本発明のガソリンエンジンの内面部品の� ��浄方法を、添付の図面を用いて説明する。� ��1は、本発明の洗浄方法の実施に有利に用い ることができる装置と、洗浄の対象であるガ ソリンエンジンとを模式的に示す図である。

 本発明の洗浄方法は、下記の(1)~(3)の工程を 順に実施することからなる。
 (1)洗浄液11を充填した洗浄液貯蔵容器12に配 設した、先端に洗浄液排出口13を有し、途中� ��気体供給口14を備えた洗浄液供給管15の排出 口13を、スロットルバルブ装着部16より下流� �に開口部18を備えてなる吸気管19を持つガソ� ��ンエンジン21の開口部18に気密状態にて接続 する工程。
 (2)エンジン21を作動させることにより吸気� �19の内部を減圧状態にし、洗浄液貯蔵容器12� ��ら洗浄液11を洗浄液排出口13を介して減圧状 態の吸気管19の内部に液滴状態にて継続的に� ��給すると同時に、洗浄液供給管15の気体供� �口14から酸素濃度が20体積%未満の気体を吸気 管19に継続的に供給することにより、この液� ��を上記気体により搬送させてエンジン21の� �部に供給して、エンジンの内面部品に洗浄� �を接触させることにより、エンジン21の内面 部品を洗浄する工程。
 (3)エンジン21の内面部品に接触した洗浄液� �エンジンの排気ガスと共に排出させる工程� �

 洗浄対象のガソリンエンジンの代表例と� ��ては、ポート燃料噴射火花点火(PFI SI)式エ� ��ジン及び直接噴射火花点火(DISI)式エンジン� ��挙げることができる。本発明の洗浄方法で� ��、このようなガソリンエンジンに接続され� ��吸気管の開口部(後に説明する吸気管に接続 する支管の開口部も包含する)を介して、洗� �液及び酸素濃度が20体積%未満の気体(以下、� ��浄液等とも云う)を吸気管の内部に継続的に 供給する。

 吸気管19の開口部としては、吸気管19のス ロットルバルブ装着部16より下流部(エンジン 21の吸気口17の側の部分)に備えられている各� ��の開口部、例えば、燃料タンクの内部に発� ��したガソリンの蒸気をエンジンで燃焼させ� ��ため、このガソリンの蒸気を吸気管の内部� ��吸引するために用いられる開口部(キャニス ターパージ用の開口部)を利用することがで� �る。また、吸気管に、洗浄液等を供給する� �口部(洗浄を行なわないときには、開口部に� ��蓋をしておく)を新たに形成してもよい。

 図1に示すガソリンエンジン21を洗浄する� ��合には、吸気管19の内部に洗浄液等を供給� �るために用いる開口部18として、吸気管19に� ��えられているキャニスターパージ用の開口� ��が利用されている。

 なお、前記の「スロットルバルブ装着部� ��とは、前述のように、スロットルバルブの� ��心位置のみならず、スロットルバルブが全� ��の状態において、このバルブが備えるスロ� ��トルプレートのエンジンの側とは逆側の端� ��までを含む。例えば、図1に示す吸気管19に� ��えられたスロットルバルブ23は、そのスロ� �トルプレート24aが吸気管19の中心軸に沿って 配置されると全開の状態となる。すなわち図 2の吸気管19の拡大図に示すように、スロット ルバルブ23が全開の状態にて破線で示す位置� ��配置されたスロットルプレート24bのエンジ� ��21の側とは逆側の端部(図において右端部)ま でがスロットルバルブ装着部16に含まれる。

 図1に示すエンジン21の吸気口17と前記の� �ロットルバルブ装着部16との間の吸気管19の� ��部は、エンジンを作動させることにより減� ��状態となる。エンジン21を作動させると、� �ンジンの吸気工程において吸気口17からエン ジン21の内部に気体が吸気される一方で、吸� ��管19の内部には前記の吸気を部分的に妨げ� �スロットルプレート24aが存在するからであ� �。

 吸気管19の開口部18には、洗浄液供給管15� ��洗浄液排出口13が気密状態にて接続される� �吸気管19の開口部18と洗浄液供給管15の洗浄� �排出口13とを「気密状態にて接続する」とは 、必ずしも高度な気密性が要求される特別な 方法で接続することを意味するものではない 。両者は、例えば、公知の樹脂ホース用の接 続具を介して互いに接続することができる。

