緑色壱號のブログ一覧

　R129というか、角目世代のベンツは設計が80年台あたりなので、イマドキの車と比較すると、空力などで劣る部分が多いです。そんなわけで、W124とか500E/E500大好きな方々が色々と改善していますが、そのよくあるネタの一つということで、タイヤの前のストレーキを取り付けてみます。

　ストレーキとか、トヨタで言うと「フロントホイールオープニングエクステンションパッド」とか、そんな感じの名前の空力パーツです。スポイラーっていうとちょっと意味が違うのかな？


　高速走行中に、車体の下でタイヤに直撃する空気抵抗を、その前に板を取り付けて軽減したり避けたりする空力パーツですね。タイヤハウス内部でも、前からぶつかる気流と、タイヤが巻き上げて吸い込む気流が内部でぶつかるので、コレがあると騒音も減るし燃費も良くなるしと言う事で大人気です。90年台半ばの車ですと殆どの車についています。下向きだったり、角度が付いていたりと形状は様々ですが、イマドキは大抵の車についてますね。


　トヨタの200系クラウンです。やっぱりちゃんとパーツとして存在しています。



　一方1995年型のR129です。なんにもついてなくてまっ平らです。



　W124とかですと、アルテッツァだとか他車種の部品をそのまま流用したり、板を加工して貼り付けたりと色々あるようですが、R129はホイールハウスの前の部分のアンダーカバーがこの様に格子状になっています。ですので、他車種の物を持ってきてそのままビス止めというわけには行きません。折角部品番号を調べてトヨタ部品神奈川共販に行こうと思ったのに、このままでは取り付け不可能です。



　というわけで、ホームセンターでゴム板と金物少々を買ってきて、パンチで穴を開けてビス止めしました。なんともまぁお手製感満点ですが、機能的にはコレで十分です。



　ゴム板なので、車止めにぶつけても折れたりモゲたりという事にはなりません。見た目安っちいというだけですね。



　材料を買ってきたら、ちょっとジャッキアップして部品を外してあっさり左右取り付け完了です。



　とりつけて試乗してみます。空力パーツなので、流石に街乗り程度では差がでてきませんが、高速に乗って加速するとすぐに違いが出てきます。
　加速中に60km/hあたりから今まで感じていたノイズというか、騒音がかなり消えています。それより上の速度域でもやはりノイズが減っています。また、高速走行中の操舵時の感触がスムーズになりました。空気抵抗を相当受けていたようです。ここらへんの感触は付けてない時は何の不満も持っていませんでしたが、付けてみて初めて自覚するという感じです。


　あんまり違いが大きいので、ついつい首都高C2を追加で1周してしまいました。山手トンネルが延長されて1周できるようになってとても便利です。

　ただ、湾岸線で100と60ともうちょっとくらいになると、前の方からなにやら「ﾋﾞﾁﾋﾞﾁﾋﾞﾁ」みたいな今まで聞いたことのない音がしてきます。一般的なこの手の部品はプラスチック製ですが、今回は5mm厚のゴム板を使用した為、ひょっとしたら高速域では波打ったりビチビチと震えているのかもしれません。震え止めに金物を足すなり、素材の見直しなりが必要かもしれません。

　素材や取り付け方法は色々ありますが、この空力パーツに関してはとてもオススメです。BMWもベンツもトヨタもホンダも、イマドキの車は殆ど付けているだけの理由がありますね。

　一定以上の速度域になってくると今度はピラーやミラーあたりから風切音がしますが、ミラーは流石に他車種を流用するなりしないと空力改善は難しいですね。こっちは相当難易度が高そうです。前乗っていたBMWのE38型7シリーズのミラーあたりとか、持ってきても面白いかもしれません。

