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最近エンジンのネタがご無沙汰に成ってしまっているので少しだけ。
（今回文字の羅列に成ってしまったので図を使って補足記事を書きました。 https://minkara.carview.co.jp/userid/2092714/blog/47706737/ 　一読後に見て下さい。）

排気脈動って聞きますが、実際何なの？って考えた事はあるでしょうか？

排気バルブが開く瞬間、その瞬間が一番圧力の高い排気ガスが排出されるそうです。PV線図を見るとその事は簡単に理解できるかと思います。
バルブは直ぐに最大リフトを迎える訳では無いので、流れ始めの排気ガスはバルブとシートの狭い隙間を高速で駆け抜ける事に成ります。言ってしまえば軽く音速に達してしまうので衝撃波の様に？様な？ 排気ガスがポートから排気管へと流入するんです。排気ガスは音速に達してしまうとそれ以上の速度とはならないのでエネルギーが高いまま保持される訳で、排気ポートの加工で削る時には「排気ポートには余り拘らない。」とか「割と排気は勝手に流れ出て行く」そんな理屈も有ったりするようです。
まぁ排気ポートのバルブ付近の状態ってこんな感じとイメージする事が出来ます。

普通イメージする排気ガスは、圧力が高いままピストンの上昇に押し上げられて排気バルブから排出されるイメージを持ちますが、まぁそういう排気ガスも有るのですが、、例えばターボエンジンのターボのブレードの回転を得る為にピストンの上昇のエネルギーで排気されるガスを動力源としてしまうとピストンの上昇で多くのエネルギーを使ってしまうため、ブーストをかける事でパワーが上がるって理屈が成り立たなくなります。

そうなんです。ターボエンジンのブレードを回転させる為のエネルギーは排気工程の始まりの激しい排気の衝撃波がエネルギー源になっているんです。


この衝撃波は「ブローダウン」と呼ばれる現象に成ります。
（↑こんな事しったかぶって書いていますが、どこかで読んだ物の受け売りです。）


このブローダウンは排気管の中を通る排気ガスの中では大きなエネルギーを持つ事に成るので、ターボエンジンではターボを回し、NAエンジンではその衝撃波の往復から脈動を発生させて排気の効率を上昇させたり、時にはマイナスに働いたりしてしまいます。←この辺りが排気脈動を利用する排気管の設計に成るんですね。排気管では開管の理論で衝撃波が往復するのでしょうし温度が高いので衝撃波の速度も上がります。吸気に比べて脈動の周波数が高くなるのは容易に想像ができますね？


数あるブローダウンの効果の中から一つ取り上げて、バルブオーバーラップによる掃気の効果を考えた時の衝撃波の作用は、

・排気管を往復する負の衝撃波は、排気管を遡る時には排気ガスを引っ張りだすように作用をする。
・排気ポートから燃焼室へと遡って入った負の衝撃波は、燃焼室内の気圧を下げるように作用して、新気を引っ張る働きをする。
・さらに吸気ポートへと遡る負の衝撃波は、新気を燃焼室に押し入れるように作用する。
・吸気ファンネル？大気の吸入口に達した排気の負の衝撃波は、ファンネルから排気音の様な音を発してドライバーの脳汁を放出させるw。
・大気にぶつかった衝撃波は開管の理論に基づき反射してエキゾースト方向へと向きを変えて進む。その時の効果は、、各自でお考え下さい。


パワーが出ているエンジンって吸気音がデカイと言うか、吸気からパンチの効いた排気音が聞こえるの分かりますかね？ カリカリのＡ型やＬ型のエンジンなんかはまさにそんな感じですよね。 それは排気脈動（ブローダウン）から来る現象だと言う事が理解出来たかと思います。←と、私はどこかネットで読みました。どこだったか？記憶には無いんです。長い間に読み貯めた知識です。




吸気の脈動や慣性と同じでもあるのですが、排気の方がややこしく理解も困難になっているので、脈動が、、とか、干渉がぁ、、とかの言葉が独り歩き？

ブローダウンは一昨年頃勉強していたのですが、その頃はブローダウンの影響を考慮したP-V線図とかWeb上にあって見ていたのですが、今検索すると何でだか出て来ません。興味があれば検索で探して見て下さい。多分どこかに有るんだと思います。


