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流浪人ぽんぽこのブログ一覧

2018年02月23日 イイね!

外気温が燃費に与える影響 その3

まず最初に、お詫びと訂正から。

前回のブログにて、夏場と冬場の瞬間燃費推移の差について、3つの要素に分けた図を掲載しましたが、後になってAとBの分布が間違っている事に気づきました。
こちらが正しい分布になります。
(前回のブログも修正済みです)
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申し訳ありませんでした。


さて、思いついた暖機時間を短くする為の方法。
それは、暖機中の暖房を切る です。

そんな事常識だ!
期待外れだ!!
金返せ!!!

そんな声が聞こえてきそうです。
期待させてしまい、申し訳ありません。

こんな事をやろうと思ったきっかけ。
それは、ノンタマさんのブログでした。

『車の暖房は燃費とは全く関係ないか否か』

このブログのコメントにも書きましたが、
『暖機が済んでいればという枕がつけば、概ね合っている』というのが私の考えです。
暖気中は、『暖房に熱を奪われる事で暖機が遅れる』 という事は起きても、暖機終了後は影響は限定的だろうと。

この考えの根拠は、エンジンの熱効率分布です。
エンジンで生まれたエネルギーの内、動力として取り出せるのはせいぜい30%程度。
他は様々な損失として消失してしまいます。
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電気自動車や一部のハイブリッド車を除いて、車の暖房は温まった冷却水を熱源として使います。
上図の『冷却損失』の一部ですね。
元々ラジエターで大気へ放熱していたエネルギーの一部を、暖房として車内に放熱するので、トータルの冷却損失は変動無いので燃費には影響しない。
そういう理屈です。

但し、寒冷地では水温が上がり切らなくなる現象も起きる様で、この場合は冷却損失や機械抵抗損失が増える事で燃費には影響が出ますが、私の使用環境下では冬季も暖機終了後の水温は86度で同じですから、燃費への影響は殆ど無いとします。
また、昨今の多くの車についているアイドルストップ機能は、暖房を使う事でアイドルストップしなくなる様ですが、マイクラには非搭載なので条件外として無視します。

では、暖機時間への影響はどのくらいだろうか?
これを確認するために、このような条件で実験をしてみました。

【条件】
  ・暖機中は暖房を切る
  ・暖機完了は、水温が80℃に到達するまでとする
  ・暖機完了後は暖房を入れる
  ・暖房の設定は温度は21℃ 風量1 A/Cはoffとする
  ・エンジン始動30秒後に走行開始する
  ・走行ステージはいつもの通勤路
  ・屋根や窓は開けない

暖房を切る事以外は直近の通常時条件と同じです。
世の平均からはかなり弱めの暖房設定ですが、このレベルで差が出るのであれば、影響度はかなり大きいと判断出来ます。

まず水温が80℃に到達するまでの時間を計測しました。
比較として暖房常時稼動条件でも行ったところ、なんと約10%もの差が出ました。
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この差は予想以上でした。
たかだか21℃ 風量1の設定ですから、暖房での放熱なんて大した事無いだろうと思っていたので。
もし、一般的な設定温度にしていたら・・・・

通勤路は片道20分強ですから、暖機時間が半分以上を占めます。
それが10%もの差異を生む訳ですから、トータル燃費への影響は相応に出る筈です。

そして、満タン方での結果がようやく出ました。
 走行距離:554.0km
 給油量 : 28.72L
 燃費  : 19.29km/L

目標の20km/Lには届きませんでしたが、この時期としてはかなりの高記録です。
直前の記録(常時暖房稼動)に対して5.7%の向上。
過去の記録と比較すると、6月や9月頃の記録に迫る値です。
※まぁ、6月や9月はオープン走行率が高いので燃費が落ちていると思われ、
※同一条件比較だと、5月や10月相当かもしれません。
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 【結論】
・暖気中の暖房稼動は、暖機時間が延びる事で燃費を悪化させる
・条件次第では、暖房を21℃設定 風量1レベルで使用しても燃費に影響する程である

長文駄文へのお付き合い ありがとうございました。
Posted at 2018/02/23 22:44:48 | コメント(2) | トラックバック(0) | エコから | 日記
2018年02月20日 イイね!

