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【2008.09.17追記】：以下、換算計算、間違ってます。
過給有・無にディーゼルエンジンの乗数を使ってます。
ガソリンエンジン用の改訂版を後日ブログに掲載しました。

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季節の変わり目なので、日、時刻によって、かなりエンジンの調子が変わる今日この頃。

今までのクルマでは、そこまでシビアにそういう環境変化について気になったりしなかったのだが、B4ではやたらと気になる。
かなり気持ち良いときと、とことんダメなとき。
いろいろと努力の甲斐あって、今夏は昨夏よりもちょっとマシだったが、敏感であることには変わりない。


B4が、環境条件によりシビアにエンジン・フィールが変わる件について、

　(a) B4が高性能車だから？
　(b) B4が低クオリティなスバル車だから？

という二択をボンヤリと考えたりしてたのだが、真面目に検証してみた。



エンジンダイナモ（エンジンのテストベンチね）では、計測したトルク・出力に対して、環境条件をパラメータとした補正をかけるのが一般的だ。
SAE（Society of Automotive Engineers）、JISなどが、エンジンの種類（ガソリンなのかディーゼルなのか、NAなのかターボなのか、空冷なのか水冷なのか・・・・）に応じた換算計算式を規格化している。

各規格で、微妙に計算結果は異なるものの、基本的な考え方は同じで、

　・吸気温度
　・大気圧

がパラメータである。


つまり、測定したトルク・出力に対し、試験条件の気温、大気圧を元に、基準温度25[℃]・基準大気圧99[kPa]相当の値に換算してやることで、環境条件による測定結果のバラつきを補正してやるワケだ。



SAEもJISも規格なので、ここで計算式を書くことに問題はないハズだが、JISの規格書のPDFはダウンロードが有料なので（無料にしろヨ！）、ここでは計算式の記述は行わない。



JISのガソリンエンジン車の換算計算の逆数を取れば、大気圧、吸気温度に依って、エンジンのトルク・出力がどのように変化するかを計算することが可能だ。

今回は、話をシンプルにするために、大気圧は無視し、吸気温度のみをパラメータとして抽出した計算式を用いた。

で、グラフ化してみた。
NA（自然吸気）、ターボ（過給器）それぞれについてグラフを描いてみた。



【１】吸気温度とトルク（倍数）


縦軸は「倍数」。「換算係数」と思って頂いてよい。
トルクおよび出力にこの倍数をかけてやった積が、吸気温度に依存したトルク・出力の換算値となる。

ターボがNAよりも過激に気温変化に依存することがわかる。

また、当然「倍数」なので、高出力・高トルク車ほど吸気温度の影響を受け易いことがわかる。




【２】吸気温度とトルク


私のB4のカタログ定格トルク、35[kg・m]に【１】の倍数をかけたグラフ。
ターボでは、約5[℃]で1[kg・m]変化している。




【３】吸気温度と出力


私のB4のカタログ定格出力、280[ps]に【１】の倍数をかけたグラフ。
ターボ換算では、1[℃]につき1.33[ps]変化している。

よく「吸気温度を1[℃]下げると1馬力アップ！」みたいな文章を見かけるが、JIS規格を信じるなら、あながち嘘でもなさそうだ。

ただし、上述のように、1[℃]変化における変化出力値は、元となる出力に依存するので、「吸気温度を1[℃]下げると1馬力アップ！」がどのクルマにも同様に効果があるわけじゃないが、200[ps]クラスのターボカーなら効果がありそうだ。




・・・・と、いうことで、B4が、環境条件によりシビアにエンジン・フィールが変わる件について、

　(a) B4が高性能車だから？
　(b) B4が低クオリティなスバル車だから？

のどちらか、といえば、

　(a) B4が高性能車だから
　(1) ターボ車だから
　(2) インタークーラがイケてないから

という結論に達した。



インタークーラを冷却性能の高いものに交換すれば吸気温度を抑え、上記のグラフのように出力・トルク向上が見込める上、ノッキング・マージンを稼ぐことができ、点火時期を進角することが可能となるため、インタークーラの重要度は極めて高いと改めて実感。

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【2008.09.17追記】：冒頭の追記のように、換算計算、間違ってます。
過給アリ・無にディーゼルエンジンの乗数を使ってます。
280[ps]、35[kg・m]のディーゼルエンジンに関しては上記のような特性だと思ってください。
ちなみに、JISでなくSAE規定のガソリンエンジンの換算には上記グラフも近いです。

・JIS規格に基づいたガソリンエンジンの改訂版グラフはコチラ
・SAE規格に基づいたガソリンエンジンのグラフはコチラ

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