 洗浄液貯蔵容器12は、例えば、鉄、アル� �ニウムおよびステンレススチールに代表さ� �る金属材料、あるいは樹脂材料から形成さ� �る。洗浄液貯蔵容器12の頂部に備えられたフ ック26は、容器12を適当な構造物に吊り下げ� �(例えば、車両のボンネットフードを開けて� ��の下面に吊り下げて)仮固定するために用い られる。

 洗浄液供給管15としては、例えば、ゴム� �塩化ビニル樹脂あるいはフッ素樹脂に代表� �れる樹脂材料から形成された柔軟なチュー� �を用いてもよいし、鉄、アルミニウムある� �はステンレススチールに代表される金属材� �から形成された剛性を示すパイプを用いて� �よい。

 洗浄液11としては、例えば、従来よりガ� �リンエンジンの洗浄に用いられている公知� �洗浄液を用いることができる。洗浄液の種� �は、例えば、エンジンの内面部品に堆積し� �汚染物の種類や量、更には洗浄の作業性や� �全性を考慮して選定される。特に好ましい� �浄液の例としては、特表2005-516142号公報に記 載の洗浄液(洗浄用組成物)を挙げることがで� ��る。この洗浄液は、窒素含有清浄添加剤及� ��所定の有機溶媒を混合した第一溶液、そし� ��環状カーボネート、所定の有機溶媒及び水� ��混合した第二溶液とから構成されている。� ��のように、二種類の溶液からなる洗浄液を� ��いる場合には、第一溶液及び第二溶液を予� ��混合して洗浄液貯蔵容器に充填し、この洗� ��液(混合溶液)を用いてエンジンの内面部品� �洗浄してもよいし、一方の溶液(例えば、第� ��溶液)を洗浄液貯蔵容器に充填し、この洗浄 液を用いてエンジンの内面部品を洗浄した後 に、他方の溶液(第二溶液)を洗浄液貯蔵容器� ��充填し、この洗浄液を用いてエンジンの内� ��部品を洗浄してもよい。

 洗浄液11は、気体供給管27を介して洗浄液 貯蔵容器12の内部に気体(例、空気や窒素など )を注入して容器12の内部を加圧状態とするこ とにより、容器12から洗浄液供給管15の内部� �送り込まれ、そして洗浄液排出口13を介して 減圧状態の吸気管19の内部に継続的に供給さ� ��る。洗浄液貯蔵容器12には、その内部に送� �込まれた気体の圧力を確認したり調節した� �するために圧力計28と圧力調節弁29とが備え� ��れている。洗浄液貯蔵容器12の内部の圧力� �調節することにより、洗浄液11を吸気管19の� ��部に供給する速度を所定の値に設定するこ� ��ができる。また、洗浄液供給管15に備えら� �たバルブ30は、洗浄液の供給を開始あるいは 停止するために用いられる。なお、洗浄液は 、吸気管の開口部を介して、減圧状態とさせ た吸気管の内部に吸引させて(前記のように� �浄液貯蔵容器に気体を注入する操作を行な� �ないで)継続的に供給することもできる。

 洗浄液11は、加温された状態にて吸気管19 の内部に供給することもできる。例えば、冬 場のように気温の低い状態にてエンジンの洗 浄を行なう場合、洗浄液の粘度が上昇するた め、吸気管の内部に供給される洗浄液の液滴 のサイズが大きくなる傾向にある。洗浄液11� ��加温した状態(低粘度の状態)にて吸気管19の 内部に供給すると、気温の低い状態でエンジ ンの洗浄を行なう場合でも、洗浄液を微細な 液滴の状態で吸気管の内部に供給することが できる。洗浄液11は、例えば、洗浄液貯蔵容� ��12あるいは洗浄液供給管15(又は後に説明す� �予め吸気管に備えられた支管)にヒータを取� ��付け、このヒータを作動させることによっ� ��加温することができる。

 一方、本発明の洗浄方法においては、前� ��洗浄液と共に酸素濃度が20体積%未満の気体( 特に好ましくは、車両から排出される排気ガ ス)が吸気管19の内部に供給される。

 このように、洗浄液と酸素濃度が20体積%� ��満の気体とが減圧状態の吸気管19の内部に� �時に供給されると、前記の気体が急激に膨� �するため、洗浄液は微細な液滴の状態(霧状� ��状態)にて吸気管19の内部に供給される。そ� ��て、この洗浄液の微細な液滴は、前記の気� ��によって搬送されて、エンジン21の内面部� �の広い範囲に到達して接触する。このため� �本発明の洗浄方法を実施することにより、� �ンジン21の内面部品の広い範囲を洗浄するこ とができる。洗浄液と共に吸気管19の内部に� ��給される気体に含まれている酸素は、洗浄� ��に含まれる有機化合物を燃焼室32にて燃料� �ガソリンと共に燃焼させるために用いられ� �。