　前回吸気ダクトとエアクリボックスの断熱加工を行いましたので、その後効果が出たか実験してみます。見た目だけはかなり派手なんですけどね。見た目は。
　吸気系統のほぼ全体に断熱材と、反射用のアルミを施工しているので、瞬間的な加熱に対してはかなり効果があると思いますが、エンジンルーム内部の話なので瞬間的ではなく、継続的に加熱されます。ですので結局の所、劇的な違いはないかもしれません。見た目は派手なんですけどね！

　完全暖気後の水温も安定、エンジンルーム内部も60～70℃程度に暖まった状態でテストです。

　気象条件は夜間の晴天、外気温20.0℃～21.5℃です。
測定では写真ではなく、数値を読み上げて動画で記録するスタイルに変更したので、写真は残っておりません。昔Xファイルでモルダー捜査官だかがやってたあんな感じです。


①街乗り走行中
＜結果＞
外気温：21.5℃
吸気温度：22.9℃　（+1.4）
ダクト外部温度：左　　59.3℃（+37.8）　/　右　　64.1℃（+25.6）
ダクト内部温度：左　　36.2℃（+14.7）　/　右　　39.5℃（+18.0）
　信号から信号までの走行中の数値です。断熱前に比べて5～10℃くらいは下がったのかな？という体感ですが、信号で止まったらやっぱりジリジリと上昇して行きます。信号待ちで上昇した温度が、走行時に冷却されるのが速くなった感じがします。エンジンルーム内部からの熱を抑えて、吸気で冷え易くなった感じですね。正直言うと、眼を見張るほどは差が出ていません。


②街乗り信号待ち
＜結果＞
外気温：21.5℃
吸気温度：29.8℃　（+8.3）
ダクト外部温度：左　　56.4℃（+34.9）　/　右　　68.5℃（+47.0）
ダクト内部温度：左　　37.2℃（+15.7）　/　右　　47.1℃（+25.6）
　信号待ちで上昇していくのは、断熱してもしなくてもやっぱり一緒です。吸気口を移設するなり、ラジエーターとの間に遮熱板を設けるなりしないと根本的には解決しなさそうです。
　ダクト内部温度において、断熱前と比較して左側で5℃程度、右側で10℃程度の差があります。断熱の効果は出ていますが、正直言うとあれだけ派手に加工しておいてその程度ではあります。吸気温度がジリジリと上がるので、結局温度が上昇するのは一緒で、それが少しマシになった感じです。
　一般的な信号待ちでの測定値ですが、これが長い信号になればもちろんコレ以上の数字になります。
　更に言うと、停車して長時間アイドリング待機状態であれば、最終的な到達温度は断熱前の測定値とほぼ同じ数字になります。


③高速道路巡航　80km/h
外気温：20.5℃
吸気温度：21.1℃　（+0.6）
ダクト外部温度：左　　60.8℃（+40.3）　/　右　　56.8℃（+36.3）
ダクト内部温度：左　　25.4℃（+4.9）　/　右　　28.8℃（+8.3）
　前回とほぼ似たような条件ですが、吸気ダクト外部温度は似たような状況で、内部温度において3～5℃程度の温度低下が確認できました。速度域でいうと、断熱前ではこれより+30～80km/hあたりでの吸気温度をこの速度域で出しております。吸った空気がダクトとエアクリ内部で加熱されるのが抑えられている様です。
　効果として、高速に入ってからダクト内部の温度が速く冷却されるようになった事と、巡航時の吸気温度改善ですね。ですが、こんだけやっても10℃も変わらないという事も事実です。



④高速道路巡航　100km/hちょっと
吸気温度：20.8℃　（+0.3）
ダクト外部温度：左　　61.2℃（+40.7）　/　右　　48.9℃（+28.4）
ダクト内部温度：左　　24.3℃（+3.8）　/　右　　26.8℃（+6.3）
　③に比べて1～2℃程度下がっています。吸気口で加熱されにくく、ダクト内部の空気の流れが増えるほど、ダクト内部がより冷えるというある意味当然の結果です。断熱前に比べて、やはり+20～60km/hあたりの数字が出ているので、断熱した意味はあるようです。