みんカラ:モニターキャンペーン【フィリップスLEDヘッドライト】

Q1. 希望モニター製品のタイプ(H4,H11,HB3/4)をいずれかよりお答えください
回答:H4

Q2. モニター実施予定の車種・年式・型式をお答えください
回答:2007年式 K12 マイクラC+C

この記事は みんカラ:モニターキャンペーン【フィリップスLEDヘッドライト】 について書いています。


※質問項目を変更、削除した場合、応募無効となる可能性があります。
Posted at 2018/02/20 06:18:02 | コメント(0) | トラックバック(0) | タイアップ企画用
2018年02月20日 イイね!

外気温が燃費に与える影響 その2

前回、外気温の変化で燃費が変化する事をアップしました。
感覚的にはわかっていましたが、あれだけ顕著に出るとは、思っても見ませんでした。

何故外気温変化で燃費が変化するのか。
この理屈がわかって的確な対策が打てれば、冬場の燃費悪化を抑制する事が出来ます。
でも、色々な要素が絡んでくるので難しいんですよね。
ですので、今回はシンプルに考えてみようと思います。

最もシンプルな走行条件は、一定速走行です。
昔のカタログ燃費表記だった、『60km定地走行燃費』 が一例ですね。
その他下記の様な外乱要素も全て一定条件とします。
  路面勾配変化
  路面抵抗変化
  空気抵抗変化
  外気温変化

また、下記の要素も排除します。
  変速動作
  アイドルストップ
  気筒休止
  HEVの様なエンジン外からの駆動力


この条件での理論燃費は、下図の様に一定になります。
条件変化が無いのだから当たり前ですね。
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ここに、『車の暖機』という要素を追加します。
暖機といってもアイドリングをする訳で無く、エンジンスタート即走行し、走行しながら暖機するという条件です。
暖機の対象はエンジンだけでなく、変速機やタイヤ、駆動系の暖機も含みます。
暖機の終了は、温度上昇変化が止まった事とし、ある決まった温度に達した事ではありません。(理由は後述)

暖機中の燃費が悪いのは、皆さん経験されている通りですね。
実際には一定な上昇をする訳ではありませんが、ここはシンプルに考えるという事で理解ください。
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この赤線を夏の特性とします。
冬になったらどうなるのか?
理屈では青線の様になると思います。
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差異の要素は、この3つに分ける事が出来ます。
※'18.02.21 AとBの分布を見直しました


1.走行開始時の冷却水や油脂類の温度が低い事による悪化
  (図A部)
2.暖機に時間を要する事による悪化
  (図B部)
3.暖機終了後の悪化
  (図C部)


まず1.について。
懐かしのモービル1のCMにもあるとおり、エンジンオイルは温度が低くなれば粘度が増すので抵抗が増えます。
それ以外の油脂類も、同様に温度が低くなる事で抵抗となるので、燃費は悪化します。


これの対策としては、エンジン自体を冷やさないようにしたり、始動前に車を暖める事が考えられます。
冷やさない為には青空駐車よりもガレージ内に置くぐらいでしょうか。
マツダの時期型SKYACTIVE-Xは、エンジンをカプセル化しています。魔法瓶で保温する様なイメージですね。
始動前に暖める方法としては、ガレージに暖房を付けるとか、エンジンブロックヒータを付けるとか。
極寒のアラスカでは、車の下に炭火を置いて温める人もいるとか・・・・・

次に2.について。
エンジンの熱や走行に因るフリクション発熱等により暖機が進む訳ですが、外気が低いと放熱量も多くなるので、暖機に長い時間が必要になります。
また、冷却水温度が低い時には燃料を多めに噴かないとエンストしてしまいます。
燃料を多めに噴くという事は、当然の事ながら燃費が悪くなる要因となります。
昔のキャブ車ではチョークレバーを引いて燃料を多めに噴く様にしたものですが、今は車が勝手にやってくれますね。
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これの対策は、どうやって暖機の時間を短くするかになります。
理屈上はこのいずれかになります。
 ①発生する熱量を増やす
 ②放熱量を減らす

