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スバルの良さは水平対抗エンジン
による低重心という説明を良く見ますが、
私を含め一般的なドライバーには低重心は感じられないと思います。

むしろ、水平対向エンジンの名前に釣られた人のためなのか、
貼る・塗る・巻くのターゲットになっているのは
スバル車乗りとして迷惑な話です。

スバルの良いところは、
真面目な設計と、高い雪道走行能力なんだと思います。

クロスカントリーっぽい車として
ＲＡＶ４やＣＲ－Ｖと
ＳＨフォレスターの車体の下回りの造りを見れば、
設計思想がメーカー間で全然違います。


車幅を抑制するためもあり、水平対向エンジンだと
ストロークを伸ばせないので、ボアが大きくなる傾向にあります。　
トルクが出にくくなります。
ランエボのエンジンはドノーマルでも
ＳＧ９でフロントパイプを交換した以上の低回転トルクがありました。

なので、トルク的な
デメリットを解消する　るカスタマイズで問題は解決。
には基本に忠実なチューニングの方が良いと思います。

アーシングやコンデンサーチューンや点火系強化をセット購入すると
ＳＧ９なら工賃を含めると十万円台前半にもなってしまいます。

それなら、基本に忠実な弄り方として
メタルキャタライザーのフロントパイプに交換した方が、
トルク増加幅は間違いなく大きいです。
私なら、シャシダイに載せたら
フロントパイプ交換の方が圧倒的に優れている方に１０００元賭けますね。

それに、ターボ車でブーストＵＰする前提なら
エンジンを壊さないための順番として
フロントパイプ交換の方がプライオリティが高いのは当然ですがな。



点火系の電気エネルギーを増加させても、
トルク増加への寄与率は低いのです。
これを客にちゃんと説明するのが良心的な商売だと思います。

ただし、フロントパイプは２年しかもたないって言ってる
ＳＨＯＰで買うのは止めましょう。
だって、その店で購入・取付しても
２年過ぎたら門前払いになる可能性がありますもん。

ちなみに、私の車で使っているシムス製のフロントパイプは
１５７０００キロ使用してますが、まだ生きています。
誰だ！　２年しかもたないなんて言ってるのは（笑）

スーパー筋金くん装着後、路面の突き上げが酷いので、
フロントのアラゴスタのダンパーを今までより
１段弱くして乗っていました。

しかし、これでもかって良く曲がる感覚を一度覚えてしまうと、
また味わいたくなり、
筋金くん装着前のダンパー調整位置に戻してました。



すると、峠族防止のための路面の凸模様に速い速度で突っ込むと
振動数が合わずグリップせず、お手上げの状態になりますた。


なるほど分かった！
足回りが硬くない車なら、単なる不快程度で済んでいたものが
超硬い足回りに近づくと、
路面の凸模様って、高速走行の抑制に実効性が有るんです。
警察はバカではなかったんですね。
長い間、誤解してました。スイマセン！


更に、フロントが硬いのに、リア側が柔らかくて物足りず、
物足りず、物足りず、物足りず、と考えていたら、
気が付きましたよ。

間抜けなことに、リアのダンパー調整は
スーパー筋金くん装着前の状態のままでした。

そこで、スーパー筋金君装着前と比べて
フロントを１段弱く、リアを１段強くしてみると
凸模様の通過が少し楽になり、前後バランスも良好になりました。

５月連休にスーパー筋金くんを装着し、
よく曲がるようになったものの、路面から突き上げが酷くなりました。

真っ先に頭に浮かんだのは、
『やっちまったなぁ～帰省したとき両親を乗せられん。』

そこで、Ｇ－ＮＯＢ製アラゴスタのダンパーの
強さを変えて乗り心地を改善できるかを調べました。

検討に用いた道路は、山梨県の某広域農道です。
ＵＰ・ＤＯＷＮ多数、中速コーナー多数、
路面のうねり多数、路面の継ぎはぎ多数、
片道１０キロで同じ状態が続く、
付近に人家が極少、夜間は交通量が極少など、
今回の検討にピッタシのところです。


ス－パー筋金くん装着前の
Ｇ－ＮＯＢ製アラゴスタのダンパー設定は
最強から６段戻し（全１３段）でした。
この６段戻した位置を基準にし、
そこから緩めた段数で確認しました。

