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サーパパのブログ一覧

2015年06月17日 イイね!

久々の質問コーナー:空燃比とは何か?を解説!!

クルマの燃料と言うと、ガソリン、軽油(ディーゼルエンジン)、電気(ハイブリッドや電気自動車)等ですねぇ~exclamation

特にガソリンの場合、このガソリンに空気を混ぜたものを混合気と言いますexclamation

この混合気中の酸素と燃料が、過不足なく反応する時の空燃比を理論空燃比と言いますexclamation

例えば、エタノールを含有しないガソリン1gの燃焼には空気14.7gが必要であり、ガソリンにおける理論空燃比は14.7となる訳ですexclamation

理論空燃比よりも濃い混合気の状態を混合気が「リッチ」であるといい、薄い状態を「リーン」であると言いますexclamation

理論空燃比のことをストイキオメトリー(通称:ストイキ)とも言いますexclamation(マツダのスカイアクティブテクノロジーはこの理想空燃比を究極に突き詰めたエンジンですexclamation)

[乗用車用ガソリンエンジンの実際の空燃比について]
ガソリンエンジンでは排気ガス浄化のために三元触媒が使われておりますexclamation

これが有効に機能するためにはストイキ近傍で燃焼させることが必要ですが、エンジンは常にストイキで燃焼しているわけではなく、燃費に有利で有害排出物質が少なくなるリーン傾向の経済空燃比と、出力を稼ぎやすく発進時や加速時に使われるリッチ(過濃)傾向の出力空燃比を使い分けて走行させていますexclamation

負荷の状況によって空燃比は使い分けられており、常にその値は変化していますexclamation

さらに、高回転化したエンジンでは、熱負荷の軽減(冷却)のためリッチ傾向で運転されることが多くなりますexclamation(急加速、減速を繰り返す走行や最高速走行では燃費は極端に悪化するのは、リッチ方向で燃料を噴いているためですねぇ~exclamation×2冷や汗)

ストイキのまま回転数を上昇させると、たとえ点火時期を早めても排気バルブの開弁後かなりの時間にわたり燃焼が終了せず、アフターファイアーを発生させますexclamation
(因みにインテーク側に燃焼排気するのをバックファイアーと言い、エキゾーストに燃焼排気するのをアフターファイアーと言いますexclamationしかし私は解説で解りやすく説明するために、総称してバックファイアーと呼んでいる場合がありますexclamation×2冷や汗)

高出力時には発生する熱量そのものも膨大となり、シリンダーやシリンダーヘッド内壁面、バルブシートその他からの放熱だけでは間に合わなくなるために、結果として主に排気バルブやピストンの溶損等を生じる場合がありますexclamation

(高出力時に、排気ガス温度が高いために三元触媒が過熱し、溶損する可能性があるので、高速走行後は一定の時間をアイドリングさせて触媒等の排気を冷却させましょうexclamation)

これを防ぐため、空燃比をかなりリッチ傾向の設定をします。これにより燃焼速度が高くなり、アフターファイアーが緩和されますexclamation

また、燃焼しきれないガソリンの気化潜熱(蒸発熱)により、バルブ周りやシリンダー内が冷却される(排気と共に排熱される)exclamation

しかし、この状態での運転は、燃費が悪化するのはもとより、三元触媒が働かないなどの弊害もあるのですexclamation

このため高速連続運転の比率の高い欧州車等の一部の乗用車では燃費改善のため、金属ナトリウム封入排気バルブの採用(バルブ溶損の防止)していますexclamation(日本では日産GT-Rが採用)

シリンダー壁面材料を高い熱伝導率を持つアルミ等へ変更(シリンダ壁面放熱性の向上)等を行い、ガソリン過剰を少しでも改善させる方策が採られているが、技術上の問題やコストの観点から、多くの乗用車に普及するまでには至っていませんexclamation×2
さらに、冷間始動時にも理論空燃比が使われることはありませんexclamation×2

冷間時には、混合気中の気化が促進されず、燃料が吸気ポート壁面や吸気バルブに付着してしまい、結果として燃焼するのに十分な燃料が燃焼室まで達しないためでもありますexclamation×2

この付着分を考慮したリッチな混合比の設定を行いますexclamation×2

エンジン始動後、冷却水温の温度上昇に応じて、この冷間始動時の燃料増量が減少するように制御されています

このように、空燃比とはエンジンの出力向上と燃費、エンジン内部の冷却など大切な要素なのですねぇ~exclamation×2

改めてエンジン制御の凄さに驚くさーぱぱなのですねぇ~exclamation×2冷や汗指でOK
Posted at 2015/06/17 03:47:46 | コメント(0) | トラックバック(0) | 質問コーナー | クルマ
2014年10月25日 イイね!

質問コーナー:ギア比とファイナルの関係について!!

