ちる。
この時にピストンリング周辺のスラッジを溶かしてくれる。
オイルリングのスラッジ除去は遅効性のエンジンオイルフラッシング添加剤も効果があると思うが、シリンダ内にキャブクリーナを入れればスラッジ溶解効果はフラッシング剤以上だ。
ポートに入れた洗浄液、シリンダ内に入れた洗浄液を吸い出す。
プラグを付けずにクランキングすればシリンダ内に残った液体を排出させる事が出来るが、たぶん吸い出しただけで大丈夫だと思う。
心配なら(イグニションプラグを取り付けて)クランクを手で(工具で)回してみて、回れば大丈夫だ。
液体が多量に残っていれば、液体は圧縮出来ないので、手の力でクランクを回すことは出来ない。
この状態で無理にエンジンを始動しようとすると、エンジンが壊れる場合がある。
作業が完了したらイグニションプラグを取り付ける。
締め付けトルクは23Nmである。
インテークマニホールド脱着時は、ガスケットを換えろと整備書には記載がある。
一応Oリング(品番:11617633493)は買ったのだが、特に交換の必要はなさそうだった。
硬化している場合は交換しなければいけないが、私の場合はOリングに異常は見られなかった。
右が新品で左がこれまで使われていたものだ。
Oリングはマニホールド側の溝に嵌めるだけなので、特に難しいことはない。
溝に嵌めれば落ちてこないようになっている。
インテークマニホールドを、規定のネジ締め順序で10Nmで締める。
バルブやポートが綺麗になって気分は良いが、これによって極端な変化が感じられることは無い。
バルブトロニックの場合は、バルブのリフト量が数百ミクロンで制御されているので、燃費には多少の効果がある可能性もある。
また吸気抵抗減少でピークパワーは多少上がると思うが、パワーなり加速タイムを計測してみなければ分からない。
F55/F56では余りカーボンが堆積しないので問題はないと思うが、二世代目ミニではカーボン蓄積でスワールが乱れるのか？異常燃焼が起きるトラブルがある。
異常燃焼が起きるとバルブが溶けることもあるので、綺麗にしておくに越したことはない。
エンジン内の残った薬剤やカーボンを吹き飛ばす為、高回転高負荷運転をして作業は終了だ。
シリンダ内に入れた洗浄液はオイルを汚すので、エンジンオイル交換は適切な時期に行った方が良い。
オイル交換した方が良い
ポート&バルブ洗浄前にオイルの状態をフィラーキャップを開けてチェックした。
オイル交換後約1,500kmしか走っていなかったので、オイルは未だ綺麗な状態だった。
ポート＆バルブ洗浄後100km程走行した後に再度同様のチェックをすると、一目見て分かる程オイルは汚れていた。
オイルが汚れたので早速オイル交換、抜いたオイルが下の写真である。
粘度の変化は感じられなかったが、色はかなり黒くなっている。
容器をクルクルッと回して縁にオイルを付け、それが落ちないうちに写真を撮った。
オイルの色の黒さはポートやバルブ、ピストンや燃焼室の汚れが洗浄剤と共にオイルに落ちたと考えられる。
インテークポート洗浄前にはガストリートメントとFCR-062を入れて走行したので、それらの不燃成分も汚れと一緒にオイルに混ざる。
どうせオイルが汚れるのだから、オイル交換時期にポートやバルブのクリーニングを行った方が良いと言う人もいる。
だがオイルの清浄分散作用はオイルが新しいうちの方が強力だ。
新しいオイルであれば、オイルに混ざってこようとするスラッジを溶かし込むことが出来ても、古いオイルだとオイルラインやオイルパンに沈殿させてしまうかも知れない。
バルブに残ったカーボンなどは、この先少しの間はエンジン運転中に剥がれ落ちる可能性がある。
ガソリン添加剤を入れているので、カーボンやスラッジなどが溶けてオイルを汚すだろう。
エンジンオイルに関しては、汚れの状況を見ながら早めの交換をしたい。
通常のオイル交換も、メーカの交換指定距離を待たず早めに行った方が良い。
ミニは1.5万kmごとの交換が指定されているが、5,000kmくらいで交換した方が良いだろう。
ターボ車はエンジンオイルにとって過酷だ。
現在のエンジンは環境面の配慮から、オイル交換時期を延長する傾向にある。
しかし直噴エンジンはその特性からPM発生量が多く、エンジンオイルは汚れやすい。
ミニの場合はEGR量が少ないので余り問題にならないが、大量EGRを使う多くのエンジンでは、排ガス中のPMやブローバイからのオイルがポートやバルブを汚し、更にそれらが燃焼室に入ることでオイルの汚れを加速する。
アイドリングストップ機能を使っている場合はエンジン再スタート時のPM排出量が多く、エンジン温度が下がってエンジンオイル中に水分が混入しやすい事から、ブローバイ中に水分が増える。
これがスラッジの付着を強固にするという話もある。
なお私はアイドリングストップ有効/無効の設定が記憶出来るようにコーディングしているので、アイドリングストップ機能を無効にしておけば、エンジンをかけ直した際にも無効のままとなっている。
アイドリングストップ機能によりセルモータやバッテリーにかかる負担が増え、エンジン再始動時にPMが増え、車にとって良い事はない。
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