【緩め４段（最強の位置からなら１０段戻し）】
　スーパー筋金くん装着前と比べて、柔らくなり、旋回能力も劣ります。
家族を乗せても乗り心地は何とか問題なさそう。

【緩め３段（最強の位置からなら９段戻し）】
　スーパー筋金くん装着前と比べて、少し硬いか、同じくらい。
　但し、装着前より旋回能力は少し劣る。

【緩め２段（最強の位置からなら８段戻し）】
　スーパー筋金くん装着前と比べて、少し硬く、旋回能力は少し高い。　
　自分だけなら、乗り心地と曲がりやすさとの
　妥協点ならココが現状ならベスト。

半クリックがあったら、緩め１．５段の位置が
乗り心地と曲がりやすさで丁度良い妥協点になると推定します。

【緩め１段（最強の位置からなら７段戻し）】
　スーパー筋金くん装着前より硬く、旋回能力も上です。
　当分はこの設定で様子をみることにしました。


結果として、スーパー筋金くん装着は
アラゴスタ（全１３段）では（測定誤差を考慮すると）
ダンパーを２．５～３．５クリック分強くしたのに
相当すると判断します。

今回の確認をするまで、ダンパー調整の細かさは
１３段もあれば充分と思ってましたが、その中間が欲しくなりました。



そうそう、面白いことに気が付きました。
スーパー筋金くん装着前と同じ柔らかさにして
ハンドルグリップが少し低い状態なのに
旋回能力は少し高くなってました。
スーパー筋金くんの装着により
旋回時に車体が変形するのを抑制し、
サス本来の動きを助けているためと思われます。



ついでなので、ＮＯＢさんに言われていた
フロントのストラットタワーバー外しをしようと思いましたが、
アレレ、太い６角レンチが必要なのね。
タワーバーを外して様子をみるのは、また別の機会になりました。

先週末の土曜・日曜が出勤だったので今日はお休みです。
山梨県に出かけようかと思いましたが、
快晴っぽくないし、車が汚れているので自宅待機です。

昨日のブログに点火エネルギーの計算方法を書いたので
そのついでに出来る数字遊びをしてみました。




点火コイル一次側に流れる電流は
ＩcoiL＝　Ｅ　　／（Ｒbat　＋Ｒマイナス側＋Ｒプラス側＋Ｒon　＋ＲcoiL）
ＩcoiL＝　バッテリー端子間電圧　／　点火回路の総抵抗　　　・・・①
　　　　＝　バッテリー端子間電圧　／　２．９オーム　　

点火コイル一時側に蓄えられるエネルギーは
Ｕ＝０．５×Ｌ×ＩcoiL×ＩcoiL　　・・・１秒間のエネルギー
１パルスを５ｍｓとすると、１パルスのエネルギーは
Ｕ（５ｍｓ）＝０．００５×０．５×Ｌ×ＩcoiL×ＩcoiL　　　・・・②
となります。


点火エネルギーを増加させる手法は、上記の①、②の式から
・アーシング等で配線抵抗を減らす
・点火回路の電源電圧を上げる
の２つが考えられます。

昔なら、点火コイルが独立していたので、
点火コイル一次側をコイル抵抗の小さい社外パーツに変えたり、
点火コイルから点火プラグへの高圧コードの抵抗を減らしたり
する手法がありました。

今日は、ＴＭワークスのイグナイトＶＳＤについて考察してみます。

巷で販売されているＶＳＤは２種類？あります。
・ノーマルバージョンの１６Ｖ
・強化バージョンの１８Ｖ
これらの出力電圧は宣伝を信用することにします。


ここでちょっと。
『１２Ｖを１６Ｖ（１８Ｖ）にＵＰし』という宣伝は正しくありません。

エンジンが動いていれば、バッテリー端子電圧は１４Ｖ位になってます。
てか、エンジン動いてなくても、
バッテリー端子電圧は１２．６Ｖくらいあります。
数字の絶対値の差を利用して、効果を多く見せようという技です。
でも許します。なぜか？

その理由は、点火エネルギーを増加させる効果を計算で認められるからです。


それでは、イグナイトＶＳＤ無し、ＶＳＤ（１６Ｖ）、ＶＳＤ（１８Ｖ）
の３通りで１パルスのエネルギーを計算します。

まず、点火コイル一時側に流れる電流はそれぞれ、
ＩcoiL＝　Ｅ　　／（Ｒbat　＋Ｒマイナス側＋Ｒプラス側＋Ｒon　＋ＲcoiL）
　　　　＝　バッテリー端子間電圧　／　２．９オーム　　の式から

ＩcoiL（ＶＳＤ無し）　＝　１４．５／２．９＝５．００　アンペア
ＩcoiL（ＶＳＤ１６Ｖ）＝　１６．０／２．９＝５．５２　アンペア
ＩcoiL（ＶＳＤ１８Ｖ）＝　１８．０／２．９＝６．２１　アンペア

