なおき@事務課の穴 課長のブログ一覧

前々回はエキマニ、前回はタービンのお話でしたね。


今日は排気編のフロントパイプと言う事でがんばりますかぁ～





【フロントパイプ排気効率の難しさ】
フロントパイプの理想はタービンによって変わってくるかも。
ここではあくまでノーマルタービンをターゲットに話したいと思います。

ノーマルタービンって皆さん単体で見たことありますか？
純正の殆どのタービンはエキゾースト側の排気の出口が２つあり、ひとつはタービンの羽が直接見えます。
そしてもうひとつはなにやら弁が着いてます。
この弁こそが噂のウエストゲートの役目をしている訳ですね。
ではウエストゲートの役目とは。。。
タービンには排気がどんどん増えていけばいつまでも過給し続けてブーストがどんどん上がる特性があります。
まぁあるところで頭打ちはするでしょうが。。。

それを制御するのがウエストゲートです。
ここから設定以上のブーストがかかった場合に排気ガスを逃がす為についているのです。
こうやってブーストを制御しているわけですね。

フロントパイプの話しなのに前置きが長い上に何でタービンの話？
なんて思うかもしれませんが、実はこれが効率にかかわる重要なところなのです。
タービンから出てきた排ガスは基本的には常に羽の見えるほうの穴から排出されています。
しかし、ブーストの設定値になると前述の通り弁が開いて排気が漏れ始めるのですがこれが問題です。
穴から出ているものはある程度整流されていますが、弁からお漏らししてくる排ガスは弁に当たって乱れまくり。

清流したものと乱れたものが交わればそこに抵抗が生まれます。
これをどう処理するかがフロントパイプの役目なのです。
これはひとつの理想ですが、メインパイプをタービンの羽側の穴に差し込む形状にしそれを取り囲むようにカバーして、ウエストゲート側を隔離。
隔離したガスをある程度の長さのパイプで清流してからメインのパイプに合流させると効率が良くなります。
しかしここに問題が。
このウエストゲートの清流には３０センチ以上できればもっと長い方が良いということ。

インプレッサの場合、タービン直後に触媒が来てしまいますので現実問題難しいといったところ。
と書くとじゃ触媒を後ろに下げてパイプを長くすれば。。。
と思いでしょうが、触媒はある程度排ガスの温度がないと清浄機能が働かないのです。
なのであの位置にありますし、何よりスペース的に難しいかも。
なので交換の際には出来るだけこの理想に近いものが良いと考えます。

でさらに問題の触媒ですがこれは排気抵抗の何者でもありません。
これもめちゃくちゃ細かい穴の中に排ガスを通して、有害なものを吸収させるものなのですが、聞いた話しではこいつが原価でも２万円以上するらしいです。
だからフロントパイプって高いんですね(笑)
ただでさえコストを抑えたい市販車はさすがに効率が良くてもメタル触媒が使えない理由はここにあるのですね。
メーカーは車全体の価格を引き上げすぎると売れない可能性がある。
しかし、価格据置で原価が高くなると儲けが。。。
であればメタルに比べて安価でもトータルで性能を出していればＯＫなのですね。(笑)

間違えても触媒の無い車は止めましょうね。
多分、最近の車であれば排ガスの規定値内に納まるかもしれませんが、いい大人として問題ですね。
でもなぜか私の手元にはストレートのフロントパイプが(笑)
（ＧＣ８用ですが欲しい人プレゼントしますｂｙＳＹＭＳ製）

さて話は脱線しましたが、後はパイプの太さです。
ここでも太さは関係してきます。
細ければ低回転よりのエンジンに。
太ければ高回転よりのエンジンに。
だいたい７０Φ位を選択すればちょうど良い線に行くと思います。
もう既に今まで色々話してきたのでこの辺は皆さんお分かりですね(笑)


以上、フロントパイプについて熱く語りつつ、はしょった部分もありますが(^^ゞ
今回もこの辺で素人ドライバーの戯言は終わりにしますかね。
いつものように皆さんの自由意見お待ちしてます。

追伸　最近次のネタバラシが多いですよ(笑)

