• 車種別
  • パーツ
  • 整備手帳
  • ブログ
  • みんカラ+

LGtouringのブログ一覧

2025年05月23日 イイね!

【ハブボルト】どのくらいの力で締めると伸びてしまうのか?【降伏点】


ホイール&タイヤについては、「ハブボルトで支えているのではなく、接触面の摩擦力で支えている」事については過去にもしつこく書いたので省略しますが、では、どのくらいの力で締めるとボルトが伸びてしまうのでしょうか?

1.
まず、標準的な締め付けトルクについては、T系列という規定がありますが、それぞれ用いられるボルトの用途によって標準トルクが規定されています。

・一般=T系列[N・m]
・電子部品=0.5系列[N・m]
・自動車(車両・エンジン)=1.8系列[N・m]
・建設=2.4系列[N・m]

例えば、M12のボルトだとT系列では42[N・m]、0.5系列では21[N・m]、1.8系列では76[N・m]、2.4系列では100[N・m]になります。

2.
さて、殆どの日本車のハブボルトにはM12が用いられますが、指定トルクは100[N・m]前後が多いようです。

ここで、「あれ?自動車なら76[N・m]じゃないの?締めすぎでは?」と思われた方もいるかもしれませんが、実はハブボルトには2.4系列が用いられているのです。
従って、使用されるボルトは強度区分10.9の高力ボルトになります。

強度区分10.9とは、引張強度が1000[ N/mm²]、降伏強度はその0.9倍なので[900 N/mm²]です。

3.
では、次に締付トルクと軸力の関係についてですが、
T=k×d×F
となります。

T=締付トルク(N・m)
k=トルク係数
d=呼び径(m)
F=軸力(N)

トルク係数はトルクから軸力への変換効率を表す係数で、主に摩擦の影響により、0.2前後が一般的な値となります。

4.
で、この式を変形すると、
F=T/(k×d)
になります。

つまり、軸力=締付トルク/(トルク係数×呼び径)になるので、M12のハブボルトを100[N・m]で締め付けた場合、k=0.2と設定した場合の軸力は、
100[N・m]/(0.2×0.012[m])≒41,667 [N]です。

5.
さて、では表題の「限界はどこか?」と言うと、ハブボルトの強度区分は10.9なので、降伏強度をベースに考えると、
900[N/mm²]×88.1 [mm²]=79,290 [N] 
※M12×1.5の場合の有効断面積(JIS規格)=88.1mm²のため

つまり、軸力が79,290 [N]を超えると降伏点を超えて伸びきってしまいますが、一方で、JISには保証荷重(弾性限度)が定められており、M12の10.9では70,000[N]とされています。
※保証荷重=これ以下の使用であれば、締めたり緩めたりを繰り返しても問題が起きないとされている(降伏強度の概ね90%)

軸力が79,290 [N]、70,000[N]の時の締付トルクは、T=k×d×Fより、
0.2×0.012[m]×79,290[N]≒190[N・m]
0.2×0.012[m]×70,000[N]≒168[N・m]
※k=0.2と設定した場合

よって、概ね168[N・m]なら安全圏、190[N・m]を超えると危険
(もっとも、手締めでここまでトルクを掛けられる人は滅多にいないと思いますが・・・)


P.S.
なお、これはあくまで純正のハブボルトの話であって、社外品のハブボルトがどの程度の強度を有しているのかは不明です(「競技用ですので一般公道での走行はお避け下さい」と言うのは、「保安基準に適合していません」と同義)

過去にも書きましたが、こうした社外品は設計段階や品質の面で怪しい商品も多いので、足回りなどの重要な部位での使用は避けるべきと考えます。

Posted at 2025/05/23 10:14:03 | トラックバック(0) | 日記
2025年05月14日 イイね!

電制スロットルなのに冷却水が・・・?