 そして、洗浄に用いられた洗浄液は、そ� ��一部分がエンジン21の燃焼室32にて燃料のガ ソリンと共に燃焼されたのち、エンジンの排 気ガスと共にエンジンの内部から排気管20を� ��して排出される。

 このように、本発明の洗浄方法は、従来� ��洗浄方法のように、洗浄対象のエンジンに� ��じた多岐管を用意したり、この多岐管を吸� ��管の内部に奥深く挿入して適切な位置に配� ��したりする必要はなく、エンジンに接続さ� ��た吸気管の開口部(もしくは後に説明する予 め吸気管に備えられた支管の開口部)に洗浄� �供給管の洗浄液排出口を接続し、この供給� �を介して洗浄液と酸素濃度が20体積%未満の� �体とを減圧状態とさせた吸気管内に供給す� �という極めて簡単な作業によって、エンジ� �の内面部品の洗浄を行なうことができる。

 本発明の洗浄方法において、前記のよう� ��洗浄液と共に吸気管の内部に供給される酸� ��濃度が20体積%未満の気体は、洗浄液を吸気� ��の内部に微細な液滴の状態で供給するため� ��そして前記の洗浄液の微細な液滴をエンジ� ��の内面部品の広い範囲に搬送するために用� ��られている。また、この気体の酸素濃度を2 0体積%未満に設定する理由は以下の通りであ� ��。

 例えば、洗浄液供給管15の気体供給口14に 酸素濃度が20体積%以上の気体を供給した場合 であっても、洗浄液を吸気管の内部に微細な 液滴の状態で供給し、この洗浄液の微細な液 滴をエンジンの内面部品の広い範囲に搬送す ることはできる。すなわち、酸素濃度が20体� ��%以上の気体及び酸素濃度が20体積%未満の気 体のいずれを用いた場合であっても、エンジ ンの内面部品を十分に洗浄することはできる 。

 しかしながら、洗浄液と共に吸気管の内� ��に供給する気体の酸素濃度が高い値(20体積% 以上の値)に設定されていると、エンジンの� �燃比が高くなり(酸素過剰の状態となり)、エ ンジンから排出される排気ガスに含まれる窒 素酸化物(NOx)の量が増加する傾向にある。本� ��明に従って、前記の気体の酸素濃度が低い� ��(20体積%未満の値)に設定されていると、窒� �酸化物(NOx)の排出量が低減された状態にて、 エンジンの洗浄を行なうことができる。

 本発明において、前記の吸気管の内部に� ��給する気体の酸素濃度は、15体積%未満、特� ��10体積%未満であることが好ましい。この気� ��の酸素濃度は、出来るだけ低い値に設定す� ��ことが好ましい。酸素濃度が20体積%未満の� ��体としては、窒素ガス、アルゴンガスに代� ��される不活性ガス、これらのガスと別の酸� ��含有ガス(例、酸素ガスや空気)との混合気� �を用いることができるが、特別な気体を準� �する必要がないことから、車両から排出さ� �る排気ガス(通常、酸素濃度は1体積%以下)を� ��いることが最も好ましい。なお、酸素濃度� ��20体積%未満の気体として排気ガスを用いる� ��、気体供給管の内部にて洗浄液が排気ガス� ��よって加温されて低粘度の状態となるため� ��気温の低い状態でエンジンの洗浄を行なう� ��合でも、洗浄液を微細な液滴の状態にて吸� ��管の内部に供給することができる。

 酸素濃度が20体積%未満の気体は、例えば� ��ポンプを用いて洗浄液供給管の気体供給口� ��供給してもよいが、洗浄液供給管の気体供� ��口から減圧状態の吸気管の内部に吸引させ� ��簡単に供給することができる。

 図1に示すように、洗浄液供給管15は、洗� ��液11を洗浄液貯蔵容器12から排出させる本管 22aと、吸気管19に接続する、先端(吸気管19の� ��とは逆側の端部)に開口部を有する接続管22b とが分岐管31を介して互いに接続された構成� ��有していることが好ましい。このような構� ��を採用することにより、前記の本管22aと接� ��管22bとを分岐管31を介して互いに接続する� �いう簡単な操作によって、気体供給口(分岐� ��31の開口)14を備える洗浄液供給管15を用意す ることができる。

