よし丸のブログ一覧

今回の実測で得た結論を述べていくことにしましょう。

しかし、本当の水温はやはり実測以外に知る手だては無く、あくまで“今回の測定方法”によって導き出された結論であることを初めにお断りしておきます。

仮説は前回も述べたとおりです。以下にそれぞれの仮説が正しいのか否かを示します。

仮説①：ウォーターポンプの能力が低い→今回の計測だけでは不明
仮説②：水温センサーの計測位置（液相・気相）→今回の計測だけでは不明
仮説③：Eg.ブロックからの伝熱or輻射熱→正しい


さて、結論は2つ導きました。本来は仮説に対して結論を述べるべきでしょうが、内容が重複するものもあるので、2つにまとめました。

では、順番に説明していきましょう。

結論①「水温計の指示値はEg.からの伝熱を受けている」

まず、グラフ全体の説明を。
このグラフは走行→停止になった際の温度変化を示しています。
オレンジ色の縦線で示した16：52に停止したことが分かります。そして、16：53の中ほどで、再びEg.ルーム内温度が低下を始めます。つまり、走行風が当たるようになった＝この瞬間から再び走行を開始したことになりますね。

さて、一つ目の結論ですが、これは明らかだと言っても間違いないでしょう。

停止と同時に「Eg.ルーム内温度」が上昇し、それとともに各測定点の温度も上昇しています。
ここでは特にサーモハウジングに着目すればよいわけですが、水温センサーが取り付けられているサーモハウジングは走行風を受け空冷されて、クルマの停止と同時に温度が上昇しています。

ですから、停車と同時に水温計の針が上がるのはこの影響であると思われます。

これは停車中に電動ファンが回ったとしても、水温計の針が100度付近に張り付いたまま下がってこないのに、走行を開始すると指示値が下がる・・・ことからも言えると思います。

ですから水温計の針が“中立”に来るためには、走行しているorそれ相当のフレッシュエアが当たり続けることがmustとなります。



↑サーモスタットハウジングと水温センサーの位置関係。見えている2つのボルト穴はEg.ブロックに取り付けるためのものです。



つづいて2つ目の結論。

結論②「ラジエターホースの中は満水ではない」

これは少なくともアッパーホースにおいては、という注釈を付けておきましょう。

今回の測定値から明らかなように、走行中において同じホースの上下で温度が違います。

仮に同じホース内が単一の流体（それがたとえ液体でも気体でも何でもよい）で満たされているとすれば、上下の温度差は無いことになります。

停車中は輻射熱の影響を受けるため、停車中のデータを無視し、走行中のデータだけを考えます。走行中は常に風が入り込み、輻射熱というファクターは帳消しになると判断できます。つまり、純粋にホース上下の温度差に着目できると言えます。

その条件下で観察した時、今回の計測において同じホースの上下で温度差が確認できました。
それがグラフ左端に示した“温度差”と書かれた矢印です。

・・・ということは、ホース内は単一の流体で満たされていないことになります。

先日お見せした、1時間の走行データでも明らかなように、おおむねホース上より下の方が高い傾向にあります。

これは、ホースの下側に高温の流体が流れている・・・つまり冷却水が流れている、ということになります。ホース内のどの位置まで冷却水が流れているのかは不明ですが、少なくても満水状態でないことは明らかでしょう。


・・・・ここまで書いて、ふと気付くことがあります。
そもそも満水でない状態で配管内の流体を圧送できるのか？という単純な疑問です。

この結論②がウォーターポンプのところで起こっていたら大問題。
キャビるしかないような状態だし、冷却水がまともに圧送できるとは思えないです（あ、この辺の単語分かります・・・？）。

もし停車と同時に水温計の指示値が上がっていることがEg.からの伝熱+冷却水量の問題だとしたら・・・・

仮説②が正しい？可能性もあります。

実は、そもそもの水温に関する疑惑は昨年夏に遡ります。

季節は現在と真逆とはいえ、走行中にも関わらず冷却水を噴きました。念のために言いますけど、別に踏んでないですよ。ターボが常時作動して居たわけでもないし。。ただ、常時上り坂でしたから、アクセルは常時ON、ラジエターに流れ込みにくい方向・・・ということから、こんな実測にまでたどり着きました。