本日はブローダウンによる排気脈動とは？ と言うザックリとした大きなネタでございました。笑

こういう理屈が付くとエンジンってさらに面白く成りますよね。

参考リンク
https://car.motor-fan.jp/daisharin/30003829

https://www2.mazda.com/ja/technology/gihou/2012/wbbook/HTML/index14.html


G.W.楽しんで下さいね～。

水槽の台を自作するのって結構大変そうですが、実際はそうでもなく楽しい物です。

水槽が好きな人の中には自然観を好む人が多く？既製品のキャビネットのツルリとした無機質感を敬遠して、２×４材を利用した無垢の木の質感たっぷりのＤＩＹ、自作の水槽台を使用している事も多いようです。

木工を余りやらない人はネット上から設計図を引っ張ってきて自作するのかな？ 私も少しネット上の設計図を見渡しましたが気に入るものが無く、という事でCADを使って幾つかオシャレに設計図を書いてみたいと思います。




↑ネット上で基本的な水槽台の感じです。
私的な気に入らないポイントは、水槽を安定させる為の天板を台の上に載せているので、前から見た時に天板の断面が見えてしまう。という所です。


今回はココを改善した水槽台を設計したいと思います。




↑一般的な水槽台の木組みの図です。ミカン箱の木組みに梁を入れた様な設計なので強度と効率に優れています。ですがこの構造が元で天板を上に置く事に成ってしまいます。




↑私的な改善後の図面。手前側に１×４材を１枚追加します。これだけだとイメージがわき難いと思います。




こんな感じ。水槽の載る梁を一段下げる感じに成ります。




↑前斜めから見たイメージです。水槽を載せる梁を天板の厚みの分一段下げて、１×４材を幕板にして天板の断面が隠れるようにします。




↑後ろ斜めから見たイメージです。




↑60CM水槽を載せたイメージです。
幕板を1枚追加する事で天板の断面を隠しているのがポイントです。




このイメージで作成すると矢印の部位に出っ張り？ 梁と幕板の高さが同じなので天板の厚さ＋αの段差が出来てしまいます。




見た目に悪く見えると言うのがあるのですが、この出っ張りを利用してキャビネットタイプにする事が出来ます。
↑側板を付けて






下段の１×４の幕板は外してしまい扉が入るスペースを設ける事で簡単に扉を付ける事が出来ます。この場合天板の断面は見えてしまいますがキャビネット内になるので大丈夫。

ちょっとイメージが見難いですね。






断面で見てみました。




↑横からの断面




↑前からの断面

こっちの断面の方が分かり易いですね。
断面で確認出来るのもCADならでは。




表に露出しないビスは短めのビスを使用して面を合わすことなく深めにねじ込みします。その方が木材同士の接合(抱き付き)が良く成り強度が出ます。
幕板の横からのビスは見た目を考えて省略した方がイイかも。 CADの練習にお付き合い頂き有難うございましたwww


コレで水槽台造りました〜などメッセージ貰えると嬉しいですが、クレームなどは受け付けられないので自己責任でお願いいたします。

今日は木工に取り組みたいと思います。

何を作るかと言うと、水槽を大きいのに買い替えるのですが丁度良い高さのキャビネットが既製品では手に入らず、それではという事で「水槽の台」を作りたいと思います。



先ずは図面の作成から。昔は電卓をポチポチして鉛筆で紙に図面を起こしていたのですが、最近はCADを使う様になってきました。
図面内のサイズの表記で（）カッコで示されているのはCADで計算された値。
何もない表記は自分で入力して決定した値。
fx:の表記は入力の欄に”89-38”等の四則演算の計算式を入力したり、他方のサイズの参照とか、そんな感じです。




図面を3D化して色を付けてみました。作る前からイメージが湧きますよね？
これだけを見ると難しい事をやっているように見えてしまうかも知れませんが、色付けはマテリアルの欄の柄の見本を図面にドラッグ&ドロップするだけなので超簡単です。

木材は２×４を使用するので、幅38mm高さ89mmを図面上で指定しておき、台の全幅と全奥行きを指定してやると、その他のサイズはCADが計算してくれる感じで図面が作れるので電卓ポチポチ・鉛筆舐め舐め と比べると超絶楽です。




細かい所では足の部位のプレーナー(角のＲ)がどのように重なって、どういう見栄えになるのか？も確認が出来てしまいます。




今回は図面上でプレーナーと直線が重なる様に３mmのオフセットを設けて脚の部分を少し前に出してみました。
こう言う所も脳内でのイメージでは無く、目での確認と修正が出来るので超絶楽です。（現代っぽいよね）


