tommmyのブログ一覧

Monologue 82　2006.05.28

　ハイ、画像の通り溶けてました。
　連休明けから失火とノッキングが酷いと思っていたのですが、これが原因でしたね。
　4本中1本、右前だから1番かな。

　最初に失火した原因は、燃料が薄くてダメージが出たことだと思うのだが、この状態でも負荷をかけなければ普通に走れる、ということはスパークが飛んでるということ。
　ブースト掛けると空気圧が上がる。すると火花は飛びにくくなるから失火。
　そして失火すると次のサイクルでは排気ガスがほとんどない状態で爆発することになるわけで、これは負荷が凄く大きくて、異常燃焼の原因になる。
　何度か繰り返してどんどん溶けちゃったんだろうね。
　不幸中の幸いっぽいのは、電極がシリンダに溶け落ちてない（だろう）ってこと。玉になって残ってる量を考えると、落ちてない・・・はず。

　毎年、廃車寸前のトラブルに逢うけどまだ平気。実は今回ホースの弛みに助けられてました。I/C〜スロットル間のホースが弛んで、ブースト掛けるとエア漏れます。普通は壊れるけど、こいつのおかげで最大圧0.6くらいに抑えられて、燃調濃くなってました。
　これで筑波2000走って無事ってことは、やっぱりうちのクルマは不死身です。

　筑波の話と燃料が薄い原因はまた今度に。

Monologue81　2006.5.25

　うちのBCにはカーボンクラッチを使っている。今は廃盤になったＡＴＳ製のシングル純正交換タイプ。
　これはクラッチディスクがソリッドカーボンになっていて、最内の部分MTのインプットシャフトとの噛み合いをする金属部品があるだけで、とても軽い。多分あらゆるクラッチの中で一番軽いんじゃないかな。

　クラッチはクラッチディスクとカバー、それとフライホイールで構成されていて、フライホイールとカバーがディスクを挟むことでエンジンとミッションの動力伝達をするようになっている。
　つまりエンジン側からすればフライホイールとクラッチカバーがくっついているわけで、いわゆるフライホイール効果はこの２つの重さ（正確には回転モーメント）で決まる。
　だからツインプレート、トリプルプレートを組んでエンジンレスポンスがダルくなった、というのは正しい、カバーが重いからそうなるわけだ。
　フライホイール効果が大きくなると発進が楽になる。それはアイドルの回転数で維持しているモーメント（回転の慣性力）が大きくなるからで、クラッチを繋いだ際、タイヤが動くのに必要な力を余計に貯えているからだ。
　逆に軽量のフライホイールを組むとモーメントは小さくなるので発進は難しくなる、アイドル回転での力だけでは足りなくなるのでアクセルをふかしたりする必要があるわけだ。

　これは、高回転でのシフトアップ、ダウンでも効果があり、モーメントが大きいとエンジンの回転落ちとか、ふけ上がりが悪くなる。なので、回転をあわせてシフトするときの待ち時間が長くなる。
　逆に軽量フライホイールでは落ちやすく、ふけ上がりが良いので素早くシフトアップ/ダウンしても回転が合うというわけだ。
　以上はフライホイールで一般的にいわれていること、実際正しい。が、フライホイールだけを軽量化して素早いシフトをして問題がないか、というとどうやら違うらしい。
　
　それはカーボンクラッチを使ってはじめて気付いたのだが、ミッション側も当然慣性モーメントがあり、純正品などのダンパー付きディスクではシフトアップ時のインプットシャフトの回転落ちが遅い、ということ。
　３＞４速のシフトアップは一番早くできる操作なのでこれがよくわかる。
　シフトロッドを操作する時、ダンパー付きディスクではニュートラルで一瞬待ちを入れないとシフトアップできない。いや、無理矢理入れればできるのだが、それはシンクロを酷使していることになる。
　ところがカーボンディスクではいともすんなりと入ってしまう。ので３＞４が非常に早くて、クラッチペダルを踏まなくてもできるんじゃないかと錯覚してしまうほどだ。
　これはミッションのインプットシャフトの慣性モーメントが小さいためすぐ回転が落ちてくることと、シンクロの負担が小さいからだと考えられる。
　ミッションのインプットシャフトはクラッチが繋がっていればエンジンと同じ回転数で回っているが、クラッチを切り、ニュートラルにすると回転が落ちる。
　カーボンクラッチの場合、この回転落ちが早い上にニュートラルから４速に入れる際のシンクロの効きが良いのでスムースにシフトアップできるのだろう。