唐突な質問ですが、皆さんはクルマになぜクラッチ(マニュアル車)やトルクコンバーター(オートマチック車)が付いている意味をご存知ですかexclamation&question

動力源が電気モーターであれば0回転から動力がかかりますが、内燃機関(クルマのエンジンなど)だとアイドリング回転が必要なために、そこには加減断路器(クラッチやトルクコンバーター)が必要となりますexclamation×2

また、エンジンパワーやそのクルマの使い方でギア比設定とファイナルギアレシオも選択しなければなりませんexclamation×2

[ギアレシオを考え方]
エンジンが4サイクルエンジンで4気筒だとしますexclamation

するとエンジンクランクシャフトが1回転する事に、2回の爆発(燃焼)動力が得られますexclamation(クランクシャフトが180度ごと回転した時に1回、爆発(燃焼)していますexclamation)

では、タイヤが1回転するのに何メートル進むかexclamation&question

例えば205/45R17(NC型RSグレードの標準タイヤ)の場合、タイヤが1回転するとクルマは約1.935219メートル進む計算exclamation×2 (尚、この値は理論上の数値で、基本タイヤは空気圧等々の条件で誤差が出ますexclamation)

するとタイヤが1回転するのに、エンジンが何回の爆発エネルギーをかけられるかexclamation&questionで加速力が決まりますexclamation

例えばNC型ロードスターでグレードRSのシリーズ1型の場合の各ギア比は下記の通りですexclamation

1速:3.815
2速:2.260
3速:1.640
4速:1.177
5速:1.000
6速:0.832

これが各トランスミッションの変速ギア比ですexclamation

またこの他にデフレンシャルギアでファイナルギア比がありますexclamation

NC型RSグレードのシリーズ1の場合、ファイナルギアは4.100ですexclamation(最終減速比と表記する場合もありますexclamation)

この2つの数値を乗じて(掛ける)算出された数値が、タイヤ1回転にクランクシャフトが何回転するかexclamation&questionのデーターですexclamation

1速:15.6415
2速: 9.2660
3速: 6.7240
4速: 4.8257
5速: 4.1000
6速: 3.4112
(各単位はクランクシャフトの回転数ですexclamation)

この値が大きければ加速力が増しますし、少なければ、巡航速度が増す訳ですexclamation

また各ギア比でのつながりとエンジン回転数のパワーバンドの合わせ方で走りやすいクルマ、使い勝手の悪いクルマになるのですexclamation×2

基本的にエンジン回転フィールはビークトルクまでが加速感を体感し、ビークトルクから最高出力の回転までが緩やかな加速をするのが一般的ですexclamation(NA(ナチュラル・アスピレーション)エンジンの場合)

このようにギアレシオはそのクルマの使い方で変わってくる、やっかいな数値なのですねぇ~exclamation×2冷や汗手(パー)

ちなみにNC型RSグレードのシリーズ1、マニュアルミッションで時速100㎞でのファイナルの違いで4.100の場合にはエンジン回転が2938回転に対して3.727の場合、2671回転になりますexclamation×2

クラッチやトルクコンバーターとはそんなエンジンの内燃機関としての特性を補助する大切な役割を担っていますexclamationウィンク指でOK
Posted at 2014/10/25 06:26:21 | コメント(0) | トラックバック(0) | 質問コーナー | クルマ
2014年10月22日 イイね!

質問コーナー:クルマのブレーキパッドの焼入れについて!!

フェロード(ブレーキの名門)のブレーキの焼入れについてご紹介致します。

[焼入れの目的]
制動力がより高まるように、ローター表面にパッドの摩材成分の皮膜を作ります。

摩材の分子レベルでの結合を強固にし、やわらかすぎるペダルフィールを防止します。

パッドとローターが完全に密着するように、均一な面を作ります。

[焼入れ方法]
焼入れはサーキットなど、安全を十分確保できる場所で行なって下さい。

また、焼入れ作業は温度を徐々に上げながら行うことが重要です。急激に温度を上げると表面硬化してしまい、性能劣化を引き起こします。

軽めのブレーキングでサーキットを1~2周し、パッドを徐々に温めて下さい。

全速の70%の速度から、50%ほどの踏力で4秒間踏み続けるブレーキングを最低15回行なって下さい。

その後、徐々に速度と踏力を増しながらのブレーキングを15回ほど行なって下さい。

しばらく走行してブレーキを冷却して下さい。

(ピットに戻り、ブレーキパッドの表面を確認して下さい。)

パッド全体に当たりが出て、表面が硬化していなければ完了です。
※尚、焼入れ中にパッド温度が500℃位になるのが理想的で、冷却中にパッドから煙が出てきても問題ありません。


Posted at 2014/10/22 21:29:26 | コメント(0) | トラックバック(0) | 質問コーナー | クルマ
2014年10月10日 イイね!

ご質問コーナー)サーキットを走る前点検と走った後点検!!