前回書いたようにアイシングとは元来キャブレター、それも殆どは剥き出しで冷風に晒されるバイクの世界の話なんですが、よく見たら自分が乗ってるトヨタ車(2016年式)にも、なぜかスロットルボディに冷却水が回っていた。

気になったので、メーカーに何の為かメールで聞いたところ、「温水通路を設けて、極寒時の作動の安定化をはかっています。(原文ママ)」とのこと。
それってつまり、アイシング防止って事だよね?

2016年式だから当然電スロだし、おまけにエンジンルームの狭いコンパクトなFF車で前方排気なんですが・・・
そもそも流路の狭いバイパス経路(ISCV)が付いていたワイスロならまだしも、
電スロで凍るか?

百歩譲って、世界中で売るのだから、冬場はマイナス50℃にもなる極寒のロシア辺りの事も考えないといけないのかもしれないが、こんな構造にしてるのはトヨタぐらいでは?(良く調べたら、日産も初代ティアナのVQエンジンなど初期にはやっていたようですが、今はやめているようです)


確かにコンピューターシミュレーション全盛の今でも、車の設計における安全率とかって実は経験則に基づくものが多いようなので、これも石橋を叩いて渡るって事かもしれないけど、経年劣化の事は考えないんだろうか?

それとも「帯電によりクーロン力で空気の剥離が起こり云々(※)」とか本気で言うトヨタの事だから、
まさか帯電で空気が剥離して凍るとか本気で思ってるのかも・・・


(※)
何言ってるか解らない方は、こちらをどうぞ↓
GRエアロスタビライジングボディコートと三段論法【改訂版】
https://minkara.carview.co.jp/userid/2036415/blog/47666987/

Posted at 2025/05/14 15:47:33 | トラックバック(0) | 日記
2025年05月11日 イイね!

昔のアイシング対策


で、前回書いたアイシング(キャブ車)ですが、殆どは剥き出しで冷風が当たるバイクの世界の話で、乗用車だとあまり聞いたことがありません。

そもそも、昭和40年代以前の車はともかく、排ガス対策車以降はエンジンルーム内なんて熱だらけだったし(おまけにブローバイガスも回ってるので)


あと、アイシングとは別に「吸気温度を上げて燃焼云々」という人もいますが、あの細いホースで冷却水(せいぜい100℃)を流した程度でスロットルボディの温度が大して上がる訳でもなく(通過する冷風で冷やされるから)、吸気温度の上昇も微々たるものでしょう。

↓やるならこのぐらいしないと(笑)


自分が子供の頃(昭和50年代)の郵政カブには、アイシング防止のためにダクト(キャブヒーター)が付いていた
(画像は「2輪(働くスーパーカブたち)」より引用)

Posted at 2025/05/11 08:36:36 | トラックバック(0) | 日記
2025年05月10日 イイね!

スロットルボディ(ISCV)に冷却水を循環させるのは何故?


表題についてネット上では、アイシング防止のためだとか、ISCVバルブをバイメタルで調整しているから・・・などと言った意見が出てくるが、アイシングなんてキャブ車じゃあるまいし、またISCV自体が80年代以降のECU制御と共に登場したアイテムなので、バイメタルで流量調整なんて前時代的な事はやっていません(※)


まずはISCVの種類ですが、メーカーやグレード、年式等によって様々で、
(1)ロータリーソレノイド式バルブ
例)マツダ(ワックスペレット式FIAV一体型)、トヨタの大衆車など(バイメタル式FIAV一体型)

(2)ステッパモーター式バルブ
例)三菱(FIAV&STM並列型→リミッターバルブ&STM直列型→STMのみ)、トヨタの高級車など(STMのみ)

がありますが、いずれにしても水温センサーを始めとする各種センサーからの情報を基にECUから電気信号を送り、ISCVの流量を調節しています。

ソレノイド式とステッパモーター式の違いを知りたい方は、こちらをどうぞ↓

アイドル回転速度制御装置・ISCV
https://katuhito.info/iscv/


となると、FIAVやリミッターバルブを併用しているタイプを除いて、なぜ冷却水を循環させているのかは謎です(キャブ車やセントラルインジェクション車じゃないので殆ど意味はないはずだが、まさかアイシング防止の為?)