⑤エンジンを切った時にどうなるか。
　数値として残していなかったので、データにはなりませんが、断熱をしたらメリットだけあるかというと、世の中そううまくは行きません。断熱材の役割は物を冷やすのではなく、あくまでも「断熱」になりますので、ちょっと状況が変われば「冷却」どころか「保温」してくれます。
　アイドリング状態で手を吸気口にあてがうと分かりますが、アイドリング状態では空気なんて殆ど吸いません。ですので、ダクト内部はなかなか冷えません。そして、その状態でエンジンを切るとどうなるかというと、エンジンルーム内部は時間経過で自然に冷却されていきますが、断熱加工した吸気系統内部においては、内部の暖まった空気を保温してしまいます。その為、駐車後暫く経った状態において、ダクト内部の方がエンジンルームより高温になるという事態が発生します。
　もちろん、走行すると今度は断熱加工前に比べて、内部が速く冷却されるので、復帰は早くなりますが、なかなか難しいところです。



まとめ
①断熱したことにより吸気温度の低下が確認できたが、劇的な変化とまではいかない。
②断熱したことにより、吸気による吸気系統内部の冷却が速くなったが、状況によっては保温される事になる。


　という事で、この10℃の違いもない断熱加工に対しての捉え方は人それぞれになるかと思います。その数℃が大事なんだ！細かい積み重ねが大事なんだ！という人は断熱加工する意味がありますが、そこまでやってその程度かという人も居ると思います。温度計を付けたからこそ判る違いですが、街乗りや一般的な走行で体感できる程の差はありません。これで20℃も違えば文句なしでオススメなんですけどね。メーカーが断熱加工していない理由がわかりますね。コストパフォーマンスは良くないです。
　費用対効果で言えば、フロントタイヤハウス下端にストレーキでも付けたほうがよっぽど意味があります。両方やったから言えますが。

　夏場の一般道は避けてなるべく高速道路を巡航し、停車しないようにして（30km/hでも停車時とは雲泥の差なので）、加熱したなと思えばエンジンを切る前にボンネットを開けてクールダウンを行う。オススメできるのはこんなところでしょうか。



　見事に虚仮威しです。自己満足度は高いんですけどね。

　今までの温度実験で、目安とはいえ吸気口で吸われてから以降、ダクト内部などの吸気系統内部でそれなりに加熱しているのがわかりました。
　せっかくなので、今度は吸気系統の断熱をしてみます。瞬間的な加熱ならともかく、街乗りでは断続的に長時間加熱され続けるので、数℃も変われば御の字ではありますが、高速道路などでは効果があるかもしれません。劇的に変わるならばメーカー側が既にやっているでしょうから、無いよりはマシくらいになれば成功です。

　まずはダクトの断熱です。この部位についてはダクトそのものを脱着する事が多く、ダクト自体もそのためにジョイントがついて曲がる構成になっています。メンテナンス性を考えて巻きつけるタイプの断熱材を使用し、脱着可能のままにする事にしました。



　バイク用のガラスウールとアルミ層の断熱材です。ないよりはマシなはずです。多分。見た目は一気に派手な感じになってしまいました。E500/500E用は熱で破損しやすいジョイント部分が補強と断熱材が入っている専用品らしいですが、R129はそんなものはありません。



　次にエアクリーナーボックス自体の断熱です。こっちは表面に断熱塗装をすることにしました。真空ビーズの入ったヒートカットパウダーとかいう奴ですね。NASAがどうとか謳っているものです。アルミ層だけなら対流の無い宇宙空間ならば意味があるでしょうが、エンジンルーム内部なので赤外線やらを反射したあとも、対流だの伝導だので加熱されてしまうので、結局は断熱材命になります。


