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「そろそろ、いいかげんに、何処をどーやったら、どうなるのか、書いてよ｣

と言う声が聞こえそうですが・・・もうすぐね。

そのまえに、「(+)側のアーシング」をGoogleで探していたら・・・

「オルタネータの(+)とバッテリーの(+)を直接ケーブルで結びます」なんて、平然と書いてあって、唖然・・・・

「オルタネータの(+)とバッテリーの(+)」は直接配線されていて、電気機器の(+)は、バッテリーの(+)と接続されています。

「オルタネータの(+)とバッテリーの(+)」をもうひとつの別の配線で結ぶと確かに電気が良く流れるようにはなるでしょうが、突入電流と呼ばれる｢スイッチ・オンの時に流れる電気」も大きくなるため、電気機器にダメージを与える可能性が高くなるような気がします。

「大きい電流が流れたら、ヒューズが切れるのでは？」と思うかもしれませんが、ヒューズは、ある時間以上の長さにわたって許容値以上の電流が流れた場合に切れます。一瞬だけ流れる分にはヒューズが切れないのです。ですから、突入電流に関しては、ヒューズは鈍感なのです。

それから、もうひとつ。アーシングではいろいろな考え方があるので、どれが正解、どれが不正解とはいえないものがあります。そのひとつが、直接バッテリーの(-)端子にケーブルを集合させてしまう方法です。僕的には、
(1)「走行中の電気はオルタネータから給電される」ため、バッテリーからは給電されないので効率は上がらないと考えていること。
(2)エンジンブロックやミッションブロックなどの発熱が大きいところとバッテリーの(-)を熱伝導率の良い銅ケーブルでつないだ場合、エンジン熱がバッテリーにまで伝わり、バッテリーを消耗させてしまうのではないか？と考えていること。

さらにフーガでは、帰還電流センサがあるので、
(3)直接つなぐとセンサの値が実際の状況と違う値を示すのではないか？と考えていること。

の3点から、バッテリー(-)端子への集合はしないほうが良いと思っています。

さて、どうしてこのような配線をするとなぜ良いのでしょう？

説明を簡単にするために回路をさらに簡単にします。


┏┬電球 A─┐
┃│　　　　│
┃│　　　　○
┃│　　　　│
┗┴ 電池 ─┘


これが最も簡単な回路になります。ここに抵抗を加えてみましょう。


┏┬電球 A─┐
■│　　　　│
┃□　　　　○
┃│　　　　│
┗┴ 電池 ─┘


■が、ボディの金属や接続点の接触抵抗を加えたボディ・アース由来の抵抗です。

□が、アーシングに使用した配線の金属や接続点の接触抵抗を加えた配線由来の抵抗です。

直流における抵抗は、直列(─■─□─という接続)の場合、合計した抵抗の大きさは、■ + □になります。この回路のように並列でつないだ場合は、逆数の和の逆数になります。って行っても分からないので、式にすると


　　　　　１
───────────
　　１　　　　　１
　───　＋　───
　　■　　　　　□


という式になります。つまり、抵抗を並列につなげばつなぐほど、電池と電球を流れる電気を邪魔する抵抗が小さくなります。

アーシングを行なうと、いままでボディに由来する抵抗によって発生していた損失が、配線によって小さくなります。しかし、今度は、ボディに流れていた電気は、配線の方を優先的に流れるようになりますので、流れる電気の量を考えたケーブルが必要になります。

では、「もっとたくさんケーブルを使えば良いじゃないか？」と思うかもしれませんが、簡単にはそうはいかないのです。というのも、ケーブルに使われる丸型端子のボルトをつけるところが、接触面積の最大値となるので、ひとつボルト(端子)に複数のケーブルを束ねる場合は、それ相応の大きさの端子が必要になしますし、ボディと接触するボルトの面積も必要になってくるからです。

おおよそ簡単に計算すると、8mm²(8sq)の場合で、6mmのボルトに接続する場合、R8-6という丸型端子を使いますが、これの接触面積は、最良で84mm²(3.14 x 6² - 3.14 x 3²)位で、8mm²が、約10本束ねられることが出来ます。実際に電気を伝える6mmのボルトの表面積は、単純計算で、94mm²( 6 x 3.14 x 5)位になりますから、10本くらいは束ねられることになりますが、束ねれば束ねるほど接触抵抗も大きくなるので、注意が必要です。

ちなみに10個の丸型端子を束ねると10mmにもなりますから、それまで付いていたボルトより、10mm長いボルトが必要になります。

まぁ、あまり得策なやり方ではないので、しないほうが良いでしょう。

さてさて、ちょっと小学生の頃に戻りましょう。

小学校の時に、｢乾電池に豆電球をつなげる｣という実験をした事があるでしょう？　忘れちゃいました？

電球の並列接続と直列接続とを比較してみたりしたでしょう？

例えば、次の回路


┌─電球─┐
│　　　　│
└─電池─┘


この電球と同じ明るさで光る回路はどれ？

(1)

┌─電球 A─┐
│　　　　　│
├─電球 B─┤
│　　　　　│
└─ 電池 ─┘


(2)