サーキット走行は一般道の走行とどのように違うかexclamation&question

そしてどのような点検をするかexclamation&questionを私なりの主眼でお話したいと思いますexclamation×2

(サーキット走行の前点検。)

前日の点検は洗車&ワックスから初めます。

理由:ワックス洗車してあるクルマは綺麗だし、保護テープやゼッケンを張る場合に、剥がしやすいメリットがありますねぇ~。

尚、ゼッケンを張る場合、車体後方部から前方部に張る事をおすすめします。(理由は空力で剥がれないようにする知恵ですねぇ~。)

そして4輪の足回り&ホイール清掃。

理由:足回りの点検とホイール内側の洗浄&傷確認をしてスローパンクチャーを防止します。

タイヤの空気圧と傷等の点検。

理由:常温空気圧にセットアップして、トレッド&サイド面の傷を確認する事でバーストを防ぐ事が出来ます。

そして最後にエンジン点検&オイルレベル点検。

理由:エンジンのプラグやエアクリーナー(以前スカイラインGT-Rをテスト中にエンジンストール。冷や汗原因はエアクリーナーの目ずまりでエアクリーナーフィルターごと吸い込んでしまいました。冷や汗高回転を回し続ける時は清掃か汚ければ交換しましょうねぇ~。)の点検、そして最後にオイルレベルを満タン(エンジンバッフルが無いクルマは旋回時に左右、ブレーキや加速時に前後にオイルが片寄り、オイル循環不良を起こす場合があります。)にします。

(サーキット走行の後点検。)
走行を終えて帰る際には、タイヤ山の無い場合には、スペアタイヤを用意して履き替えて帰りましょう。

また、空気圧も普段の適正圧力に戻しましょう。

保護テープやゼッケンテープや優しく剥がします。

(理由は再塗装車などは特に塗装ごと剥がしてしまう場合があります。)

またエンジンオイルの残量確認をします。

そしてブレーキローターや足回り、アルミホイールの内側にタイヤ粕など付着していない事を確認。

お借りした計測機器等の返却をしてサーキット走行は終了ですねぇ~。

尚、帰りのコンビニ等の立ち寄りでオイル漏れやタイヤの空気圧を確認する作業も大切ですねぇ~。

後日、自宅のガレージで足回り&ホイール清掃、クルマの洗車をして点検すれは完璧なサーキット走行点検だと思うさーぱぱなのです。冷や汗わーい(嬉しい顔)ウィンク指でOK


Posted at 2014/10/10 04:46:45 | コメント(0) | トラックバック(0) | 質問コーナー | クルマ
2014年10月07日 イイね!

質問コーナー:さーぱぱがロードスターを愛する訳とはをお話します!!

ロードスターの変態とも思われている「さーぱぱ」と申します。

私のロードスターとの出会いは1989年のユーノス店で見かけたあの「赤のユーノス・ロードスター」でした。

その頃の私はハイパワーと言うドラックに酔いしれ、陶酔する日々でした。(この年に彼女と結婚、長男が誕生しました。わーい(嬉しい顔))

そして年月は流れ四人の子宝に恵まれ、子育てもようやく一段落ついた2006年。

彼女に対する日頃の感謝の気持ちから欲しがっていた「オープンカー」を検討しておりました。

その頃に発売されていた「ダイハツ・コペン」や「トヨタ・ソアラ」などたくさんのオープンカーを乗り比べました。

しかし、私なりにしっくりくるものがなく困っていました。

そんな時にNC型ロードスター・リトラクタブルハードトップと出会い、彼女も試乗で一目惚れしプレゼントプレゼント

休み度に峠に走りに行く日々に私もプレゼントして良かったなぁ~と思いました。

その後、嫁さん練習用NA型ボロードスター(コミコミ15万円、クラッチ新品)を購入。

やがては長男、次男、三男も運転免許証を取得する年齢に…。

広い野原の場所で免許証取得前走行練習。

子供は、時にはハンドリングに、また外から見てロードスターの曲がる姿や加速、減速、スラローム、ドリフトまで見せるうちに、子供たちもロードスターの虜になって行きました。

峠練習では私、子供たち、彼女の順番で隊列を組み、走りに興じた日々。

また、たくさんのロードスターたちにツーリング先の観光地で声をかけられる。

たくさん居るだけでもびっくりされるのに、家族ツーリングで5台のロードスターにまたびっくり!!

家族の成長と共に、ロードスターが寄り添ってくれた日々が大好きです。

今、私のロードスター研究も課題は、ライトウエイトスポーツカーとは何か?を問うために8台のNA型、NB型、NC型を所有し、また究極のライトウエイトスポーツカー「ロータス・エキシージS」も導入し日々テストを繰り返しています。

こんな我が家のライフスタイルはロードスターと共に過ごすこと。

これを私は「ロードスター・スタイル」と呼んで、家族みんなで楽しんでいるさーぱぱなのですexclamationウィンク指でOK

皆様、今後とも宜しくお願い致します。
Posted at 2014/10/07 10:25:15 | コメント(0) | トラックバック(0) | 質問コーナー | 日記

プロフィール

「4代目ロードスターになって電子制御のサポートを語る!! http://cvw.jp/b/1074729/39596578/
何シテル?   04/11 15:42
さーぱぱと申します。ロードスターが大好きで現在8台愛馬ロードスターを調教中です。こんなロードスターバカですが、宜しくお願い致します。
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