　塗装する前に部品を洗浄して、ヤスリをかけて下地を作って、クリーナーで脱脂します。塗装した後にベロンと全部めくれると悲しいので、真面目にやりましょう。



　一般塗料に混ぜ込むタイプの断熱塗料なので、目分量ではなくちゃんと計量します。塗料カップと計量カップで規定量で混合・撹拌です。



　混ぜた時はちゃんと混ざるか不安ですが、撹拌していたらちゃんと混ざったようです。量が多い時はプロペラとか使って撹拌機で混ぜた方が良さそうですね。



　エアクリボックスの下部を重点的に、塗り残しがないように塗りこんでいきます。今回は断熱性能重視ということで、塗装の膜厚命で仕上がりの見た目は二の次です。つまり、べったりこってりのダレ上等です。そもそも見た目気にするなら塗装屋さんにお願いします。1.0mmも膜厚がつくと結露対策になるくらいの性能らしいので、目指せ1.0mmです。



　2層目を塗装した所です。断熱材のせいで塗装した感じはモルタルみたいな感じでザラザラになっています。



　塗りこんでは乾燥、塗りこんでは乾燥で、断熱塗料を5回塗りしました。エアクリボックス以外の、カバーについては性能的に塗る意味は無いですが、繋がっているパーツなので見た目が揃うように一緒に塗装しました。



　断熱塗料を5回塗った上に、仕上げの汚れ止め・ひび割れ止めの保護層ということで、断熱材を混ぜないでもう1回仕上げ塗りです。計6回塗りですね。持ち上げてみるとちょっと重くなってます。



　エアクリボックスは更に表面に熱反射用のアルミテープで表面を覆いました。
エアクリボックスのホイル焼きって見た目ですね。断熱材+表面の反射材で、まぁまぁやる事はやったかな？という感じです。アルミテープによってエアクリボックスの継ぎ目の隙間を埋めたので、変な空気の吸入なんかも抑えられると思います。



　最終的にこんな感じの見た目になりました。熱吸収とかを考えて、塗装部分の色は白色のままです。1回ボンネットを閉めたら、インシュレーターが接触していきなり黒い汚れが付いたというオチ付きです。



　見た目だけはやたら派手になりましたが、その実純正品を断熱加工しただけですので虚仮威しですね。街乗り程度では差らしい差も出ません。高速道路でどのくらい差がでるかな？という程度です。

　というわけで、次は断熱後の温度実験です。

ちょっと間が空きましたが、実測の続きです。


よく言われる事の一つに、
「走行してエンジンの温度が上がったあと、冷却のためにボンネットを開けながら暫くアイドリングする。」
なんてのがありますが、実際にどの程度効果があるのかというのを調べてみます。

状況として、4月27日の夜間（神奈川）、天気は晴れ、外気温は20℃となっています。街乗りで40分以上走行して、街乗りの温度としては水から油からエンジン本体からばっちり温まってしまっています。


①ボンネット開放後（ボンネット閉状態で3分程度アイドリング後、開放）

＜結果＞
吸気温度：40.1℃　（+20.1）
ダクト外部温度：左　　60.7℃（+40.7）　/　右　　68.2℃（+48.2）
ダクト内部温度：左　　54.8℃（+34.8）　/　右　　72.1℃（+52.1）
エンジン周囲の雰囲気温度が70℃前後と、樹脂やらゴム製品にはあんまりよろしくない温度状態です。ダクト内部の温度については、アイドリング状態という事で吸気が殆ど無く、内部の空気流量が少ないために冷却されず、更にラジエーターで吸気温度が加熱されるということもあってかなり高温です。これはもうどうしようもありませんが、この状態からエンジン周囲の雰囲気温度がどの程度下がるのかというのが気になります。