前回はエキマニのお話で熱が入りましたので、今日はタービンでも行ってますか。

なおこの時間になってしまい楽しみにしていた方申し訳ありません。
昼間楽しんできてしまいました(^^ゞ


【タービンの効率】
タービンですがようは、排気の圧力を再利用して吸気に圧力をかけてパワーを出す為のコンプレッサーですね。
ではタービンに必要なのは何なのか。
それは排気圧と吸気圧の比率とその容量です。

まず容量ですが、エンジンの排気量によってタービンの大きさがある程度絞られてきます。
大きいとどちらかといえばドッカンターボに、小さければ上がいまいちふけない感じに。
また少しでも効率を良くするためにハイフロタービンなんてのもありますね。
これは排気圧に対し極端に吸気圧の高くする為、排気より吸気のタービンを大きくしたものです。
しかし、差が大きすぎればそれは抵抗になりやはりドッカンターボになるでしょう。

パワーを出すにはある程度大きいタービンを使えばいいのですが、そこが難しいところ。
大きいということはそれだけ排気圧＝回転数が必要となるため、ドッカンではないにしても簡単に言えばＮＡで走る低速域が増えます。
ここでひとつ皆さん考えてください。
ターボ車の圧縮比はＮＡ車に比べてどうでしょう？

低いですよね？
という事はガソリンを爆発させた時の力が逃げやすいということ。
同じ排気量ならＮＡ車よりターボ車は低速域で不利になるのです。
なので大きいタービンは瞬間パワーやレーシングカーには向いているかもしれませんね。
あとはピークパワーの数字好きなマニアックな方にはお勧めかも（爆）

では何が良いのか。
それはやはり容量的にはメーカーが時間をかけて試験してきた純正サイズ＋αくらいが一番良いかと思います。
でタービンの種類もベアリングやらメタルやらセラミックやら色々ありますが用途に応じて決めればよいと思います。
レスポンスを重視するならベアリングやセラミック。
耐久性ならメタルでしょうか。

後良く耳にするのが純正の流用。
基本的にグレードダウンならまだ良いが殆どがグレードアップ。
しかしここに落とし穴があります。
うすうす気が付いてもらわないと困りますが、当然の事ながら過給圧が変わるわけですから必要となる燃料も変わってきます。
という事はＥＣＵのセッティングが絶対不可欠となります。
これを無視する人が多いですが、どうぞそんな方はエンジンをブローさせて自費で修理するなりしてください。
いくら純正のＥＣＵにはマージンが多めに取ってあると胃っても限度があります。
またタービンの特製も変わる訳ですから当然ながらガソリンが必要になるところも変わるのです。

車を生かすも殺すもＥＣＵしだいですね。
そして前回の話で熱の入ったエキマニを効率の良いものにすることで常に安定してタービンを回すことによりさらに効率が良くなっていくのです。

ターボは手軽にパワーを手に入れられるがエンジンには上手くやらないと悪影響でしかなく乗り難いという事を忘れないようにしましょう。


今回は少しきつい言い方になりましたが、結局はパワーなんかあげる前に他にやることあるでしょ？ってことがいいたい。
そんなお金があるならサーキットでもジムカーナでもクローズドでいっぱい練習しましょう。
漫画に影響されて公道（峠や高速）なんかで無理するのはやめましょう。
迷惑の何者でもありませんしね。
依然お話した趣味と自己責任をもう一度読んでくださいね。


これだけ色々書いても話を聞かない人も多いでしょうが、物欲に駆られる前に少し考えませんか？
以上、素人ドライバーの戯言でした。
皆様の自由意見お待ちしてます。

前回まで吸気系のお話１、２、３、でしたのでお次は排気編にでも行きますか(笑)

また前回同様、お話のメインはインプレッサになりますのでご了承ください。

それにしてもこの素人話、皆さんの食いつきがいいですね(笑)
まぁお馬鹿の独り言とでも思っている方も、理解して無いじゃんって思う方もいらっしゃるでしょうが(^^ゞ




【エキマニの重要性】
インプレッサと言えばボクサーサウンド。
それをなくすには等長エキマニにすればよい。
これが世間の常識となってますが、皆さんなんでそうなのか知ってますか？