この実測で、すべてが解決はしませんでした。
しかし、一歩前進はしました。次は新たな方法で確認していこうと思います。

季節が暖かくなる前に。

あ、ちなみに来週からトランスミッションOHのため、長期入院となります。場合によってはそのまま車検整備になります。

前回のブログで水温計の指示値に関して、仮説を立てて推論を述べてみました。

自分の中で“おそらくコレではないか”と思うもの“いや、やはり間違っていたか”と思うものもありましたが、いくら考えたところで答えが出るわけでもありません。

そこで実際の温度を計測することで、ひとつでも仮説を検証し、真実に近づこうと思います。

早速ではありますが本日、実行に移してみました。



上図は計測個所を示しています。デスビ下にサーモがあります（写真では隠れて見えないと思うので、念のため）。また、計測個所個々の説明を以下に示します。

①アッパーホース上
ラジエターアッパーホースの上部分で計測。ラジエター入口直前。

②アッパーホース下
ラジエターアッパーホースの下部分で計測。①と同位置の真下部分。

③サーモハウジング
水温センサーが刺さっているサーモスタット・ハウジングにて計測。

④Eg.ルーム内温度
ラジエターとサーモの間の空間部分で計測。

本当は液温をダイレクトに計測したいところではありますが、今回は手間が掛かるので断念し、ホース表面の温度から推定することとしました。

実際の計測データを見る前にもうひとつ。前回立てた仮説を確認します。

仮説①：ウォーターポンプの能力が低い
仮説②：水温センサーの計測位置（液相・気相）
仮説③：Eg.ブロックからの伝熱or輻射熱

さて、今回計測した結果はこれらの仮説を裏付けるものとなるでしょうか？

それでは実測値を公開します。







まずグラフの見方ですが、横軸に日時、縦軸に温度を取っています。サンプリングのスパンは2秒。

一番目の実測値は、約1時間ほど走行した際の値です。

2013/01/19 16：33の“2013”くらいから温度が上がっていますね？
ちょうどいつものコースを登りはじめ、“16：33”の33くらいから温度が下がり始めていますね。これが下山開始で2013/01/19 16：40の“01/”くらいまで温度が低く安定しているので下り坂を走行していることがわかります。

そして、17：02以降は温度全体が高いですね。
これはSTOP&GOを繰り返す走行パターンに入ったからです。

ここで読み取って頂きたいのは、計測個所④のEg.ルーム内温度が上がれば“停止”、下がり始めれば“走行開始”です。走行すれば走行風がEg.ルーム内に入り込みますから、当然温度が下がる、というわけです。

二番目と三番目の測定値は、横軸の間隔を短かくして一番目の測定値よりミクロな視点で見たグラフです。

さて・・・長くなりそうなので続きは次回のブログで。

この測定だけでは当然答えは出ません。
でも、いくつか明らかになったこともあります。皆さまも興味があれば考えてみてください。

写真は信号待ち等が頻発する街中を走行した際の水温です。ちょうど100℃を指しているのがお分かり頂けるでしょうか？

水温計の針は、ふつうは真ん中（このクルマの場合は90℃）にあるという考えからすると、この表示は“高い”ことになりますね。

ちなみに日常的にこの水温になります。

さぁ、この状態は果たして異常か否か、が今回のブログのテーマです。長くなりそうなので、複数回に分けて診ていきます。

▼水温の推移▼
乗ったことの無い皆さまに状況を把握いただくべく、走行中のパターンを４つに分けて説明します。

走行中①（平地の定速走行時などアクセルOFFする瞬間もある場合）：90℃付近で安定
走行中②（登坂路など、アクセルを常時踏む必要がある場合）：95℃～100℃くらい
走行中③（下りでアクセルOFFの場合）：85℃くらい
走行中④（街中などSTOP&GO繰り返し）：100℃～105℃

言ってしまえば、下り坂でアクセルOFFにならない限りは真ん中をちょっと超えたところに針はずっと居る、ということになりますね。

これは2012年末のサーモ交換後の温度です。
したがって新品。開弁温度85～88℃。水温計用のセンサーも新品です。検証するために不具合の要因を減らしたつもりです。

この場合、気になるのが“走行中②”あるいは“走行中④”のケースでの水温の上昇です。
今日はこれら走行パターンに関して、いくつか仮説を立てたものを見て頂き、それをもとにした今後の対策についてご意見を伺えればと思います。

“走行中②”のケースの場合、サーモの開弁温度を超えているにも関わらず、水温がどんどん上昇して心臓に悪いことこの上ないです（笑）
開弁温度を超えている＝ラジエター側に冷却水は流れ込んでいる状態且つ、走行中ですから走行風で冷却されているはずですが・・・。