 また、このような接続管22bを用いると、� ��浄液と酸素濃度が20体積%未満の気体とが、� ��め接続管22bの内部で十分に混合された状態( 混合した後の再分離が進展しない状態)にて� �吸気管19の内部に供給される。このため、前 記の気体の膨張によって、洗浄液がより小さ なサイズの液滴として吸気管の内部に供給さ れ、この液滴が前記の気体によってエンジン の内面部品の更に広い範囲に搬送される。

 なお、上記の接続管22bに代えて、予め吸� ��管19のスロットルバルブ装着部16より下流部 に備えられた支管を用いる場合には、洗浄液 供給管は、上記のように接続管を特別に用意 して構成する必要はない。支管の例としては 、キャニスターパージホース、ブローバイホ ース、エギゾーストガスリサーキュレーショ ン作動用ホース、ブレーキブースターホース 、スワールコントロールバルブ作動用ホース 、負圧計ホース、燃料圧力調整装置用負圧ホ ースあるいは可変吸気バルブ作動用負圧ホー スを挙げることができる。

 これらのホースは、大気への放出が好ま� ��くない気体(主としてガソリンの蒸気)を減� �状態とさせた吸気管の内部に吸引させてエ� �ジン内部で燃焼させるため、減圧状態の吸� �管の内部に発生する負圧によって別の装置� �駆動あるいは駆動を補助するため、あるい� �吸気管の内部の圧力を測定する装置に接続� �るために利用されるものであり、いずれも� �方の端部が吸気管のスロットルバルブ装着� �より下流部に備えられた開口部に接続され� �いる。

 例えば、キャニスターパージホースとは� ��前記のように燃料タンクの内部に発生した� ��ソリンの蒸気をエンジンで燃焼させるため� ��このガソリンの蒸気を減圧状態の吸気管内� ��吸引させるために用いられるものであり、� ��ローバイホースとは、エンジンの燃焼室か� ��クランクケース内に漏れ出たガソリンの蒸� ��(ブローバイガス)をエンジンで燃焼させる� �め、このガソリンの蒸気を減圧状態の吸気� �内に吸引させるために用いられるものであ� �、エギゾーストガスリサーキュレーション� �動用ホースとは、排気ガス中の窒素酸化物� �低減するため、排気ガスの一部を減圧状態� �吸気管内に吸引させるために用いられるも� �であり、ブレーキブースターホースとは、� �気管内に発生した負圧を利用してブレーキ� �を増幅させるブレーキブースター装置と吸� �管とを接続するために用いられるものであ� �、そして負圧計ホースとは、吸気管内の圧� �を測定する負圧計と吸気管とを接続するた� �に用いられるものである。

 これらのホースのいずれかを利用すると� ��前述のように、洗浄液供給管15を構成する� �続管22bを特別に用意することなく、また吸� �管19に洗浄液等を供給する開口部を新たに形 成することなく本発明の洗浄方法を簡単に実 施することができる。

 本発明の洗浄方法においては、エンジン� ��作動させた状態にて、減圧状態の吸気管内� ��上記の洗浄液と酸素濃度が20体積%未満の気� ��とが継続的に供給される。例えば、エンジ� ��の圧縮行程において、燃焼室の内部に大量� ��(液滴状態でない)洗浄液が存在すると、ピ� �トンあるいはその駆動装置が破損してエン� �ンが故障する恐れがある。本発明の洗浄方� �では、洗浄液を微細な液滴の状態にて吸気� �の内部に供給し、この洗浄液の微細な液滴� �気体で搬送してエンジンの内部に供給する� �め、洗浄液を継続的に供給してもエンジン� �故障させることはない。

 エンジンの種類やその内部に堆積した汚� ��物の種類や量にも依るが、吸気管の内部に� ��浄液を供給する時間(以下、洗浄時間という )は、5~90分の範囲にあることが好ましく、10~4 0分の範囲にあることが更に好ましい。吸気� �の内部には、合計で100~1500mL(特に100~1000mL)の� ��囲の量の洗浄液を供給することが好ましい� ��また、洗浄液を吸気管の内部に供給する速� ��は、2~80mL/分の範囲にあることが好ましく、 5~50mL/分の範囲にあることが更に好ましい。

 本発明の洗浄方法は、エンジンを車両か� ��取り外したり、吸気管の接続状態を変更し� ��りすることなく、エンジンを車両に搭載し� ��状態にて簡単に実施することができるため� ��エンジンの内面部品の実用的な洗浄方法と� ��ての有用性が高い。