　サーキットで走るにはこの特性は都合がいい。ただカーボン特有のクセとして、低温時にミューが低いという点がちょっとした儀式を要する。
　クラッチは高速走行してもあったまらないので、ウォームアップの時にわざと高回転でつなぐようなことをしないと走行中に滑っていやな思いをする。
　最近のものではそんなことはないのかもしれないが、ここだけはちょっと気に入らないね。
　耐久性もいい、といわれているけど、わざと滑らせるようなことをしているから半永久的みたいなことはないだろう。となると次をどするかを考えないといけない。
　ダンパーレスの使い心地は捨てがたいが、メタルのダンパーレスなんかとてもじゃないが使えない。最近出たカッパーミックスのダンパーレスはどうなんだろう？純正カバーで使えるならそこそこの値段だし、ちょっといいかもしれないが、誰か使ってる方いませんかねぇ？

Monologue80　2006.4.22

　GDB-Fになって変わったDCCD、いろいろと調べて不明点の幾つかがわかってきた。
　一番大きな点はメインクラッチと電磁クラッチの関係。
　あくまで差動制限の主体は機械式のメインクラッチで、電磁クラッチが可変イニシャル機構の様な動作をしている、ということ。

　F型以前のDCCDは電磁石で制御されるパイロットクラッチが生む力だけでメインクラッチを圧着させていた。正確には磁力で圧着ではなく、磁力でカムを動作させて増力しているわけだが。
　なので、差動制限力の範囲はエンジンからのトルクによらず電磁石の力だけで決まる。フリー、すなわちほとんどオープンデフ状態からこの機構で出せる最大の制限力までになるわけだ。
　でもってその最大値、実は完全にロックアップできるほどではないようだ。何キロまでかはわからないが、完全にロックアップできるものではない。ただ、普通の機械式LSDも完全ロックアップできるものではないので、出来ないこと自体は大きな問題ではないようだ。

　さてここでF型のDCCD、これは上記の旧型DCCDとは全く異なり、基本的に機械式LSDと考えていい。エンジンからのトルクによりカムが開かれ、フリクションディスクに圧着力がかかり差動制限力が生じる、というもの。
　新しいDCCDは基本はエンジントルクに依存する機械式LSD、そしてその味付けを電磁石でやっているもの、ということだ。
　もう少し詳しく説明すると、機械式LSDの効き味を変えるイニシャルトルクという要素、DCCDはこれを可変にするものだと思えばいい。DCCDによりゼロからほぼロック相当までイニシャルが変えられる、ということだ。

　ここでF型と旧式における最大の違いは、フリーの意味が変わった点。
　旧型はフリーではアクセルによらず完全にフリーだったが。F型はイニシャルゼロの機械式LSDなのでアクセルオンで差動制限が生じる。ここが最も異なる点であり、後述する考え方の違いにも関係している。そしてスポーツ走行ではこちらの方が都合がよい。
　何故ならアクセルを踏んでいるときは挙動が安定している（ヨーは維持か収束方向で急変動しない）方がよく、駆動力が前後に動いたり逃げたりするのは速さに結びつかないからだ。
　スポーツ走行という点では機械式LSD化によるレスポンスの向上がなによりも価値がある。電磁石は原理的にどうやっても立ち上がり時間がかかる（コイルですからね）ので操作に対して遅れが生じ、違和感がでてしまうが、機械式にはそれがない。
　また、機械式LSD+電磁式ということで、差動制限の最大値も大きくなっているはずだ。これは機構の変更（プラネタリギアの入力-出力１、２の割り当て変更と、メインクラッチのフリクションディスク大径化／枚数変更、摩擦材のアラミド採用）というプラス要素もあって、これにより耐久性と共に安定した動作、すなわち高い再現性も見込めるわけだ。

