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2008年09月20日

[JIS版]大気圧とトルク・出力の関係を検証する

ブログ:「[改訂版]吸気温度とトルク・出力の関係を検証する
ブログ:「[SAE版]吸気温度とトルク・出力の関係を検証する
の続編。


今回は、吸気温度を固定し、大気圧のみに着目してやる。
吸気温度に較べて、クルマの性能で軽視されがちな大気圧・・・である。


エンジンダイナモで測定したトルク・出力は、測定条件大気圧をパラメータとして、基準大気圧でのトルク・出力に換算される。

基準大気圧は、100[kPa]=1.000[bar]。

これに対しての大気圧での換算・・・なのだが、換算はいわゆる大気圧でなく、「大気の乾燥空気分圧」で行われる。
大気圧は、「乾燥空気分圧」と「水蒸気分圧」の合計なのだ。

で、「大気の乾燥空気分圧」を求めるには、湿度がパラメータとなる非常にややこしい計算式が必要となるのだが、ここでは湿度=30[%]の条件下でのグラフを描いてみる。
ちなみに、湿度=30[%]のとき、大気圧100[kPa]時の乾燥空気分圧は99[kPa]である。
(以下、JIS規格に基づく)


例によって、JISではNA・ターボで計算式の乗数が変わらない(SAEではやはり違いをもたせている)。



【1】大気圧とトルク(倍数)


縦軸は「倍数」。「換算係数」と思って頂いてよい。
トルクおよび出力にこの倍数をかけてやった積が、大気圧に依存したトルク・出力の換算値となる。

当然「倍数」なので、高出力・高トルク車ほど吸気温度の影響を受け易いことがわかる。




【2】大気圧とトルク


私のB4のカタログ定格トルク、35[kg・m]に【1】の倍数をかけたグラフ。
大気圧0.01[bar](=10[hPa])で約0.4[kg・m]変化。





【3】大気圧と出力


私のB4のカタログ定格出力、280[ps]に【1】の倍数をかけたグラフ。
大気圧0.01[bar](=10[hPa])で3[ps]強の変化。



・・・・前述のように、元の出力×【1】なので、元のパワーに依存するワケだが、侮れない値だ。

ただ、結局、大気圧は人為的にどうすることもできないので、あまり重要視されないのだろう。



ブースト計の1.0[bar]だとか1.2[bar]だとかは、大気圧との「差圧」・・・つまり相対圧だが、サード・パーティーのブーストコントローラって、どう制御しているんだろう?
ブースト1.0[bar]でも、大気圧が1.0[bar]か1.01[bar]かで絶対圧は変わってくるワケで・・・・。


ちなみに、スバルの純正ECUでは、ブーストは絶対圧で管理されているので、まだ安心だ。

私は今までブースト圧のロギングは相対圧(Manifold Relative Pressure)で行ってきたが、以前、

「Absoluteでロギングした方がセッティングしやすい」

とアドバイスを頂いた。

それでも、「ブースト(相対圧)1.XX[bar]」というのがイメージしやすくて、相対圧でロギングしてきたが、今さらながらに絶対圧でロギングし、相対圧はExcelマクロなりで換算すべきだよなあ・・・と思う。

絶対圧を基準にブースト制御が行われているのなら、ロギングした相対圧は、大気圧に応じて変わるからだ。


ずっと大気圧をロギングするのもアホくさいので、ロギング開始・終了時の大気圧をチェックし、メモっとくのが得策か?




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Posted at 2008/09/20 22:16:20

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この記事へのコメント

2008/09/21 00:27:52
大気圧との関係は難しいですよねぇ。たしかに絶対圧と相対圧では、相対圧の方が分かりやすいと思います。

>相対圧だが、サード・パーティーのブーストコントローラって、どう制御しているんだろう?

自分のブリッツのブーコンは、何も制御せずにひたすら設定値までGO!ですね(^_^;)制御しているといえば、ブーストカット値を決めていれば、計測した値でブーストを落とすくらいでしょうか。

ところでManifold Relative Pressure(補正なしの方)ですが、SSMの上限は気圧に関わらず18.4psigのはずです。つまりゲージ圧で約1.28Kgf/cm2だったと思います。一方、Manifold Absolute Pressureは上限がないはずです。ただ、相対圧の方もDirectで計測すれば上限はないと思います。

ちなみに新しいロガーの定義ファイルですが、自分の場合はRelative、Relative(Corrected)、Absoluteの3つだけです。
コメントへの返答
2008/09/21 18:18:16
やっぱりブーコンはブーストリミッターですか。シンプルでわかりやすいケド・・・って感じかなあ。
純正ECUのブースト制御のアルゴリズムは良く考えられているけど、ハードウェア(ソレノイド、アクチュエータ)が伴ってない感じですよね。

ブースト圧は、今までは常にRelative(Corrected)でロギングしていました。
今後、タイミングを見てAbsoluteに変更しようと思います。
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