なお、ECU制御に移行する以前のEFI(EGI)エンジンでは、冷間時は副通路に設けられたバイメタル式のエアバルブで流量を調整して、ファーストアイドルを制御していたので、FIAVはその名残ですが、併用したのはISCVの信頼性(故障)の問題があったからでしょう。


なので、もし経年劣化で漏れが生じているようなら、ホースを直結するとかメクラ栓とかで循環させないようにしても、殆ど問題はないように思う。


注釈
(※)
ちなみにアイシングとは、外気温が低くかつ湿度が高いときに、キャブレター内に取り込んだ空気中の水分が凍る現象のこと。
空気がベンチュリーを通過する際、吸い上げた霧状のガソリンが気化する時にまわりの熱を奪うため生じる(今の若い人は知らないだろうが、昔はキャブレターの事を日本語で気化器と呼んだ)

構造上、キャブ車、もしくは昔のトヨタCiや三菱ECI(マルチでない初期モデル)のように、バルブ手前で燃料噴射するシングルポイントインジェクション車でないと起こらない。
もしアイシングによりバルブが凍結すると、最悪アクセルを戻してもエンジン回転が下がらなくなることがあり危険。


Posted at 2025/05/10 14:44:34 | トラックバック(0) | 日記
2025年04月09日 イイね!

バッテリーの性能ランクに騙されるな!


以前書いたように、性能ランクは昔は規格もなかったが、2006年版のJISでようやく定義されました。

ですが、この前後で性能ランクを見直したバッテリーメーカーは(記憶の限りでは)存在しませんし、多くのメーカー、特に国内メーカーは、CCAもRCも公表していません(※1)

前回、VARTAとBOSCH、ACデルコの比較をした際にも、「性能ランク」に関してJISに準拠していない点を指摘しましたが、今度は国内メーカー主要2社に関して、性能ランクを比較検証してみたいと思います。

【概要】
・ACデルコが、CCAだけでなくRCも公表していましたので、この会社のバッテリーを基準に他社の同等バッテリーを検証。
・今回は、充電制御車用=「竹」クラスの商品。

(基準品)ACデルコ プレミアムゴールド PG80D23(なお、AMS80D23はルート違いの同等品)
公表5時間率容量 56Ah
公表CCA 650
公表RC 116分

つまり、
・11.2Aで放電した場合は5h持ち、そのときの容量は56Ah
・25Aで放電した場合は116分(1.94h)持つので、そのときの容量は48.5Ah
よって、11.2Aで放電した場合に比べ、25Aで放電した場合の放電容量は86.6%


(1)パナソニックオートモーティブシステムズ(※2)

カオス N-100D23(C8)
公表5時間率容量 58Ah
当方の実測CCA 約600(冬場、サーフェイス分を除く)
性能ランクとCCAから計算したRC 約130分

・25Aで放電した場合の放電容量は、25A×2.17h=54.25Ah
よって、11.6Aで放電した場合に比べ、25Aで放電した場合の放電容量は93.5%とやや高い。
(ACデルコの86.6%を基に計算すると、RCは約120分)


(2)GSユアサ

エコRハイクラス EC-90D23
公表5時間率容量 56Ah
当方の実測CCA 約600(同上)
性能ランクとCCAから計算したRC 約105分

・25Aで放電した場合の放電容量は、25A×1.75h=43.75Ah
よって、11.2Aで放電した場合に比べ、25Aで放電した場合の放電容量は78.1%とやや低い。
(ACデルコの86.6%を基に計算すると、RCは約116分)