②ボンネット開放後4分経過（①のままアイドリングしつつ4分後）

＜結果＞
吸気温度：30.5℃　（+10.5）
ダクト外部温度：左　　55.5℃（+35.5）　/　右　　56.3℃（+36.3）
ダクト内部温度：左　　51.0℃（+31.0）　/　右　　69.0℃（+49.0）
エンジン周囲の5～12℃程度の温度低下が確認できました。ボンネットを閉めた状態だと、前回の④のように70℃付近まで加熱しますが、開放すると熱が上に逃げて温度を下げられる様です。今回の実験では左右バンクの上のエアクリダクトの上部の温度ですが、ラジエーター周囲の温度も低下しているので、水温やエンジンオイルやATFなどのクーリングという意味でも効果がありそうです。
ちょっと熱くなったかな、という時のエンジン停止前に、時間があって状況が許すようならば、ボンネットを開けて暫くクーリングというのは意味がありますね。
80-90年代の車の夏の風物詩でもありますが、やはり効果はありました。


③エンジン停止後1時間（②の後にエンジン停止、ボンネット閉鎖後1時間放置）

＜結果＞
吸気温度：48.9℃　（+28.9）
ダクト外部温度：左　　58.0℃（+38.0）　/　右　　59.5℃（+39.5）
ダクト内部温度：左　　59.6℃（+39.6）　/　右　　62.5℃（+42.5）
「エンジン停止後が一番エンジン温度が上がる」なんて話がありますが、②の後に喫茶店で1時間程休憩して、戻ってみたらどうなっていたかという実験です。
②でちょっとクールダウンしておいてこの数字になっています。空気も水も流れず気化燃料も供給されないので冷却がされず、ボンネットを閉鎖しているので熱気が逃げません。結果、1時間経過しても冷えるどころか内部の熱で②よりも加熱しています。エアマスセンサーなんかが古いと、冷間スタートはいいとしてこういう状況でハンチングを起こしたりと誤作動を起こしますが、こもっていた熱でエアマスそのものが加熱されて検出値が狂い、実際の数値との差が出てしまうのでしょうかね。


まとめとして、
①ボンネットを開放しつつアイドリングはクーリング効果がある。
②エンジン停止後、内部に熱がこもり、冬でもなければ1時間程度では冷えない。

例のごとく、数値自体は参考値程度として見てください。

ある程度のデータを取ったので、次回は吸気系統の断熱をしてみてまた実験をしてみます。

前回は測定準備を行いましたが、今回は実際に走行してみます。

街乗りではどうなるのか、信号待ちでどうなるのか、高速道路ではどうなるのか、ずっと止まりっぱなしだとどうなるのか、そこらへんの数値を出してみます。



まずはおさらいですが、温度計の表示はこうなっています。


測定条件ですが、4月27日の夜間（神奈川～東京）、天気は晴れ、外気温は20℃となっています。
備考として、アンダーガードは未装着状態です。

測定結果の読み方はこんな感じです。
吸気温度：**.*℃　（外気温との差）
ダクト外部温度：左　　**.*℃（外気温との差）　/　右　　**.*℃（外気温との差）
ダクト内部温度：左　　**.*℃（外気温との差）　/　右　　**.*℃（外気温との差）



最初はエンジン点火前です。

①点火前（冷間）

＜結果＞
吸気温度：20.5℃　（+0.5）
ダクト外部温度：左　　21.1℃（+1.1）　/　右　　20.8℃（+0.8）
ダクト内部温度：左　　20.5℃（+0.5）　/　右　　21.9℃（+1.9）
あたりまえの事ですが、外気温に対して誤差程度の違いしかありません。
なんせエンジン動いてませんので。周辺の素材とかで若干の温度差があるかな？という感じです。


②暖機運転5分（冷間スタート後）

＜結果＞
吸気温度：21.5℃　（+1.5）
ダクト外部温度：左　　24.6℃（+4.6）　/　右　　26.8℃（+6.8）
ダクト内部温度：左　　22.2℃（+2.2）　/　右　　24.9℃（+4.9）
冷間スタート後はエンジン全体が冷えきっているのか、5分そこらではなかなか温まらない様です。水温も60℃とかそこら辺です。この状態で既に左右バンクの温度差が出てきています。