次に、１パルス５ｍｓの場合のエネルギーを求めると
Ｕ（５ｍｓ）＝０．００５×０．５×Ｌ×ＩcoiL×ＩcoiL　　の式から

Ｕ（５ｍｓ、ＶＳＤ無し）　＝０．００５×０．５×Ｌ×５．００×５．００
　　　　　　　　　　　　　＝Ｌ×０．０６２５ジュール　＝Ｌ×６２．５　ｍＪ
Ｕ（５ｍｓ、ＶＳＤ１６Ｖ）＝０．００５×０．５×Ｌ×５．５２×５．５２
　　　　　　　　　　　　　＝Ｌ×０．０７６２ジュール　＝Ｌ×７６．２　ｍＪ
Ｕ（５ｍｓ、ＶＳＤ１８Ｖ）＝０．００５×０．５×Ｌ×６．２１×６．２１
　　　　　　　　　　　　　＝Ｌ×０．０９６４ジュール　＝Ｌ×９６．４　ｍＪ

上記の計算結果から、
イグナイトＶＳＤ無し、ＶＳＤ（１６Ｖ）、ＶＳＤ（１８Ｖ）
の１パルス５ｍｓのエネルギーの比率は
Ｕ（５ｍｓ、ＶＳＤ無し）：Ｕ（５ｍｓ、ＶＳＤ１６Ｖ）：Ｕ（５ｍｓ、ＶＳＤ１８Ｖ）
＝６５．５　：　７６．２　：　９６．４
＝１　：　１．１６　：　１．４７　　　となります。

ということで、イグナイトＶＳＤを装着すると
点火コイル一次側に蓄えるエネルギーが
１６ボルトタイプで　１６％増加
１８ボルトタイプで　４７％増加　　　と試算できます。

イグナイトＶＳＤは効果が有りそうです。

しかし、短所（ハネカエリ）も考えましょう。


【ハネカエリの検討】
・ＶＳＤを装着しても、２次コイルの出力電圧は変わりません。
　２次コイルの出力電圧は、一次と二次の巻線比で決まるので
　エネルギーが変わるだけです。
　なので、出力電圧増加がないので、電圧の点からは
　コイルの絶縁性の寿命短縮は心配しなくて済みそうです。

・１次コイルに蓄えるエネルギーが増えることは
　コイルの発熱が増えます。結果的に絶縁性の
　寿命が短くなります。たぶん。

・１次コイルに蓄えるエネルギーが増えることは
点火プラグが失火したとき、
　そのエネルギーを一次側回路で消費せねばならず
　余分な熱や耐圧の負担に曝されます。
　結果的にスイッチング素子の寿命が短くなると思われます。

・１次コイルに蓄えるエネルギーが増えることは
点火プラグの放電部の温度が上がり
電極の消耗が速くなります。


工業製品の場合、人命に直接関わるものでないとき
安全率を何倍とか１０倍にすることは稀です。

車メーカーが設定した安全マージンが不明なので
ＶＳＤノーマルタイプ程度のエネルギー増加（＋１６％）
が無難と思われます。


あ、購入済みのＶＳＤを早く装着しろって突っ込みは無しで。

他社より優れたアーシングのキットがあったとして
どれだけ優れているかを更に計算してみましょう。

点火系の回路における効果として
回路を簡略化し５つの要素で構成されるとします。

バッテリー
配線（バッテリーのマイナス端子からエンジンブロックまで）
配線（バッテリーのプラス端子から点火コイルまで）
スイッチング素子
点火コイルの一次側
これらの５つの要素の直列回路になっています。

アーシングが施されるのは名前の通り
バッテリーのマイナス端子からエンジンブロックへの配線です。

バッテリーのプラス端子から点火コイルへの配線は
色々な線材や部品を経由します。この検討では
『バッテリーのプラス端子から点火コイルへの配線は』
配線材の抵抗値を下げるのが困難なものの総称とします。


ここで、計算式のため次の略号を与えます。

Ｅbat 　　　　　：１２Ｖバッテリーの端子間電圧
Ｒbat　　　　　：１２Ｖバッテリーの内部抵抗
Ｒプラス側　 ：配線抵抗（バッテリーのプラス端子から点火コイルまで）
Ｒマイナス側 ：配線抵抗（バッテリーのマイナス端子からエンジンブロックまで）
Ｒon 　：スイッチング素子のオン抵抗
ＲcoiL ：点火コイル一次側の直流抵抗
ＩcoiL　：点火コイル一次側に流れる電流