　そして、オートモードを設定する際の考え方も変わったとみるべきだ。旧式は基本フリーでどういう条件のとき差動制限していくか、という考えを積み上げて作られたものだったが、F型以降は基本ロックでどういう条件でフリーにするか、というものになっている。

　具体的にF型は減速ブレーキが終わってからのターンインのところだけでロックを解除し、すばやいヨーイングを可能にし、以降は差動制限していくことで立ち上がりの挙動を安定化しているというわけだ。
　それ以外、止めるためのブレーキでもロック状態にしているはず。これはＦ１で佐藤琢磨がツッコミ番長で名を上げるのことになったデバイス、フロントトルクトランスファーと同じ効果をもたらすからだ。
　旧型でも同様のことはやっているが、いかんせん差動制限力が弱い上、制御信号に対しての遅延があるため思いきったことができないというか、ドライバーに違和感を感じさせないレベルには届いていないのだろう。
　特別な乗り方をすればできる、というところを認めればもっといろいろできたであるが、そんなものを普通のドライバーに渡したらどうなるかわからないし、クレームや困った評判が立ってしまう。そんなことはメーカーにはできないのだ。
　今回の変更ではそこまでつめることができた。これでDCCDの可能性も見えてきた。
　DCCDは三菱のAYC、ホンダのAH-AWDのようなアクティブにトルク配分を変化させる機構ではないので、究極の形まで突き詰めれば性能では勝てないかもしれないが、センターデフはリアデフほどアクティブ機構が効果を発揮しないだろうし、ひょっとするとこれが最適解に一番近いのかもしれない。

Monologue79　2005.7.24

　今年のマイナーチェンジでランサーはボルテックスジェネレータ、インプレッサはルーフベーンとそれぞれ異なる方法ではあるが空力でバイスを利用し、高速域での安定性を狙ってきた。
　いや本当の狙いは見た目・・・いや商品性なのだろうが、それぞれのデバイスの目的とか効果についてちょっと整理してみよう。そう。あくまで機能部品として、だが。
　双方とも目的はリアウイングへの空気の流れを増やすことで、直接ダウンフォースを稼ぐものではない。ダウンフォースは重心から離れた位置、つまり車の後端で掛けることで効果的に接地荷重に変換される。なぜ後端かというと、それはテコの原理。ルーフの位置で揚力が発生しても後端で生じるダウンフォースによるリアタイヤ荷重増が大きく、トータルで効果があるからだ。
　では後端に大きなウイングをつければいいではないか？と、思い付く方もいらっしゃるだろうが、まさにその通り。必要十分な大きさのウイングをつければそれで済むのだ。
　ただし、メーカーが付けられる外装部品は車検以上に厳しい自主規制とか、メーカーのポリシーがあるので厳しく制限される。つまり、十分な大きさのウイングはつけられない、ということになる。
そういう状況で、これらルーフに付ける空力デバイスは生まれたものだ。
　Ｆ１のセンターウイングもまさしくそういう制約から生まれたデバイス。リアウイングのサイズや高さが規制されたため、それらの効率を最大化するために、まだ余裕のある車体中央部にデバイスを付けたというもの。