③暖機運転10分（冷間スタート後）

＜結果＞
吸気温度：31.9℃　（+11.9）
ダクト外部温度：左　　35.7℃（+15.7）　/　右　　44.2℃（+24.2）
ダクト内部温度：左　　33.5℃（+13.5）　/　右　　45.6℃（+25.6）
十分暖気して、水温も85℃に達したあたりです。既にラジエーターが加熱し始めており、吸気が加熱され始めています。左右バンクの温度が結構な温度になっています。右側の吸気温度はこの時点で既に外気温+25℃以上です。


暖気して水温が上がったあたりで、過酷な街乗りに行ってみましょう。

③街乗りストップアンドゴー（信号待ち状態）

＜結果＞
吸気温度：31.4℃　（+11.4）
ダクト外部温度：左　　62.5℃（+42.5）　/　右　　74.2℃（+54.2）
ダクト内部温度：左　　44.1℃（+24.1）　/　右　　59.0℃（+39.0）
信号待ちで止まったら最後、吸気温度もダクト内部温度もガンガン加熱していきます。ちょっと長い信号で捕まったらこの有り様です。ダクト外温度は加熱しきっている感じで、止まった瞬間にダクト内部が加熱されはじめます。次の信号までの走行時間が長いほど、吸気温度が外気温に向かって下がって行って、内部温度も下がります。動き始めればこの数字から15～20℃くらいは下がりますが、また信号に捕まってすぐに加熱されます。20km/hでも30km/hでも良いので停車しないのがオススメです。温度が全然違います。信号で加熱されていくのを見ると、止まってはいけないみたいな脅迫感にかられます。やっぱり左右バンクで10℃ちょっとの差があります。


信号待ちでこの有り様なら、5分10分停車したらどうなるの？ということで、


④アイドリング駐車

＜結果＞
吸気温度：53.5℃　（+33.5）
ダクト外部温度：左　　67.9℃（+47.9）　/　右　　74.6℃（+54.6）
ダクト内部温度：左　　62.5℃（+42.5）　/　右　　75.3℃（+55.3）
結構洒落にならない事になっております。ダクトそのものが十分に加熱されているのに、内部を冷却する空気が流れてこない上に、吸気温度がラジエーターのせいで凄い事になっております。


心臓に悪い街乗りの後、では高速道路を巡航してみます。

⑤80km/h巡航

＜結果＞
吸気温度：21.1℃　（+1.1）
ダクト外部温度：左　　60.3℃（+40.3）　/　右　　63.4℃（+43.4）
ダクト内部温度：左　　28.2℃（+ 8.2）　/　右　　34.9℃（+14.9）
80km/hで巡航するとこんな感じで落ち着きます。街乗りの温度上昇に比べると、随分と安心できる数字です。吸気温度も外気温をほぼそのまま取り入れているようです。ですが、この速度でダクトを通過する短時間でこれだけ加熱されてしまうようです。また、左右の温度差はどうしても出るようですね。


さっくりとまとめです。
①少しでも止まるとラジエーターのせいで吸気が怒涛の勢いで加熱される。
②ダクトを通って出てくるだけでそれなりに加熱される。駐車時で+40～50℃上昇し、
　80km/hでも15℃近く加熱される。
③左右バンクの外部温度差が10℃程度ある。
④一般道より高速道路を使え。

　W124あたりはR129とくらべてボンネット内部に余裕がなく、温度環境はもっと過酷なんて聞きますが、コレ以上というとなかなか洒落になりませんね。500E/E500とか、更にはE60とかは灼熱地獄かもしれません。


　ロガー付きとか、記録係とかが居るわけではないのでかなりアバウトな実験ですので、参考程度にしかなりませんけどね。

長くなったのでまたここらへんで一区切りです。まだ続きます。