以上より、ざっくり言って、
(1)が80なら、(2)は85、(3)は80辺りでしょう。

ちなみに、JISの規定に従って計算すると、ACデルコは95でいいはずなので、
(1)が95で、この場合(2)と(3)は其々100、90でいいと思う。

このように、JISで定義された後もメーカーが異なると直接比較ができないため、
はっきり言って意味がない、消費者を惑わすだけの数値です。


一方で、RCは(オルタが壊れた場合に)何分間走り続ける事が出来るか?という指標とも言われており、消費者の利益の確保を考えるなら(※3)、曖昧な性能ランクなどはやめて、RCの表示を義務化したうえで、
RCで性能表記すればよいと思う。


(※1)
RCつまり定格リザーブキャパシティとは、満充電にしたバッテリーを25℃(±2℃)で、25Aの電流で放電終止電圧の10.5Vになるまで連続放電させた場合、何分持続できるかを表す指標です。
一方、5時間率容量は、満充電にしたバッテリーを温度25℃で、5時間率容量の1/5の電流で、電圧が同じく10.5Vに降下するまで放電したときのバッテリーの容量を指します。

要は「25Aで放電した場合に、何分間放電できるか?」と、「ちょうど5時間で放電させる場合に、何Aで放電できるか?」の違いですが、放電電流を増やすと持ちはずっと悪くなるため、放電電流を2倍にしたら1/2倍の時間持つわけではありません(もっと短くなる)

いずれにせよ、CCAもRCも公表していないメーカー同士を比較する場合、当てにならない性能ランクではなく、単純に5時間率容量で比較する方が良いと思う。

(※2)
ネット上では、「カオスは今は松下ではなくGSユアサ製」だとかの噂が色々言われていますが、製造元の持株会社が変わり、GSユアサの傘下になったため社名変更しただけで、実質的には変わっていません。

販売元:パナソニックオートモーティブシステムズ㈱(松下グループ)
製造元:㈱GSユアサエナジー(旧:パナソニックストレージバッテリー㈱。現在は事業売却で松下グループを離れ、GSユアサ傘下となりGSユアサエナジーに社名変更)

(※3)
一般財団法人日本規格協会によれば、JISとは何かというと(以下、引用)
『標準化の意義は、自由に放置すれば、多様化・複雑化・無秩序化してしまうモノやコトについて、
・経済・社会活動の利便性の確保(互換性の確保等)
・生産の効率化(品種削減を通じての量産化等)
公正性を確保消費者の利益の確保、取引の単純化等)
・技術進歩の促進(新しい知識の創造や新技術の開発・普及の支援等)
・安全や健康の保持
・環境の保全等
上記の観点から、技術文書として国レベルの「規格」を制定し、これを全国的に「統一」または「単純化」することです。』

Posted at 2025/04/09 15:24:55 | トラックバック(0) | 日記

プロフィール

「過積載だとなぜ止まれないか? http://cvw.jp/b/2036415/48486763/
何シテル?   06/15 08:57
ネットを見てると、車の情報に関する様々な誤解やデマ、更には疑似科学であるオカルト チューンが大手を振ってまかり通っているので、本音で書きます 皮肉屋...
みんカラ新規会員登録

ユーザー内検索

<< 2025/6 >>

123 4 5 67
8 9 10111213 14
15161718192021
22232425262728
2930     

愛車一覧

日産 セドリック 日産 セドリック
18年ぶりのY32 しかも、Ⅴ30E「グランツーリスモ」anniversary これでY ...
トヨタ クラウンハードトップ トヨタ クラウンハードトップ
 短命だったデボネアVに代わり、新たに戦列に加わりました。  13系では希少な前期の7M ...
三菱 デボネア 三菱 デボネア
【長所】  ボディ剛性は、この年式にしてはしっかりしてます(実際、Bピラーはかなり太い) ...
トヨタ マークII トヨタ マークII
 GX81でネオヒスに片足突っ込んだ後に購入。  当時はハチマルヒーローも創刊されておら ...

過去のブログ

2025年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2024年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2022年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2021年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2020年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2019年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2018年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2017年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2016年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2014年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
ヘルプ利用規約サイトマップ
© LY Corporation