簡単に言えばボクサーサウンドとは排気干渉の音で極端に非効率な排気の場合に起きる音です。
では等長エキマニなら何でも良いのか。
これは否です。

等長といってもさまざまな条件があります。
まず重要なのはパイプの太さ。
これは太すぎるよりは細い方が低速トルクを出すには有効です。
走るステージで選べば一番良いのですがそうも言えませんので、ではインプレッサのベストは？
それは３８Φと行ったところが低速から高回転までバランスが良いと考えます。
ためしに３０Φのエキマニをつけた車両にも乗ったことはありますが低速トルクは良いけどトータルでは低速によりすぎた印象です。
でも町乗りにはこれもありといった印象。
逆に４２．７Φだとスカスカで高回転回さないといけない感じ。
ここにもベストバランスが存在します。
そして、お次はパイプの長さです。
長すぎても短すぎても駄目でこれも長さがある程度必要になってきます。
長さについては企業秘密？もありますので内緒ね(笑)

どうして長さが必要なのか、それは排気されたガスを整流する必要があるからです。
長ければ整流しやすいですが、その分圧力がなくなっていき勢いがなくなるので適切な長さがあるのですね。

そして、整流された排ガスはお次に合流することになります。
ここがボクサーサウンドの原因にもなっているところ。
長さが違い清流がうまく行かないとここで排気干渉を起こし独特の音になるのですね。
しかし今は等長ということでお話してますので、合流する時には基本的に整流されてみな同じ圧力、同じ速度の排ガスになっています。
これが合流する場合、エンジンの爆発は均等ですので合流も爆発順に均等に出てきます。
これが効率を良くして行くのです。
しかしここでも課題が。
ただ合流すれば良いのではなくって、爆発（排気）順に順番に並べることによりお互いが引っ張り合う、最初に排気したガスが隣の次に排気されるガスを引っ張る形で合流させることで、相乗効果が生まれさらに効率がよくなるのです。
また、ただ順番どおりに合流ではなく徐々に合流できるようにして上げられればさらにベストです。
安いエキマニなんかはこの辺の処理が順番は並んでもうまく行ってないものも多いです。

これで効率の良いエキマニが出来上がり、タービンに常に安定した流速で排ガスを提供できるようになりパワーが出やすくなるのです。
不等長だとここに脈がるのでタービンが安定して回らないのは想像がつきますね(笑)


さらにお次の課題、材質です。
水平対向エンジンは左右のブロックの長さからどうしても熱膨張によりパイプにストレスがかかる為、各社色々な対策を講じていると思います。
しかしその材質の殆どが見た目の良さからＳＵＳ３０４を使ってますがこれが癌なんです。
硬すぎてエンジンブロックの膨張に耐えられず早ければ数千キロ持って５万キロ程度で割れてしまいます。
また割れたところを補修しても溶接部分が強化されてしまうため今度はその隣・・・といった感じで結局、補修の連続と言う結果を招くことも。
そこで某エキマニのボランティア販売員の私としては麦スペシャルエンジニアリング製がお勧めです。
私の経験で条件がよほど悪くなければ１０万キロ以上使えます。
気になる方は私まで(笑)


今回は私の一番の得意分野とも言える排気系のしかもエキマニでしたので、宣伝込みで力が入っちゃいましたね(笑)
以上、素人ドライバーの戯言でした。
皆様の自由意見お待ちしております。

前回は吸気のインタークーラーのお話がメインでしたので今日はその後方の話でも。

また前回同様、お話のメインはインプレッサになりますのでご了承ください。

それにしてもこの素人話、皆さんの食いつきがいいですね(笑)
まぁお馬鹿の独り言とでも思っている方も、理解して無いじゃんって思う方もいらっしゃるでしょうが(^^ゞ




【吸気チューニングの総まとめ】
前回、インタークーラーまでお話が行きましたので、吸気バルブまで行っちゃいますか(笑)

