素人の基礎勉強（長文）　ラジエターキャップ

す～様さんのブログ「旧車は減圧しましょう」を拝見してからラジエターキャップが気になりました。

電動ファンの温度管理～調整してますが、高温＝高圧。

１年前に、緑のお漏らししてラジエターホースを替えたりしてます。

近所のカーショップ何軒か回ってＳタイプの非高圧ラジエターキャップを探したんですが見当たりません。

ＹＭＳさんでお話ししたら「高圧にしてクーラント漏れしちゃった」お話伺いました。

トレノに付けているのがＴＲＤのＳタイプ１．３定価３，０００円。

１６４０１－ＳＰ００２　１２７ｋＰａ（１．３ｋｇｆ／ｃｍ２）



ＴＲＤの説明。
レーシングフィールドから得たノウハウでエンジン冷却性能をアップ。
ラジエターキャップの圧力調整弁の開弁圧をアップすることで、ラジエター内の圧力を上昇させて沸点をあげることにより、気泡発生を抑制し、冷却効果を向上、ラジエターの冷却性能を最大限に引き出します。

まぁ何も考えずカッコイイから何年か前に付けたんですが・・



ラジエターキャップについて調べてみました。



「ジムニー（JA22W）のページ」というブログを拝見・・・

「ラジエターキャップの交換時期にはハッキリとした定義はなく、人によって毎年交換、車検ごと交換とか、5年または100000kmで充分とか様々です。

高いものではないですしプラグ交換やオイル交換よりも簡単な作業ですので、頻繁に換えても悪いことはないのですが、基本的にはパッキンの状態を見て判断する程度で良いと思います。

加圧力が低下する原因としてはパッキンが潰れた結果バネのセット圧が低下してしまっていたり、パッキンの劣化（ヒビ割れや潰れによる変型、硬化による密着不良）によって密封性が落ちてそこから圧が漏れたりするとラジエター加圧が低下してLLCの沸点が下がってしまいます。

なお、社外品は1.2や1.3あるいは1.5とかのハイプレッシャータイプが多く、純正開弁圧のもの（0.9K）は少数派ですが、私はあえて0.9Kのものを選びました。

加圧式冷却システムに於いては、暖機終了後は圧力が常に冷却系統にかかり続けていますので、圧を上げるとそれだけ高圧の状態になる時間が長くなるので、無駄に高圧なキャップをつけても無意味どころか、ホースやシール類に余計な負担をかけるだけです。

よくキャップ交換ついでにと深く考えずにハイプレッシャーラジエーターキャップに替える人がいますがこれは単に圧力が上がるだけではなく、冷却系内は冷えればまた減圧しますので、高圧と減圧をくり返すことによる圧力幅が大きくなることから、くり返し疲労が各部の寿命を縮めることに繋がります。

たしかに圧力を上げることでキャビテーションを減らすなどの期待はできますが、それとて僅かなものですので、そのメリットとデメリットのバランスを考えると少なくとも街乗りメインの車には必要以上に高圧なラジエターキャップの必要性はないと私は考えます。
使用するのであれば競技使用時のみとか限定的用途で充分ではないかと思います。

ハイプレッシャーキャップの宣伝文句でよく「真夏のオーバーヒート対策に」などと書かれているのを見ますが、そもそも0.9K（大気圧を加算した絶対圧では1.9K）でさえ沸点は約119度（これは水の場合で実際のLLCの場合は濃度によって沸点はさらに上がる）になります。
つまりこの0.9Kのキャップでも吹出してしまうようならば、その時点ですでに水温は120度以上の温度になっていることになりますのでそれより高圧なキャップにしたところでオーバーヒート状態が改善されるわけではありません。

そもそも水温が120度に達する時点で正常ではないのですから、この沸点でも足りないようならキャップ以前にラジエーターの放熱カロリー自体が不足しているなど、冷却系全体を見直さないとなりません。

