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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。

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推定してみましょう。

アーシングの基本的な構造として
電線１本２メートル、圧着端子２個　　として考えます。

データを入手し易いことから、
線材を電線の種類を　６００Ｖビニル電線（通称ＩＶ線）とします。
ＪＩＳハンドブックで　Ｃ３３０７を見ると、
より線・軟銅・２０℃の導体抵抗は
　８スケアの場合　２．３１　Ω／ｋｍ
１４スケアの場合　１．３１　Ω／ｋｍ

　↑　これって１ｋｍですよ（驚）

圧着端子と線材をカシメた１箇所の接続抵抗を
超高級品は　　　５ｍΩとします。
普通のものは　１０ｍΩとします。
実際には、この半分以下の値と思いますが、
超高級品が、もしも優れていたらということで設定しています。

導体抵抗を２メートルに換算すると
　８スケアの場合、０．００４６Ω
１４スケアの場合、０．００２６Ω

２メートルのアーシングのセットの場合、

圧着端子　－　線材２ｍ　－　圧着端子となりますから

超高級なものが１４スケアの電線として
０．００２６＋０．００５×２＝０．０１２６Ω

普通のものが８スケアの電線として
０．００４６＋０．０１０×２＝０．０２４６Ω

超高級品と普通のものの差は
０．０２４６－０．０１２６＝０．０１２Ω


回路屋からすると、
たかだか１２ｍΩで差なんか出ねぇよ


つづく

スーパー筋金くん装着後、いろいろ分かってきました。

装着前の記憶が明瞭な今が、もっとも楽しめる時期です。
色々な路面であ～だこ～だと感じまくりです。


装着後は一般道の制限速度域が気持ちよくないです。
グリップがありすぎるため、路面のうねりの影響で
フロントの向きが微妙に左右に動こうとします。
直進を維持するために緊張するし、微妙な力も使います。
とは言うものの、
フロントグリップの強さをニタニタ楽しむマゾ的な自分も居ます（笑）
おぉ～俺の車はスッパルタン。


これに対し、高速道路の制限速度域では丁度よくなります。
速度的には緊張しなければならないのですが、
微妙な路面のうねりは気にならなくなり
ステアリングを抑え込む力も少なくて済むようになります。
ノーマル脚を硬めの車高調に変えたとき
丁度良い乗り心地の速度域が上がっていくのと同じです。


なので、スーパー筋金くん装着はボディ補強というより
サスペンションの強化と捉えることにします。

５月連休にＮＯＢさんの店に遊びに行ったとき
ホテルの駐車場でエンジンルームを点検していて気が付きました。

なにぶんにも約１８万キロ走行車なので、
遠距離走行のときは特に頻繁に点検しています。
うん、冷却水はバッチし入っています（笑）


駐車場５階で光が横から入ってくるのが丁度よいのか
インタークーラーコアの綺麗な部分と汚れた部分が
明瞭に識別できました。

雨や風が当たっているらしき綺麗な部分が約９割もあります。

このインタークーラー導風ダクト延長パーツを装着する前は、
ＡＶＯ製大容量インタークーラーの狭い面積にしか風が当たらず、
しかもインタークーラーにゴムスカートが接していませんでした。

これなら、冷却効果を期待できそうってことで
今更ですが、気分が良くなりました。

約２年で５万キロ使用しており、ワープ航法速度域でも使用してますが
劣化は見当たりません。大したもんです。

ＮＯＢさん、ＯＧちゃん、良いパーツを有り難う！

最近、曲がらない程度が酷くなってました。

アクセルＯＮで機械式リアデフの働きにより曲がろうとしても
力が逃げてる感じで旋回力になりません。
また、ハンドルを切っていくときも
前輪のジオメトリーが綺麗に変化せず、異常に変形しているのか
旋回時の抵抗になっている感じでした。

また、曲がらないだけでなくワンダリングも酷くなってました。

こんなとき、借りたＺ３３があまりにも綺麗に曲がるので
カルチャーショックを受け
何かせなアカンなぁと真剣に考えるようになりました。


昨年７月にＦサブフレームを純正新品に交換したら
ワンダリングが軽減された経験がありましたので、
そうだ、補強系を試すしかないと考え
スーパー筋金くんを急遽５月連休の施工メニューに加えました。
面倒な作業をＮＯＢさん、どうも有り難うございました。


元々、スーパー筋金くんの定評は高いので
効果を疑う余地もないのですが、
効果が高い故に、そのハネカエリを心配していました。
また、究極の若返りメニューとして残しておいた
というのが、筋金くんの装着が今頃になった理由です。


１８万キロ走行で車体にヘタリがある車には
スーパー筋金くんの効果は絶大でした。
こんなんなら、１０万キロ頃に施工すれば良かったと思います。


低速で車道から歩道の段差を通過するとき
剛性感のある綺麗な通過になりました。
筋金くんが無いときは、車体が歪みながら
タイヤがバタバタしながらの通過でしたが、
筋金くん装着後は、剛性感のある『トン』と衝撃が来るだけです。

直進時の加速では前に出る感じになりました。
筋金くんの装着前は加速時のトルクで車体が『ヘ』の字に曲がり
力が一瞬、逃げていたようです。

コーナリングは楽になりました。
軽いアクセルＯＮで機械式リアデフの効果が生かせるようになり
峠道では旋回速度が１５～２０キロも上がってしまいました。
また、フロントの接地感が増えて怖さが減ったため、
高速コーナリング時にインに逃げていたのが
自車線真ん中でドーンと飛び込んでいけるようになりました。

更に、旋回後半のアクセル本気踏みに早く移れるようになりました。

小径ステアリング化により操舵力が増えていたのですが、
アクセルＯＮで楽に曲がれるようになり
意外にも操舵力が少なくて済むようになりました。

走り慣れた道で確認しましたが
ワンダリングが大幅に改善されました。
ネオバＡＤ０７や０８でワンダリングが酷かったのは
車体のヘタリが原因だったことが分かりました。

ただ、筋金くんは長所ばかりでないのが残念です。
段差通過時の突き上げが大きくなりました。
しかし、突き上げ後の車体の暴れの収束が早いのが救いです。

ＳＧ９用に設定されたアラゴスタでは
筋金くんを装着すると相性が悪い気がします。
家族で乗ることが多いなら苦情が出るかも知れません。
家族乗りが多い車に筋金くんを装着するなら、
アラゴスタのダンパーとバネを少し弱くすると
旋回性能を高めた上で丁度良いと推測します。


今まで曲がらない車だったので
『ちゅ～んどカー』と自称しておりました。
しかし、今回の筋金くんの装着により
立派に曲がる車に変身したので
『チューンドカー』に昇格させることにしました（笑）

てか、ノーマル車高でこれだけ曲がるなら、
申し分ないっす。