設計が終わったので木材の切り出しを考えます。




これは中間処理？ CADの図面をプリントスクリーンしてEXCELに貼り付けて、EXCELのテキストボックスを使ってサイズを張り付けておきます。




今度はEXCELで木材を模した大きさのテキストボックスを使って木材の切り出しをイメージして考えます。テキストボックスの大きさはプリントスクリーンした図面と重ねて大体サイズを合わせておくと良い感じです。1840mmの木材から切り出したいので収まる様に並べて計算しておきます。こうしておくとホムセンの木材カットコーナーでのやり取りがスムーズに行きます。




そしたらEXCELをプリントしてホムセンへGo!です。
木材カットコーナーでプリントを渡せば申込用紙？に書き写さなくても切ってもらえます。（今まで断られた事は無いです。）
切り終えた後は組み立てる時の自分の手元用の組立図にもなります。




ホムセンから帰りました～。
図面のまま切り出して貰った木材を、木目を見ながら大体こんな感じって並べてみます。
ここまで来ると家でノコを振りかざさずに木工が楽しめますよね？。木工を行う場合のハードルってあると思いますが、見事にハードルクリアって感じです。




軽くペーパー掛けだけしてビスで固定していきます。押さえる奴は１００均アイテムです。




ビス打ちと表面にクリアラッカーを振りかけて完成です。パイン材にクリアラッカーの仕上げは無印良品の家具の仕上げの真似です。そういう所は普段から目ざとく？見ているので真似真似します。
今回は台そのものと言うか既製品キャビネットの高さ合わせ用の台を作成してキッチンカウンターに置いてある水槽の水面と高さを合わせる様に155mmの上げ底？にしました。
既製品とDIYのコンビネーションです。




図面は基本的にキャビネットの製品サイズの幅９１０mm、奥行き４６０mmの２カ所を指定しているだけ、後は自動計算の値をそのまま利用して木材を切り出して組み立てるだけ、それだですがピッタリサイズの台が完成しちゃいましたぁ〜。




脚部分の凸凹も大体イメージの通りです。（ここは私の工作精度に少しの問題があり、、脚はもう1mm位前に出すとシュミレーションの通りでした。はみ出した脚の角も少し落としておいたら見た目が良かったかも）



CAD＋木工。いい組み合わせですよね？。

～CADのすすめ～　でした。


シュミレーションとリアルがシームレスって感じが面白いです。
CADは慣れるまでちょっと手古摺りますが、慣れてしまえばDIYの強力なツールに成ります。




2×4　1840mm　4本　2,411円
木材カット代金　800円(SVH長津田)
ラッカースプレー　家の在庫　300円位？
CADソフト　FUSION360　個人利用は無料！ ビデオカードも内蔵グラフィックでOK！

作成代、合計で3,511円でした。
木材は大分値上がりしましたね〜。ウッドショック+円安で、2倍に迫る勢いのプライスです。

オートバイのリアの足回りについて紐解きながら詳しく纏めたいと思っているのですが、要素が多くてなかなか難しい。

そんな感じなのですが、今日はとっても良いイラストを見つけたので紹介したいと思います。

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↑
このイラストを描いた人、天才！！　視覚的にも感覚的にもとても分かりやすいと思います。


加速時では駆動側(上側)のチェーンラインを延長したラインとスイングアームを延長したラインの交わる点を「瞬間中心」と言い、オートバイのリアの足回りのセッティングの「肝」になる要素です。

瞬間中心からリアタイヤの接地点を結ぶラインがライダーがコーナリング中に感じる、あの軸、「ロール軸」になります。

Web上の多くの情報では「瞬間中心は多くの場合、クランクシャフト軸から少し前方及び上方にオフセットした所」と相場が決まっていると説明されていますが上記のイラストを見ると、瞬間中心とリアタイヤを結ぶライン上、すなわちロール軸上にクランクシャフト軸があるとクランクシャフトが発生するジャイロ効果とバイクの軸が一緒に動くのでバイクの動きが素直に感じられるよ。と言う事の様です。なので必然的に瞬間中心はクランクシャフト近くのその位置に設定されていると言う事の様です。
ここの説明はこのイラストで初めて知ったので新たな発見になりました。凄く腹に落ちる一文でしたのでココで紹介します。
(以前に何処かで書きましたが、私はリアの車高はダウンスロープに無理が出ない範囲で出来るだけ低く抑えるので、瞬間中心を前に出してロール軸を低く抑えると言うのが好みの様です。シート高は低くならない様にカサ増ししてバランスをとっています。 https://minkara.carview.co.jp/userid/2092714/car/3519417/7652862/note.aspx )