高圧ラジエーターキャップは「オーバーヒートしない」ではなく「オーバーヒートしても吹き出しにくい」だけで、むしろ水温が異常に上がっても吹出さないことからヒート状態を見過ごしてしまい、結果としてエンジンをより高温、高圧の状態で酷使することにもなりかねないので、かえってエンジンに負担を強いて大きなダメージを与えることに繋がる危険のほうが大きいです。
ここをよく考えないとなりません。

人間の体にたとえるならば、風邪をひいて38度の熱を出したところで休ませるべきなのに、それでもまだ無理をさせ、さらに熱が上がって40度を超えてぶっ倒れてからやっと異常に気がつくようなものです。

結局のところキャップを高圧のものに換えたからといって水温が下がるわけではないので、ハイプレッシャーキャップにしたからオーバーヒートが防げるとか理屈にあわない認識や期待をするべきではありません。

それと冷却水内で発生する気泡についてですが、気泡といってもウォーターポンプベーンの裏側で発生するいわゆるキャビテーションと、タービンハウジングやヘッドの排気ポート周辺のとくに高温になる部分で局部的に起きる表面沸騰によるものがあります。

このうち後者の表面沸騰ですが、これはサブクール沸騰と呼ばれる現象で局部的に沸点を超える温度の部分でごく表面的に冷却水が沸騰するのですが、これは決して悪いことではなく、このサブクール沸騰状態になることで通常の流水状態での冷却の数倍の熱を奪うことができるので、むしろ熱交換効率は向上するのです。

メーカーのエンジンの冷却系の設計はこうしたこともトータルで考えておこなわれているのです。

ですので、下手に高圧のラジエターキャップをつけたり、LLC濃度を上げたりして沸点を上げすぎるとこのサブクール沸騰を発生させにくくしてしまい、かえって局部的なオーバーヒートを誘発することさえあるのです。　

なお、蛇足ですが、LLCは真水よりも沸点は上がりますが比熱は下がります。
つまりどんなに高性能を謳うLLCであっても真水より熱交換効率そのものは必ず低下するということです。

※お断り
一般的にはオーバーヒートの定義はラジエーターから冷却水が吹出すことを指して言うことが多いようですが、私の場合はそれ以前の段階、即ちエンジンが熱ダレを超えて過熱状態となり本来の性能が発揮できなくなった時点でオーバーヒート状態と考えております。
たいていの場合このような状態になるとヘッドやブロックが歪み（とくにアルミブロックのエンジンは要注意）ガスケット吹き抜けなどの危険度が高くなりますし、また、ECUが点火時期を遅らせたりなどフェイルセーフの対応をするようになります。
なお、一度オーバーヒートして歪みが生じたエンジンは面研して修正しても、熱が入るとくり返し歪みが生じるので交換以外に根本修理の方法はありません。
ですのでこうなる前にクールダウン走行する必要があるのです。
なお、社外品のラジエターキャップにはパッキンゴムにシリコンゴムを使用しているものもあります。
たしかにシリコンゴムは耐熱、耐寒、耐薬品性などが高く一見、高級品のように見えますが、その反面、機械的強度や耐摩耗性については通常使用されるニトリルゴムなどに比べると半分程度か、それ以下の物性しかなく、強度という面では意外と不利なゴム材料だということはあまり知られていません。

ですので、常に圧力がかかり続けるラジエーターキャップのバルブのパッキンに使用した際、潰れやすい傾向にあります。

その点、純正部品のゴムは信頼性もあります・・・・」（引用元様に掲載承認いただきました）



とっても勉強になりました（汗

Ｄラーさんに部品発注して取り寄せました。

純正ラジエターキャップ購入価９８３円
１６４０１－１５２１０
８８ｋＰａ（０．９ｋｇｆ／ｃｍ２）




交換作業１分。　

なお外したＴＲＤも点検したら、ほぼ劣化してなかったので洗ってから保管します。


さて明日の夜は第３京浜ドライブ。

明後日は河口湖にドライブ。

安全運転～♪