先日、
Project By 鳳凰様ミーティング in SAB高松中央
で、鳳凰様のRC Fが半端ないことを身をもって体感しました(-_-;)
いゃベース車両もヤバいのですが、鳳凰様の選定もヤバかったです^^;
内容は、Project By 鳳凰様のブログのほうが濃い内容なので是非御覧くださいm(_ _)m
香川県へ遠征
私が鳳凰様のところに行ったときに時間が合えば遊んでもらえますか？と言ったのに
本来であれば私がお伺いするべきところを
遠いところをお越し下さいまして本当にありがとうございますm(_ _)m
で、RC Fという車は知っていたのですが諸元を色々調べて
GT450化計画の勉強になればと思いまして^^;
RC FはIS Fよりパワーアップがなされておりまして、
RC F：351(kW=477PS)/7100rpm
IS F：311(kW=422PS)/6600rpm
となっております。
RC Fの圧縮比は12.3となっておりまして、
単純計算では4968ccで吸い込んだ混合気を414ccに圧縮することであのハイパワーを叩き出しております。
単純計算なのですが、
JZX100の場合は80kPaの加給がかかっていることから
シリンダーに効率よく混合気が吸気されたとしたら4483ccの混合気となります。
1JZ-GTEの圧縮比は9.0でしたので、
純正フルブースト時のターボ加給後の圧縮比は見かけ上16・・・
おぉ～RC Fの2UR-GSEよりかなり高め^^;
ということは、実際にシリンダーに吸入される混合気の量が
令和の車とは少ないのかもしれませんね^^;
確かに、JZX100はタービンの特性から高回転時にブーストが垂れる傾向がありますからね^^;
ということは単純計算より高回転時の圧縮比は低くなるということになります。
ん？ということは先日のエンジンチェックランプ点灯はインジェクター全噴射？(笑)
妄想は置いといて(笑)
LEXUS プレミアムスポーツ RC F 用 新 2UR-GSE エンジンの開発
TOYOTAと言えば、
豊田章男前社長が仰っているようにエンジン開発が原文そのままに表現すると下手だとか・・・
確かにFT86、GR86はSUBARUがエンジンを提供しています。
世界のTOYOTAがエンジン開発が下手？？？
確かに、Project By 鳳凰様が仰っておられるように、
1JZ-GTEは名機と呼ばれていました。
その理由はYAMAHAが携わっていたことが大いにあるかと思います。
TOMEIの資料からすると、
純正ピストン：600ps
コンロッド：500ps
と、かなりの高出力でも純正で対応可能とされています。
そこまでの高出力を出すにはカムシャフトなど周辺機器の選定が必要とのことですが・・・
RC Fの2UR-GSEを見てみると、
1JZ-GTEに刻まれたYAMAHAと文字があるどころか
YAMAHAが本気を出してTOYOTAと開発したエンジンだとか・・・
1JZ-GTEの名機がくすんでしまうのも納得です。
TOYOTAの名機と言われるエンジンには必ずYAMAHAが出てくるものなのですね。
で、密かに進んでおります
1JZ-GTE GT450
計画の元に、RC Fの2UR-GSEの圧縮比などを調べていたところ、
こちらの記事を書くという流れになりました。
その中で気になる単語が出てきました。
その名も、
アトキンソンサイクル
です。
私は大学4年生から内燃機関の研究室に入り、
大学院に進んで内燃機関などについて3年間学んできました。
それから20年以上が経過してもう忘れかけていたのですが、
あの頃からエンジニアとして進化していると自分で思っている感情が湧き出してきました。
アトキンソンサイクルが提唱されたのは1882年にジェームズ・アトキンソンが提唱した理論です。
オットーサイクルを元にして、
オットーサイクルでは限界がある圧縮比を保ちながら、
排気行程のみを長くすることから、
ノッキングと熱効率向上を目的としたサイクルとなります。
イメージとしては、
エンジンから出ていく熱を動力として回収することで、
排気温を下げて熱効率を上げるということかと思います。