こう言うセッティング要素を考慮せずに乗った感覚でセッティングをしてしまうと、滑ったり、コーナリング中のライン修正などでオートバイが大きく振られた瞬間にバイクに意図しない動きが発生して、気が付いたらコケてた。みたいな事になってしまうので、安全なカスタムには正しい知識が必要ですね。（不思議とコケる人は何回もコケる。。）


市販車レースではクランクケースと路面の接触でバンク角が足りない場合には、瞬間中心には目をつむってサスを伸ばして一般に言う「車高を上げる」事でバンク角を稼ぐことがあるそうです。代償としてバイクの動きはトリッキーになるのですが、ラップタイムとの兼ね合いでその様なセッティングをする場合もあるのだとか。
その場合のネガティブな要素を少しでも抑える為に、単レートのスプリングを使用してリア周りの動きを抑え込む様なセッティングをするとかしないとかで、更には単レートで突っ張っているサスのデメリットを打ち消すためにレイダウンを導入して必要最低限、必要な時にはサスペンションを動かす工夫をするのだとか(敢えて腰砕けを導入。当然ダンパーはそれに合わせたチューニングが必要になる。)セオリー通りに行かない極限状態では特別な？セッティングノウハウがある様です。

↑ の様なレース用途の特別な理由で導入する技術を見よう見まねでカスタムに取り入れても、性能に結び付かないのはよくわかる事と思います。「幹」の技術と「枝」の技術の違いは理解しなければなりません

※注、一般論ですが「車高を上げたり(ダウンスロープを過度に付けたり)」とか「ピボットシャフトにチェーンを当てて見たり」とか「レイダウン」してみたりで、その結果を「危ない！」とか「性能向上！」とか「カッコいい！」とか「フルカスタム！」などいろいろな論争があるかとは思いますが、シッカリとした理論の元で議論をすれば何何系カスタム、とか論争にならないカスタムの場が出来るんじゃないかな？と思います。



⚫︎セイクレッドグランドさんの分かりやすい解説動画
↓

瞬間中心を実際に観る
↑
とても良い動画なのに 「2427 回視聴」 あまり回ってないんですね。皆さん興味ないのかな？
↑
動画中でMT-09のエンジン搭載位置について触れられていますが、SRにも当てはまる内容だと感じます。他の動画だったか？トレーサー用の長いスイングアームに交換するとバランスが改善するそうです。SRにとってスイングアームの延長って色々な意味で合点がいくカスタムなんだと、「勘」が働きます。 （多分スイングアームを延長するとコーナリングで自然にフロントに荷重が掛かるだろうし、コーナーへの侵入でもリアのストロークが働く様になって、より普通のバイクに成ると思う。）

・ロール軸とフロントフォークは直角に交わるのが良いらしい。KMTさんのスイートナンバーとかも案外こんな所を意識してたり何だったりなのかな？

↑
ー追記ー
後日調査しましたが、ロール軸とフロントフォークの交わる角度は理論的には直角が良いそうです。理由は、瞬間中心を中心とした車体の動きとフォークのストローク方向が一致する為。とありましたが私はよく理解できて無いので文言の紹介まで。

今回はエンジンオイルの劣化について少し。

オイルの劣化については色々な事が言われますが、オイルの酸化とは何ぞ？

と言う訳でエンジンオイルの酸化と劣化について少し正しい知識を身に着けよう！です。


エンジンの中で一番にエンジンオイルに負荷を与える場所ってどこなのでしょうか？
今回はピストン及びピストンリング周りでのオイルが曝される状況について考えます。


1，ピストンが上死点側にある時にピストンの裏側のシリンダー壁にオイルを掛ける。

2，ピストンのオイルリングでオイルを掻き落としながらピストンが下降する。

3，シリンダー壁に残ったオイルの薄い膜がピストンリングとシリンダーの潤滑・気密・冷却を行う一つの部品として機能する。

4．ピストンが下死点側にある時には、燃焼室側となったシリンダー壁オイルは残り燃焼ガスに曝されることとなる。

5，次のサイクルではシリンダー壁の使用済みとなった汚れたオイルと新たに補給されたオイルがピストンの上昇下降で入れ替わり、ピストンリング周りの汚れと熱を洗い流しながらオイルパンへと戻る。




ピストン周辺のオイルの状況を考えると、オイルにとってココが一番の修羅場なのでは無いでしょうか？？
更にはエンジンが古く成ってくるとピストンリングを吹き抜けるブローバイガスも増えて来るでしょう。