点火コイル一次側に蓄えられるエネルギーＵは
コイルのインダクタンスをＬとし
コイルに流れた電流をＩcoiLとすると
Ｕ＝０．５×Ｌ×ＩcoiL×ＩcoiL　 ・・・①　の式になります。

点火コイル一次側のインダクタンスは一定とみなせますから
上記①式の電流ＩcoiLを増やせば、
点火コイル一次側に蓄えられるエネルギーＵが増加し
コイル２次側から点火プラグに供給されるエネルギーも増加します。


そこで、点火コイル一次側に流れる電流を増やすために
やっきになってアーシングをする人がいるわけです。
ここまではアーシングで性能を向上させたいという考え方は
間違っておりません。



【点火回路の各要素の推定】
１．バッテリーの端子電圧
オルタネーターのレギュレータの特性や、エンジン回転数により
　バッテリー端子電圧は変わります。ここでは１４．５Ｖとしておきます。

２．点火回路の総抵抗の推算
　イグナイタ用ＩＧＢＴの定格電流を
　富士電機やデンソーの技術資料から読み取り、定格電流を５Ａとします。
直列回路で繋がっているので、
　スイッチング素子のＩＧＢＴに流れる電流値は、
　点火コイル一次側に流れる電流と同じです。
　バッテリー電圧１４．５ボルトから考えると
　Ｒ＝Ｅ／Ｉ＝１４．５／５＝２．９Ωとなり
　点火系の直列回路の総抵抗を２．９Ωとします。

３．スイッチング素子のＯＮ抵抗：Ｒon
　富士電機のイグナイタ用ＩＧＢＴの資料で
　５アンペアのときオン電圧１．３ボルトとあるので、
　Ｒ＝Ｅ／Ｉ＝１．３／５＝０．２６Ω　となります。
後々の計算の都合から、
Ｒon＝０．２７Ω　としておきます。

４．バッテリーの内部抵抗
　バッテリーの性能や劣化状態で変わりますが
　０．０１Ωとしておきます。
　小さい数値なので計算の大勢に影響ありませんが、
　バッテリーにも抵抗があるということで書いておきます。

５．点火コイル一次側の直流抵抗
　ネット上で１Ω前後の実測された記事があります。
但し、１Ωと設定すると下方の②の式において
　Ｒマイナス側＋Ｒプラス側が大きな値となり現実的でないので、
１次コイルの直流抵抗を２Ωと設定して計算します。
コイルに流れるのはパルス電流なので
　インダクタンスが抵抗として働きますので、
直流抵抗にインダクタンス成分による抵抗を
　考えれば、２Ωもまんざら間違いでないでしょう。
　また、１次コイルを１Ωにするか２Ωにするかによって
　②式における抵抗配分が大きく変わってしまいます。
　しかし、配線の劣化により、点火回路に流れる電流が減少しにくいように
　冗長性を考慮した設計ならコイル抵抗を大きくとる筈です。
　また、スイッチング素子が時代とともに高性能化することで
　スイッチング素子のオン抵抗が減少していきますから、
　その分、コイル抵抗を大きくとり冗長性向上に利用することが出来ます。

６．ここまでで未だ数値を求めてないものは
　Ｒプラス側：配線抵抗（バッテリーのプラス端子から点火コイル一次側まで）
　Ｒマイナス側：配線抵抗（バッテリーのマイナス端子からエンジンブロックまで）
　の２つです。
　ネット上でバッテリーマイナス端子とエンジンブロック間の
　抵抗を安価なデジタルテスター等で測定された記事がありますが、
　その抵抗値を採用しないことにします。
　ネット上で見られる抵抗の実測は２端子測定法によるものが多く
　金属表面の酸化が著しいような場合は正確にできないからです。
　また、低い抵抗値を測定するための測定器でないものが多く
　測定精度が分からないためです。
　そこで、直列回路の抵抗の式から
　２．９＝Ｒbat　＋Ｒマイナス側＋Ｒプラス側＋Ｒon　＋ＲcoiL 　　・・・②
　 ＝０．０１＋Ｒマイナス側＋Ｒプラス側＋０．２７＋２．０
　上記の式から、
　Ｒマイナス側＋Ｒプラス側＝０．６２Ω　となります。
　マイナス側もプラス側も同じ長さ、同じ線材太さと仮定し、
　Ｒマイナス側＝Ｒプラス側＝０．３１Ω　と仮に設定します。