┌─電球 A─電球 B─┐
│　　　　　　　　　│
└─── 電池 ───┘


こんな問題、やったことがあるでしょう？

車では、(1)になる様に作られています。

車の配線に近い形で書き直すと


┏─電球 A───┐
┃　　　　　　　│
┣─電球 B─┐　│
┃　　　　　│　│
┃　　　　　○　○
┃　　　　　│　│
┗─ 電池 ─┴─┘


太い線が｢ボディ｣で、○がヒューズです。
ボディに流れる電気を電球 AとBで共有していることが理解できると思います。これにアーシングをするということは、


┏┬電球 A───┐
┃│　　　　　　│
┣┼電球 B─┐　│
┃│　　　　│　│
┃│　　　　○　○
┃│　　　　│　│
┗┴ 電池 ─┴─┘


こういう回路にすることなのです。

最近、「(+)側のアーシング」という言い方で、(+)側への補強も見られます。これを回路であらわすと、


┏┬電球 A┬──┐
┃│　　　└─┐│
┣┼電球 B┬┐││
┃│　　　└┤└┤
┃│　　　　○　○
┃│　　　　│　│
┗┴ 電池 ─┴─┘


電球からヒューズまでを補強した、こういう形のものが多いようです。これだとあまり十分といいにくいです。ヒューズから電池へも補強した方が良いと思いますが、なかなかここが補強しづらいのです。ここをきっちり補強できれば、効果が期待できます。
ここをきっちり補強するには、回路図と配線図の双方が用意できないと出来ません。しかも、配線を通すための隙間も必要になります。現状でもヒューズボックス付近には、配線をまとめて直径30mmくらいになった束がありますが、これを太いケーブルに変更すると・・・・どれだけ太くなるか、想像できるでしょう・・・。また、配線図が整備要領書にかかれてなければ、設計図面が必要と言うことです・・・・

ただ、次のような回路構成の補強は出来るかと思います。


┏┬電球 A───┐
┃│　　　　　　│
┣┼電球 B─┐　│
┃│　　　　│　│
┃│　　　　○　○
┃│　　　　│　│
┗┴ 電池 ━┴─┘


変化の具合が少ないので、わかりにくいのですが、電池からヒューズの手前で分岐する部分までを太い配線にしてしまうという方法です。フーガだとどうなってるか・・・あとで調べます。
たしか、もうすでにこうなっていたような気がしないわけではない・・・(笑


それに対して、(-)側は、「電池からボディ」と｢ボディから電球」という部分が補強できればいいので、回路図も配線図も無しで施工できるという点から、誰にでも出来るお手軽チューニングといえます。

＃図が見れない方がいましたらご連絡ください。
＃Macとかだとだめかも・・・。

さてさて、たくさんの電気を使えるようにするにはどうすればいいのでしょう。

これまでの説明から

大きなバッテリ＋発電機＋太いケーブル

にすれば電気はたくさん利用できます。これに、効率の良い冷却が出来れば、安定した電気機器の利用が可能です。

電気回路を考えるときに、車のように大きなバッテリと発電機と言う二つの電気の発生源をイメージすると分かりにくいので、ひとつの大きなコンセントがあるというふうに考えることにします。

このコンセントからそれぞれの電気機器に(+)と(-)の線をつなぐということは車ではしません。なぜかといえば、車で使われる電気に利用する配線と言うのは、今でも重量に直せば、20Kg位あるのではないでしょうか。それくらいたくさん使われています。(-)の部分はボディに頼っていますので、これをやめて(-)も配線するとこの倍の量、つまり、40Kg位の配線が必要になると言うことになりますね。そして、それぞれの配線から抵抗分をなくすことは出来ませんから、その配線が熱を持ちます。ドライヤーを使い終わった後に配線をさわると暖かいということがあるでしょう？これがジュール熱なのです。べつにドライヤーの熱が移ったのではなくて、たくさんの電流を使うと熱が発生するのです。その熱で配線を包むビニールなどが溶けたりすると、(+)と(-)がくっつき、ショートする確率も高くなります。そしてなんといっても、配線の長さによって抵抗分が変化するので、利用する機器ごとに利用したい電気の量が変化しやすくなってしまうという問題も起きるのです。

ですから、(+)側だけ配線し、(-)側はボディを利用するわけですが、ボディに電気を送り込む部分とボディから電気を取り出す部分というのが、重要になるわけです。ここを現状より多くの電機を送り込んだり、取り出したり出来るようにしましょう！というのがアーシングの基本です。

さて～、復習は終わってますか？

アーシングとヒューズを考える(第二章)のはじまりはじまり！！

さて、アーシングとは、どういったことを目標にやっているのでしょうか？

いろいろな施工例をみたり、ネット上の情報を調べてみると、電気の通りを良くする為にやっているようです。

電気の通りを良くするということはどういうことでしょうか？

電気を使う機器にたくさんの電気が行くように、たくさんの電気が使えるようにする、と考えてよさそうです。

では、純正はぜんぜんだめなのでしょうか？

純正では、決して十分とは言えないけれど、一般的に利用するには不十分ではないというつくりになっています。よく｢コスト削減のために｣という言葉が見られますが、必ずしもそうではありません。

例えば、オーディオでも、車の外部の人に良く聞こえるような音量で、かつ、その人たちに聞き取れるような音質で鳴るように作られているわけではありません。室内にいる人が、運転者の運転の邪魔にならないような音量で聞くのには十分なようにはつくられています。音質についても音声が聞き取りやすいように作られています。

基本的に個人の趣味や主観の多くを含まない使用者全体の最大公約数的な利用方法に、安全や使用可能期間(寿命)に対するマージンを含めて、各部材の選定がなされています。

個人の趣味や主観を出来るだけ取り込もうとして作ることも出来るでしょうが、それをやっていくと、全てはコストに跳ね返り、誰もが買えるような値段ではなくなってくるというふうにも考えることが出来ます。

つまり、「何を残し、何を捨てるか」という選択を開発者は常に迫られています。そして、｢残った」ものを｢良い｣と感じる使用者が多ければ、多くの車が売れることになりますね。

使用者にとって100%満足する車と言うのは、メーカが「多くの人に売りたい」と考えている限り有り得ませんし、それこそワンオフの世界になってしまいますね・・・

あ、脱線してるし・・・。