１．ブローオフバルブ
ブローオフバルブはアクセルオフ時にタビーンとスロットル間で溜まった余圧力を抜いて、タービンの回転数が落ちて再度アクセルを踏み込んだときのターボラグを少なくするものです。
もうみなさんご存知ですね。(笑)
でもここにも落とし穴が。
インプレッサ純正は以前、吸気編１お話したとおりエアフロ式を採用してます。
またブローオフは吸気パイプに戻すタイプになってます。
これはエアフロで計測した空気量の誤差を少なくする為です。
例えば良く「シュパーァァァァァ」とかブローオフの音が聞きたいと大気開放を選ぶ方がいますがこれは実は諸刃の剣なのです。
レスポンスはちょっと良くなりますが、本来エアフロで計測して吸い込んであると計算されている空気が大気に放出してしまうので混合気を作る為のガソリンの量に誤差が出てしまいエンジン不調になりやすくなります。
また一瞬でもブローオフ開閉時にはフィルター無しで吸気を開放することからゴミや水を吸い込む可能性もありえます。
ここまで話すると皆さん怖くありません？
実はまだデメリットが存在します。
セッティングに失敗するとアイドリングでも簡単に開いてしまい、そこから余分な空気（＋水やゴミ）を吸い込んでしまいアイドリングすらできない車になって最終的には壊れてしまう可能性を秘めたやんちゃな品物です。

どうしても交換したいなら純正と同じく吸気へ戻すタイプが良いでしょう。
また高ブーストを保つ為に強化してしまうと吸気編２でお話したようにインタークーラーのカシメが開く可能性もあります。
十分に注意しましょう。

さらに裏技です。
レスポンスを良くしたいならブローオフを殺してしまうことが一番簡単で手軽です。
やり方はあえて書きませんがこちらも弊害はあります。
逃げ場を失った空気が逆流しタービンにストレスがかかりバックタービンの「ピュロロォォォォ」と言う音が出て、カッコはいいですがタービンんも寿命が短くなりますので覚悟が必要ですね。
ちなみに私のＧＤＢはこの仕様です(^^ゞ



２．スロットル
これは純正でも十分ですが、巷で大人気のビックスロットル（ＫＩＴサービス：ｋｏｙａｂｕｎさん）も結構お勧めかな。
単純にスロットルの径を削れるだけ大きく加工したものですが、それにより同じアクセル量でよりアクセルを踏んだ効果があり、これは予測ですが通常ガソリンの量に対し多く空気が入って混合される為、理想空燃比により近づくのではないでしょうか。
その結果、パワーアップやトルクアップがされるのではないかと思います。
このチューニング自体は大昔から普通にやられているので特に特別なことも無く個人的にも良いとは思います。
しかし、価格に見合った効果かは人それぞれになるでしょうね(笑)

あとはインプレッサだとスロットルは１個しか付いてませんが１気筒に１個のスロットル＝４連スロットルですがこれはレスポンスアップにはとてもよいかもしれません。
ただし、ノーマルのカムでは楽しめないので、超ハイカムを入れたときに有効かも。
ただこれ自体は良くても値段も張りますのでお勧めはしませんね(笑)
お金持ちは是非付けてください（爆）



３．インテークマニホールド
まぁこれを交換する人は少ないと思いますので触らなくても良いかな・・・
とも思いましたが予備知識で。
インテークパイプには適度な長さが必要で、高回転向きのエンジンなら短い方が、低速トルクを稼ぐなら長い方が良いらしいですよ。
以上ご参考までに。



４・インテークバルブ
これもメかチューンしなければ意味が無いので予備知識程度に。
よく皆さん「バルブの擦り合わせ」と言う言葉を聴きませんか？
もしこれを平気でチューニングメニューに組み込むチューニングショップにはエンジンの加工は遠慮しましょう。
実はこれ、加工技術が低い場合に行うものなのです。
加工技術が素晴らしければ、バルブとバルブシートの角度をぴったりと合わせて加工できますので擦り合わせる必要なんかまったく無いんですよ。
これはもちろんエキゾーストバルブにも言えますね(笑)




さて今回で吸気編はとりあえずお開きにしたいかなと。
と言うのも決して効果が無いわけではないけど吸気だけが重要ではないので、もっと詳しく書いても仕方ないので次の項目へ行きましょう(笑)
詳しく知りたい方は別途機会を設けますのでリクエストを下さい。
メールでもＯＫですよ。