【点火コイルに流れる電流値の式から】

点火コイルに流れる電流は、直列回路ですから、
点火コイル一次側でも配線材でも、通過電流は同じになります。
オームの法則　Ｉ＝Ｅ／Ｒ　から
ＩcoiL＝Ｅ／（Ｒbat＋Ｒマイナス側＋Ｒプラス側＋Ｒon＋ＲcoiL）　　・・・③
の式が得られます。

ここで、富士電機のＩＧＢＴの技術資料から、
スイッチング素子に流れる電流を５Ａとすると、
直列回路なので点火コイル一次側に流れる電流ＩcoiL＝５Ａとなります。

アーシング施工前の点火コイルに流れる電流ＩcoiL（施工前）の式は
ＩcoiL（施工前）＝　Ｅ　　　／（Ｒbat　＋Ｒマイナス側＋Ｒプラス側＋Ｒon　＋ＲcoiL）
　　　　　　　　　＝　１４．５／（０．０１＋０．３１＋０．３１＋０．２７＋２．０）
　　
この式を計算するとＩcoiL＝５アンペアとなりますが、
大元のデータが５アンペアなので、当たり前ってことです。

この検討において、Ｒマイナス側、Ｒプラス側を推定していますが、
検討の大勢に影響はありません。


アーシング前の点火コイル一次側に蓄えられるエネルギーは
Ｕ＝０．５×Ｌ×ＩcoiL×ＩcoiL の式から
これは１秒間の話なので、
実際には約５ｍｓ幅の１パルスのエネルギー（ｍＪ単位）になります。
ここでは１パルス分のエネルギーの絶対値を求めることが目的でないので
Ｕ＝０．５×Ｌ×ＩcoiL×ＩcoiL 　の式のままでエネルギーを比較します。

エネルギーを比較するのを
超高価なアーシングで　Ｒマイナス側＝０．００Ω（ゼロは実際には不可能ですが）
一般的なアーシングで　Ｒマイナス側＝０．０５Ω（少し劣るということで仮設定）

として、それぞれの場合の点火コイル一次側のエネルギーを比較してみます。

まず、
ＩcoiL＝１４．５／（Ｒbat＋Ｒマイナス側＋Ｒプラス側＋Ｒon＋ＲcoiL）
の式から、それぞれの場合の電流値を求めます。
超高価なアーシングで　ＩcoiL＝５．６０Ａ
一般的なアーシングで　ＩcoiL＝５．４９Ａ

点火エネルギーはそれぞれの場合
Ｕ（超高価なアーシング）＝０．５×Ｌ×５．６０×５．６０
　　　　　　　　　　　　　　　＝１５．６８×Ｌ
Ｕ（普通のアーシング）　＝０．５×Ｌ×５．４９×５．４９
　　　　　　　　　　　　　　　＝１５．０７×Ｌ

となり、点火コイル一次側に蓄えられるエネルギーを比較すると
Ｕ（超高価なアーシング）／Ｕ（普通のアーシング）
＝１５．６８／１５．０７
＝１．０４

つまり、超高価で超高性能アーシングが存在したとしても、
普通のアーシングに比べて、点火エネルギーが４％増えるだけです。
点火エネルギー増加は、車の出力増加量に比例しませんから
この程度のエネルギーが増えても、効果を体感することは完全に無理でしょう。

ちなみに　Ｒマイナス側＋Ｒプラス側　の値を倍程度に割り振っても
普通のアーシングに比べて、点火エネルギーが約１０％増えるだけです。


ということから、配線抵抗が他社に比べて少し小さい
アーシングのセットがあっても
点火エネルギー増強に寄与する割合は微々たるものなんです。


８スケア以上の線材（素線は当然ながら銅線）で、
まともな圧着端子（素地が真鍮でなくて銅で出来ており肉厚のもの）で、
まともなカシメ作業なら、
アーシングの配線材は充分に低い抵抗値になります。
ちなみに金メッキにしたからといって、
接触抵抗が特別に小さくなる訳ではありません。
Ｍ６とかＭ８のネジで締め付けてしまえば
充分締め付け力が大きいため接触抵抗が低くなります。
金メッキは表面を劣化させないためのものと考えると良いです。


【結論】
超高価なアーシングを導入しても
点火エネルギー増加量は微々たるものなので、
普通のアーシングや自作のアーシングで充分です。


【お断り】
ここでの検討は超高価なアーシングと、
普通のアーシングの比較しか意味がありません。
また、上記の式は、アーシング施工で抵抗が低くなれば
点火エネルギーの増強に繋がることを示しており、
アーシングを全面否定するものではありません。