こうして排気ガスとエンジンオイルは常に接触がある訳ですね。


ここでイメージするのは排気ガス中のススがオイルに入り込みエンジンオイルが汚れるという事なのですが、ちょっと違うんです。←ここ大事です。



↑ 写真はエンジンオイル開発での「エンジンオイルの劣化評価」の試験装置の概略になります。
元ネタへのリンクはこちらから


エンジンオイルの劣化は排気ガス中の窒素酸化物によって起こる。これが一つの真実のようです。

窒素酸化物って何？という事ですが、排気ガス中の酸性雨や光化学スモッグの原因物質となっていて、本来酸化しない(燃えない) 窒素が燃焼時の高温高圧にさらされる事で複数の酸素と結合してしまい生成される物質に成ります。
なのでエンジンの運転状況が高負荷になった際に多く発生する物質となります。

窒素酸化物は酸性雨をもたらす程の酸性物質の為、エンジンオイルに触れる事でオイルを酸化させてしまいます。エンジンオイルが酸化で劣化するとは耳にしますが深い意味ではこの事を指し示す言葉なんですね。

ですが窒素酸化物によってエンジンオイルが酸化する事は事前に分かっているので、エンジンオイルには酸化防止剤が添加されていて窒素酸化物を中和する事で酸化を防止する機能を持っています。オイル内の消耗品である酸化防止剤を使い切ってしまうとオイルの酸化が進む事となり、酸化に対する寿命を迎える事となります。
そしてその酸化防止剤が中和作用を発揮した際に生成される物質が「黒スラッジ」と言われる物だそうです。
エンジンオイルの黒く汚れる原因は、酸性物質の窒素酸化物とオイルが接触→添加剤の酸化防止剤との中和反応→黒スラッジの発生。→エンジンオイルの黒汚れ。


なので、前述の「エンジンオイルの劣化評価」のオイルは、ススを含ませて無いのにも関わらず煤けた様な劣化を示す事に成るんですね。←目からウロコ？。オイルの黒い汚れはススだけじゃない！！



その事はこちらのページで説明がされていました。(窒化と表現されている。あまり的確では無い)

エンジン内のオイルスラッジ


なので冬の間にエンジン内で空気に触れていたくらいでオイルが劣化するなんて事は、？？？ なんだと思います。


もう一歩踏み込むと、
酸化防止剤は潤滑性能には寄与しない成分なので、酸化防止剤を減らして摩擦調整剤などのつるつる系の添加剤を入れると一般に高性能なオイルと言われる商品力の高いつるつる系オイルを調合する事ができます。

・代わりに高価で特別なエステルなどの添加剤を入れると、レーシングなオイルが出来上がり、、（短命）
・そこそこのエステルなどを入れると量販店で購入出来る色々なブランドのオイルが出来上がり、、（短命）
・純正系のオイルはしっかりとしたライフを持ちつつ、お値段なりの性能を発揮するオイルが出来上がる。（ロングライフ）


エンジンオイルの性能とライフはこの様な理由からも両立が出来ないと言えますね。


（当然、すべてのブランドのオイルが短命な訳でも悪い訳でもありません。考え方の一例で他にも粘度指数向上剤などもっと大きな要素も有ります）
なので上記の様な理由で純正系のオイルと一般流通のオイルでは根本的にライフの設計が違うと、二十歳の頃バイトしていたイエローハットでオイル屋さん(BPだったかカルテックスさんだったか？？) に教えてもらいました。
↑
当時は車でも3,000kmでオイル交換とアナウンスしていたので、「何故純正オイルを使用したサービスマニュアルでは10,000kmで交換って書いてあるのに、◯エローハットで売っている一般のオイルでは3,000kmでオイル交換する必要が有るのか？」と聞いた。


・レーシングな特別なオイル　130℃
・一般流通のブランドオイル　120℃
・純正系　110℃

例えば上記の様なオイルの設計上の耐熱温度があると仮定して、峠で飛ばした時に常に120℃の油温がある状況があるとすると、純正系の110℃のオイルでは違う意味で劣化が早まるので120℃以上の耐熱のあるオイルを選択するのがベターに成ります。なので純正系が全て良い訳でもありません。（決して純正オイルの耐熱性能が低い訳では無く、考え方の一例として。）





もっと書きたい事があるのですが、疲れたので今日はここまで。


オイル屋さんがオイル交換のサイクルは短い方が良い。そんな事を言う台所事情の経験談と理屈を含めてお送りさせて頂きました。


・オイルのライフは使用するオイルによって異なる。
今日はオイルの酸化についての豆知識でした。