では以上、今日も素人ドライバーの戯言にお付き合いいただきありがとうございます。
いつものように自由意見お待ちしてます。

前回は吸気の入り口となるお話がメインでしたので今日はその後方の話でも。

また前回同様、お話のメインはインプレッサになりますのでご了承ください。

それにしてもこの素人話、皆さんの食いつきがいいですね(笑)
まぁお馬鹿の独り言とでも思っている方も、理解して無いじゃんって思う方もいらっしゃるでしょうが(^^ゞ





【吸気の落とし穴と効果】
前回はエアクリーナー主でしたが、そこからターボ車の場合はタービンで加圧されます。
その時重要なのはこの間のパイピングは出来るだけストレートで形状も単純が望ましい。
それはもちろんスムーズに空気を流す為ですが、こればかりは純正からの変更も大変なので、社外品でも良いものがあればＯＫでしょう。
あと樹脂製は変形がありますので出来るだけ金属性がお勧めですね。


続いてタービン以降のお話です。
私も憧れたりしますが前置きインタークーラーってかっこよいですよね。(笑)
でもインプレッサの場合には特に注意が必要です。
タービンとインタークーラーまでの道のり、そしてインタークーラーからスロットルまでの道のり。
これが長いと折角圧を溜めても流速が落ちやすくてレスポンスが悪くなってしまいます。
またインタークーラーの容量がどうしても大きめになるためこれも悪化させる原因に。
もしどうしてもやりたいなら逆転インマニなどで出来るだけ道を短くするしかないでしょう。
容量が増えることによって高回転、高圧縮時には効果もありパワーが出るかも知れませんが、乗用域でのレスポンスの悪化は乗りにくさに繋がるので落とし穴になりやすいです。
またどうしても構造上、ラジエターの前に配置する為ラジエターが冷えなくなりやすいなどというデメリットもありますね。
でもここまでのお話は良く聞くお話でしょう。
私が入手した実験結果では実はインプレッサのあの位置のインタークーラーは効率が良いらしいです。
同じクラスの代表といえばランエボになりますが、インプレッサに比べて大きなインタークーラーを持っているランエボよりも冷えるらしいですよ。
しかも、前記したように道のりも短い為レスポンスも良いそうです。

なぜ前置きより効率が良いのか・・・・
それはパイピングが短い為に冷やされた空気が再度暖められにくいからだそうです。
どうしても前置きになるとパイピングが長くなりやすくエンジンの熱の影響で冷やされたものが温まってしまいがち。
それを防ぐ為、インタークーラーの容量を増やしてより冷やすことによって多少の熱誰を防ぐ必要があるようです。
またどうしてもバンパー内に大きなものを装着するので慣性による運動性能にも影響が出たりします。


こう考えていくと、以外にインプレッサのレイアウトって効率的なんですね。
インプレッサでは車軸間に配置されているので運動性能への影響も少ないですし、密集しているエンジンルームに見えますが実はインタークーラーを冷やした空気はミッションの脇を通り抜けて行くレイアウトになっていて効率も良いらしいですよ。

あとインプレッサで気をつけたいのは、効率が良いが為のデメリットがあります。
それはタービンで圧縮された空気にインタークーラーの強度が耐えられないことがあるということです。
これは純正でもありえますし、ブーストアップするとなおさらです。
何が起きるかというと、カシメ部分の爪が緩んで圧力が抜けるようです。
これでは折角の効率のよさも半減です。
対策としては画像を見ていただければ分かると思いますが、カシメ部分を全て溶接してしまえば良いのです。
社外品で純正位置置き換えタイプ（ＡＲＣ？）があればそれに変更もありかも。
これで最大限にインタークーラーの効果が発揮できるようになります。



う～ん。今日はインタークーラーのお話が凄く長くなりましたね(^^ゞ
でもメリット、デメリットをしっかり理解することで純正の素晴らしさを知り余計なお金を使わない。
これが私のポリシーですので皆さんも是非考えてみてください。


以上、今回も素人ドライバーの雑談でした(笑)
皆様の自由意見お待ちしております。