ここの部分についてはターボ車のパワーアップと相反することのように思います。
過給圧を上げるには十分な排圧が必要ですが、排圧が高い=温度が高いことから、熱効率が悪い=燃費が悪いとなります。
とは言うものの、ターボチャージャーと言うのはそもそもは、排出している熱を回収して熱効率を高める為に出てきた物です。
アトキンソンサイクルに話を戻して・・・
ただし、アトキンソンサイクルはその機構が複雑なので実用されることは難しかったのですが、
疑似アトキンソンサイクルと言われるミラーサイクルが令和の現代では使用されております。
実際はもっと前にミラーサイクルエンジンを採用したメーカーもありますが・・・
ミラーサイクルでよく行われている方法としては、
バルブの遅空き・遅閉じかと思われます。
インテークバルブを開くタイミングを遅くして、
(インテークバルブを閉じるタイミングを遅くしてと同義)
バルブの閉じるタイミングを遅くすることで、
圧縮開始角度を遅らせることで、
ストローク量は変わらずに圧縮工程と膨張行程に差を生ませることが出来るようになります。
このことで、RC Fの2UR-GSEは
最大熱効率37.8%を達成すると同時に、広い領域での低燃費を実現したとされています。
とは言うものの、
インテークバルブタイミングの開く・閉じるタイミングを遅らせることは、
シリンダー内部に吸入される混合気の量が減ることになります。
全域で擬似アトキンソンサイクル(ミラーサイクル)を採用することは
出力の低下にも繋がります。
ここで出てくるのがTOYOTAが開発していてJZX100にも採用されている
VVT-iとなります。
VVT-i(=Valiable Valbe Timing inteligent system)は、
吸気カムの開く・閉じるタイミングをエンジンの回転数毎に可変することで
最適な吸気効率を実現するものとなります。
これはJZX90ではなかった新しい技術となります。
JZX100を開発するときにはアトキンソンサイクルは提唱されていたと思いますが、
理論が提唱されて実用化されるには長い年月が必要になることから
JZX100は・・・
これも、
A'pexi POWER FC & FCコマンダーセット
を装着したことで、
VVT-iの動作を見て取れるようになりました。
アトキンソンサイクルにつきましては、
Project By 鳳凰様
に出会わなければ思い出すことはなかったかもしれません^^;
私は曲がりなりにもエンジニアとしてブレイクスルーを起こす方向に進むべく
VVT-iの可変バルブタイミング機構を有効に活用して、
街乗りではRC Fの2UR-GSEで採用されているアトキンソンサイクル
(正しくは疑似アトキンソンサイクル=ミラーサイクル)
を採用しつつも、
踏んだときには充填効率を高められるようなセッティングが出来ればと思います^^;
可変バルブタイミング機構といえば、
QUANTUM SOLENOID
がアフターパーツで出ていますが、
これはVVT-iの機構を知りながら、
その油圧制御を元にトルクフルな仕様にしているのではないかと想像します。
これが純正ソレノイドバルブでパワーFCで制御できたとしたらかなりエキサイティングですね(^^)
しかし、QUANTUM SOLENOIDで2URのエキゾースト側だけというのはどういうことでしょう？
まぁ、思ってるほど上手く行かないと思いますが、
エンジニアという人種は上手く行かなかった経験を糧に成長する生き物ですからね(^^)
吸気・排気バルブの開く・閉じるタイミングでよく出てくるのは
バルブタイミングダイアグラム
だと思いますが、
一般の方はこれは360°ではなく、
720°と言ってもなかなか理解が進まないのでしょうね^^;
私もオーバーラップという言葉は知っていましたが、
いゃBDCの方が吸気と排気の線が交わってる時間が長いやんとはじめの頃は思っていました^^;
平成のエンジンであっても、
ECUが無ければ走行できないのですが、
せっかく
A'pexi POWER FC & FCコマンダーセット
を手に入れたので壊さないように色々いじってみたいと思います(^^)