以下3つは私の仮説ですが、皆さまの経験等で他に考えられるケースがあればご教授いただきたいと思います。

●仮説①●
ウォーターポンプの能力が低い。つまり、冷却水を循環させるだけの威力が無い。とくにサーモが開弁したとしても、ラジエターに流れ込み難いorラジエターから出ていきにくい形状になっているのでは？

●仮説②●
水温センサーが液相部分の温度を検出しておらず、気相部分の温度を検出している。実際の液温よりも高い温度を検出しているのでは？

●仮説③●
水温センサーはサーモのハウジングにねじ込まれる。そして、そのハウジングはEg.ブロックに直付されるため、もろに伝熱or輻射熱を受けているのでは？？

では、順番に私が立てた仮説に対する検証を見ていきましょう。
以下、検証①～③の番号は仮説①～③の番号と対応しています。

◆検証①◆
羽根車の形状が複数種類あり、ものによっては羽の形状が心もとないものが確認されている。当方の車両に取り付けられたものが、どの形状のものかは不明・・・・。
今度確認するつもり。

◆検証②◆
走行中①から走行中④のケースに遭遇した場合を考えてください。
クルマは走行風を受けなくなり、少しずつ水温計の針は上昇していきます。このときの針の上昇スピードですが、“停車後およそ15秒で針半分くらいの幅だけ動いたことが分かる”レベルになります。

しかし、いくらなんでも走行直後とは言え、液温がそんなに急激に上がるのでしょうか？
私は甚だ疑問で、この“仮説②”を導きました。液相の温度を計測しているのではなく、気相部分の温度を計測しているのではないのかと。↓の図をご覧ください。



汚い手書きの図で恐縮ですが、配管の断面を示しています。左側が現状の図、右側の図が私がイメージする理想状態の図です。
水温センサーが液相の温度を計測しているのか、それとも気相の温度を計測しているのかが大きな違いです。

ウォーターラインのメンテをすると気が付くのですが、ホース内側やサーモスタットのハウジングを眺めると、水がどの位置まで流れていたかが分かります。

多くの場合、その水位は配管内径の半分にも満たないと思うのですが、いかがでしょう。かつての145でもそうだったように記憶しています。

この場合の気相と液相って、どちらの方が熱が伝わりやすいかご存知ですか？気相ですね。

水って温まりにくく冷めにくい（冷却水だからエチレングリコールだってのはここでは省略）物質ですから、左側の図の位置に温度センサーがあると、温度変化しやすい気相部分の温度を計測していることになるわけです。

◆検証③◆
エンジンブロックに直付されたサーモスタットのハウジングは、もろにエンジンの熱を受けます。当たり前です、サーモのすぐ横は4番シリンダーですし。。。

走行中は少なからず走行風が入り込み、いくらか冷却効果はあります。しかし、停車した途端に走行風は無くなり、水温センサーの刺さったサーモのハウジングを冷却する術は無くなります（この場合は走行風による空冷を意味している）。

停車後、すぐに水温計の針が上昇するロジックは、まさにこれが原因ではないかと思っています。
同様に“走行中②”のケースにおいて走行中にも関わらず、水温計の針が上昇するロジックは、アクセルを平坦路以上に踏み込み（回転を上げて）、燃焼が行われているエンジンの熱をまともに受けているから、ということになるでしょうか。

ここまで来て言えることは、“水温計の針の指示値”は“実際の水温とは異なっているのでは？”ということです。エンジンからの伝熱を受けてしまい、しかも水温センサーは液相に接しておらず、まともに温度を計測していない・・・これでは実際の水温とは著しく異なっているのではないか、と思うのです。

したがって、液温を正しく計測し正しい水温を把握する必要があります。

水温センサーを移設するorデータロガーと熱電対の組み合わせで温度の推移と走行パターンごとに計測し、またレポートしてみたいと思います。

面白すぎる。
年末にふと本屋で見つけ、気になってついに買ってしまった。
当分楽しめる。

ヒマそうにしているリトモ乗りとお昼ご飯食べにオサレ喫茶行って、帰りに寒いけどリトモ乗りのうんちくを聞きながら歴史のお勉強して・・・

昨日からちょっと不審な動きをしていた室内のブロアファンがついに回らなくなって“風”ってものが出なくなったんですが、さーどうしようマジで寒いんですけど。

ダッシュボード外すついでにヒーターコア（もちろん在庫してるぜ）も交換しよｗ

って月末には主治医に預けてトラスミッションOH予定だからそれまで我慢じゃー。