①の対策は、エンジンの回転を上げて発熱させる事になります。
本末転倒にも見えますが、暖機をダラダラとやるくらいなら、一気に暖機させた方が儲かるかもしれません。但し、今回の前提条件では車速一定で変速無しですから、エンジン回転も一定なので対策案としてはボツです。

②の対策例の一つは、私もやっていますがグリルシャッターですね。
ラジエターに当たる走行風を減らすことで、ラジエターでの放熱量を減らす事が出来ます。
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床下にアンダーカバーを付けたり、エンジン自体をカバーする等でも、放熱量を減らす事が出来ます。
(アンダーカバーは整流効果もあるので、後述の3.にも効きます)
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最後に3.について。
暖機が完了しても、夏場と冬場では到達温度が異なります。
最も差が出るのがタイヤ。
真夏は灼熱のアスファルトに接する事で、高温になる筈ですが、真冬の凍結路では常に冷やされる事で氷点下になっていても不思議ありません。
(ここでは、冬にスタッドレスへ履き変える話は無視します)
タイヤも温度が低下すると転がり抵抗が増えるので、燃費は悪化します。
※詳細はこちら

また、前回ブログに対し ひらがな さんから頂いたコメントにも有るように、気温が低い事で空気の密度が高くなる事から、空気抵抗も増大します。

これの対策ですが、外気温や路面温度がを高くする事は今回の前提条件ではNG。
空気抵抗については、ボルテックスジェネレータやフラップ、アンダーカバー等を取り付ける事で整流効果を高め、燃費を改善する事は出来ますが、夏場に対して相対的に低下する事を防ぐ事は出来ません。
素直に暖かくなるのを待つか、温暖な地域に引っ越すしかなさそうです。


こんな事を色々考えている中で、暖機時間を短くする為の方法を一つ思いつきました。投資ゼロの大した内容では無いのですが、開始して3週間程経過し、予想以上の効果が出てちょっとビックリしてます。
外気温3℃レベルでも、20km/L越え連発です!
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何をしたのかと言うと、

このお話はここからが益々面白くなる のですが、
丁度お時間となりました。
この続きはまた次回。
ベベンベンベンベン! お粗末!
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Posted at 2018/02/20 21:53:37 | コメント(2) | トラックバック(0) | エコから | 日記
2018年02月11日 イイね!

超絶シフトワーク

今や、日本では絶滅危惧種となりつつあるMT車。
ちょっと古いdataですが、2011年の販売比率は僅か1.5%だそうです。
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我がマイクラもMT。
2007年モデルですから、当時でも2%程度の希少車だったんですね。
(マイクラ自体が希少ですけどね)

MT車を運転する中での楽しみがシフトワークとクラッチワーク。
自分で好きなギアを選べるというだけでなく、
変速をスムーズ且つ短時間にこなすかが課題であり楽しみなのです。

そんなMTで少々異端なのが、初代ミラージュ等に搭載されたスーパシフト。
床からレバーが2本伸びていますが、左が通常の4速シフト、右が副変速の2速シフトになっています。
FFジアコーサ式を採用する為には、エンジンの回転方向を当時主流のFRとは逆にしなければならないのですが、当時は本当にFFが普及するかは懐疑的だった時代なので、そこまでの投資は出来ず。一方でギアボックスは専用品を作らねばならないので、通常の3軸構造から4軸構造にして回転方向を合わせ、そこに副変速を噛ませたという訳です。
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このスーパシフト。4X2で合計8段変速となる訳ですが、変速時に2本のレバーを操作するのは大変な事。一般ユーザの多くは、副変速をどちらかに入れっぱなしにしていたと思われます。

これを駆使した名ドライバーがいらっしゃいます。

アンクルこと山内伸弥さん
現役時代から、口髭とメガネがトレードマークでした。
主に三菱車で国内のみならず海外ラリーにも参戦。
全日本ラリーでは7度のチャンピオンに輝いてます。
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1979年に結成されたADVANラリーチームに加入した山内さん。
前年にデビューした初代ミラージュで参戦し、全日本ラリー選手権Bクラスチャンピオンに輝きます。