　さて、ボルテックスジェネレータとルーフベーン、狙いは一緒だが方法が異なる。それぞれの特長を概説してみよう。
　まずはルーフベーン。これは単純。ルーフの後端にウイングを置き、ルーフ降誕の空気をリアガラスに沿わせて下向きに流すもので、非常にわかりやすい。
　普通、ルーフ以降の空気の流れというのは、急激に落ち込むリアガラス部に追従できず剥離し、トランクからリアガラス部に上るような縦巻きの渦をまいている。これは雨の日に高速を走っているとリアガラスを雨滴が下から上に登っていくのが見えるので判ってもらえるだろう。
　ここにウイングで順方向の流れを送ることでこの渦を消し、より強い空気の流れをリアウイングにぶつけることでダウンフォースを大きくする。またトランク以降の生じる渦を小さくすることは、ドラッグ（空気抵抗の一種）を減らすこともできるのだ。
　一方のボルテックスジェネレータだが、これはリアガラスでの流れの剥離を遅らせるため、空気がきれいに流れているルーフの部分にあえて障害物を置くというものだ。
　何故障害物を置くことで剥離を遅らせられるかというと、障害物を乗り越えた後の空気の流れは下向きになっているからで（山を乗り越えた後は下降気流になりますから）、そのベクトルがそのままリアガラスへの流れ込むような位置にボルテックスジェネレータを設置するとそのまま下っていく。コーナリングのフェイントモーションのようなものだと思ってもらえばいいだろう。
　厳密に言うとちょっと違う。キーワードは層流と乱流、造渦抵抗という当たりで検索すれば詳しい情報が出てくるので興味があればそちらで調べるといい。しかし三菱は渦を使うデバイスが好きらしい。エアフローもカルマン渦式というちょっと変わったデバイスを独自開発して使っている。

　では、、ボルテックスジェネレータとルーフベーン、どちらがよりよいデバイスなのだろうか？それは気になるところだが、なんとも答えにくい。
　この空力デバイスは速度だけでなくコーナリング中の横滑り角、ピッチング方向の姿勢変化で効果が変わってくるし、しかもこのデバイスは上で説明した通りリアウイングがあってはじめて効果を得られる補助デバイスだから、変動要素が多すぎるのだ。
　全てを最適化したらどちらが？という問いに対しても、何に対しての最適化か？で答えは変わってくる。例えばそれがあるサーキットでのセッティングであれば白黒はつけられるかもしれないが、100～200キロでのダウンフォースと安定性では？と言うような幅をつけられるともうなんとも言えないのだ。

　それはまさしく4G63とEJ20のどちらが最強か？インプレッサとランサーのどちらが最速か？という問いに等しく、答えは実戦の場で決めるものなのかもしれない。

Monologue78　（追記あり） 2005.5.2

　マイナーチェンジしたインプレッサ。型式はGDB-Fになるんだそうだ。
　外見は大きく変わって、中もかと思いきやそれほどでもない。まあ、それまでの年改にくらべれば、の話だが。
　空力デバイスの採用も気になるところだが、ちょっと引っ掛かるものがある。
　DCCD。以前分解した例のセンターデフだ。
　いろんな資料を見ると今回DCCDも改良を施して機械式LSDになったとのことだが、こればどういうことなのだろう？
　以前バラしてみたGC８のDCCDにはフリクションプレートがある。これはまぎれも無く機械式LSDだ。
　これがどう作用するかは過去記事（ブログ）を読んでいただきたいが、基本的な動作は機械式LSDと全く変わらない。ただ制限機構の動作トリガーとなるのがエンジンからの入力トルクではなく、電磁式のパイロットクラッチ動作、つまりコントローラの信号によるものだという点だけといってもいいだろう。

　機械式にしたので強化されているとか、レスポンスがあがりました、とか、そんな記事が見られるのだが、それが何によるものなのか、何を示すものなのかがわからない。
　機械式LSDの定義が違うのだろうか？だが、紹介されている記事にも電磁クラッチと機械式LSDがあると説明されているし、基本的な構造が違うとは思えない。
　具体的な説明資料がないのでなんともいえないところだが、非常に気になる。GC8からGDBになった時にDCCDのメインクラッチを変えていて、今回戻したのだろうか？いずれにしろちょっと謎？な改良なのだ。
　

追記：
　DCCDのカットモデル写真を眺めていたら気付きました。GDB-Fのものはメインクラッチ用のカム機構がちゃんと付いていて、それが機械式LSDとして動作するということのようです。
　ただ、電磁石とパイロットクラッチによる制御とこの機械式がどういう関係になるのががまだわからない。２つのカムの作用は直列の関係なのだろうか？並列の関係になるのだろうか？
　これはやはり現物をバラしてみないとわかりませんね。