 図3は、本発明の洗浄方法をエンジンが車 両33に搭載された状態で行なう場合の実施態� ��を示す図である。図3に示すように、本発明 の洗浄方法をエンジンが車両33に搭載された� ��態で実施する場合には、例えば、洗浄液貯� ��容器12をその頂部に備えられたフック26を用 いてボンネットフード34に吊して仮固定する� ��とにより、洗浄液を吸気管の内部に円滑に� ��給することができる。

 そして、図3に示すように洗浄液供給管15� ��気体供給口14と車両33のテールパイプ36の後� ��とを、例えば、樹脂製のホース37を用いて� �いに接続することにより、吸気管の内部に� �単に排気ガス(酸素濃度が20体積%未満の気体) を供給することができる。

 このように、吸気管の内部に供給する酸� ��濃度が20体積%未満として排気ガスを用いる� ��合には、フィルタ38を用いて排気ガスに含� �れる微粒子(例えば、煤など)や水分を除去す ることが好ましい。フィルタ38としては、活� ��炭フィルタ、メンブレンフィルタ、および� ��グフィルタに代表される公知のフィルタを� ��いることができる。

 そして、本発明の洗浄方法を車両に搭載� ��た状態にて実施すると、エンジンの外部に� ��機化合物(エンジンの燃焼室にて燃焼されな かった洗浄液、あるいは洗浄液やエンジンオ イルに由来する有機化合物)が排出された場� �であっても、これを車両に搭載された排気� �ス浄化装置(触媒装置)35にて浄化させること� ��できる。

 なお、車両33に搭載された排気ガス浄化� �置35には、エンジンが通常の作動状態(車両� �停止させ、かつ洗浄液を供給しないでエン� �ンを2000rpmの回転数にて作動させた状態)にあ る際に浄化される有機化合物に加えて、洗浄 液あるいは洗浄液に由来する有機化合物が過 剰に供給される。この際に、例えば、吸気管 の内部に酸素濃度が20体積%以上の気体が供給 されると、排気ガス浄化装置(触媒装置)35に� �給される酸素の量が増加し、この酸素が排� �ガス浄化装置に過剰に供給された有機化合� �の浄化に用いられるため、排気ガス浄化装� �35の内部の触媒の温度が、エンジンが通常の 作動状態にある場合よりも上昇する傾向にあ る。

 このような温度上昇は、実用上の問題を� ��じさせるものではないが、好ましいもので� ��ない。本発明に従って吸気管の内部に酸素� ��度が20体積%未満の気体(特に、極めて低酸素 濃度の排気ガス)を供給すると、排気ガス浄� �装置に有機化合物が過剰に供給された場合� �あっても、酸素の供給量が低減されるため� �上記のような排気ガス浄化装置内の触媒の� �度上昇を抑制することができる。このため� �例えば、エンジンを短時間で洗浄するため� �、洗浄液及び酸素濃度が20体積%未満の気体� �各々を吸気管の内部に供給する速度を増加� �せた場合であっても、車両に搭載された排� �ガス浄化装置内の触媒の温度に特別な注意� �払うことなくエンジンの洗浄を行なうこと� �できる。

 なお、車両33に搭載された排気ガス浄化� �置35にて浄化されずに車両の外部に排出され た有機化合物は、脱臭処理したのちに大気中 に放出することが好ましい。脱臭処理の例と しては、洗浄法、吸着法、燃焼法、生物脱臭 法、オゾン脱臭法、光触媒脱臭法、プラズマ 脱臭法、消・脱臭剤法、および希釈・拡散法 が挙げられる。図3の実施態様においては、� �気ガスを燃焼法により処理する脱臭装置(触� ��装置)39が用いられている。

 図4は、本発明の洗浄方法をエンジンが車 両に搭載された状態で行なう場合の別の実施 態様を示す図である。図4の実施態様は、車� �33に搭載された排気ガス浄化装置35にて浄化� ��れずに車両の外部に排出される有機化合物� ��、空気で希釈して脱臭した状態にて大気中� ��放出する排気ガス排出装置40が用いられて� �ること以外は図3の実施態様と同様である。

 排気ガス排出装置40は、車両のテールパ� �プ36よりも大きな内径を持つダクト41と、ダ� ��ト41の内部の気体を大気中に放出させるフ� �ン42とから構成されている。車両33に搭載さ� ��た排気ガス浄化装置35にて浄化されずに車� �のテールパイプ36から排出された有機化合物 は、ファン42を作動させることによりテール� ��イプ36とダクト41との隙間からダクト41の内� ��に吸い込まれた空気と混合されたのちに大� ��中に放出される。