私も逸話としては何度か聞いた事が有るのですが、実際のシフトワークを見た事がありませんでした。
もう30年も昔の事ですから、動画が残っていなくても不思議ありません。
ところが、youtubeで動画を見つけてしまいました。
7分過ぎに2→3変速の後に副変速をPOWERからECONOMYにシフトしているのが写っています。
本当にやっていたんですね。
頭がこんがらがりそうです^^;;;


当然ながら、シフト操作自体は通常のシフトよりも時間がかかってしまいます。
それをやるだけのメリットがあるのか?
ギア比を調べてみました。
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5,000rpmで変速する場合、変速後の回転数は下記の様になります。
(副変速段は車速に影響するだけでエンジン回転数は一緒)
  1->2 2,799rpm
  2->3  3,100rpm
  3->4  3,715rpm

1->2変速では、回転数が半分程度まで下がってしまう訳ですね。
明らかにパワーバンドを外れているでしょうから、変速後に失速する可能性が高いです。

副変速を駆使するとこうなります。
POWERとECONOMYの各段が綺麗に並んでいますね。
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先程と同様に5,000rpmで変速する場合の回転数は、下記の様になります。
  1P->1E  3,870rpm
  1E->2P  3,616rpm
  2P->2E  3,870rpm
  2E->3P  4,006rpm
  3P->3E  3,870rpm
  3E->4P  4,800rpm
  4P->4E  3,870rpm

最も落ち込む1E->2Pでも3,616rpm。
それ以外では、3,800rpm以上を維持出来ます。
各ギア段がクロスする事になるので、エンジンがピーキな特性でもパワーバンドを維持しやすくなる筈ですね。
シフトミスのリスクと変速時間が伸びる事を考慮しても、メリットは有ったのでしょう。


おまけ
KenworthのW900Lという1961年から作られている大型トレーラヘッド。
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どうも改造車の様ですが、変速レバーが3本も有ります。
主変速+副変速+副々変速なんでしょうか?
完全にステアリングから両手を離して操作していますから、近くを走って欲しく無いですね。
Posted at 2018/02/11 15:32:18 | コメント(3) | トラックバック(0) | モータスポーツ | 日記
2018年02月04日 イイね!

外気温が燃費に与える影響

昨年5月から参戦させて頂いている、けだまおやじ さん主催のエコから。
僭越ながら2017年の年間最優秀者の栄誉を頂きまして、
副賞として作成頂いた特性のドックタグが、先日自宅に届きました。

戌年に、イヌ科のぽんぽこ狸が頂くドックタグ。
なんか いいですね。

表面
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裏面
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私は不器用(高倉健では無い)、且つデザインセンスが欠落しているので、
こういう物がさらっと作れる人は、尊敬してしまいます。
本当にありがとうございました。

さて、1月は全国的に寒い日が続きました。
個人的には温暖な静岡から京都へ移住した初の冬なので、
この程度の雪でもテンションがおかしくなる程・・・・
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そんな中、ちょっと面白いdataが取れました。

私の通勤路は片道13km程。
田舎道で信号も殆ど無く、毎日ほぼ一定のペースで走る事が出来ます。
自宅に対して会社の標高がやや高いので、帰宅の方が燃費が良い傾向。
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車載している後付け燃費計の平均燃費推移(瞬間燃費推移ではなく、エンジン始動時からの平均燃費推移らしい)はこんな感じ。
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ここ最近、車載の温度計表示は出勤時が-3℃ 帰宅時が0℃辺りなのですが、帰宅時に妙に暖かい日二日ありました。その時の平均燃費がこちら。
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20km/Lを超えると緑色になる様に設定してあるのですが、普段相当に頑張らないと出ない緑が!
特に11℃の時には全工程の半分ぐらいは20km/L越え。
気温が高くなるだけでこの差。
油脂類の粘度が下がり、走行抵抗が下がった効果でしょうね。

この燃費計、dataの出力機能が無いのでこれ以上の分析は出来ませんが、アクセル開度と速度や加速度の関係が分かると、より明確になるでしょうね。
Posted at 2018/02/04 20:27:05 | コメント(4) | トラックバック(0) | エコから | 日記

プロフィール

「@けだまおやじ さん 密造酒ならぬ密造煙草ですね^^;;;」
何シテル?   01/07 14:56
雄タヌキ 流浪人ぽんぽこです。 過去に引越19回 流浪癖有り?

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