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前出のＢｌｏｇのデミオの燃料噴射学習の仕組みを想像する　（その1　燃料噴射） で、続き「その2適正噴射量」に続くと書いたので、続きを書くのだが・・・。

軽油を燃やすディーゼルエンジンの理論的な空燃比は14.9だが、実際の筒内爆発ではそれよりもかなり希薄な燃料混合比で燃やしている。

それはガソリンに比べて軽油が気化しにくい燃料であることが原因で、気化が始まる温度は１８０度付近で沸点は２００℃～３００℃だそうです。発火点は２５０℃となっていますから、細かな霧状の燃料が筒内の圧縮された空気やピストンヘッドなどから熱を受け取って発火点に達し、続いて誘爆するというイメージのほうが正解だろう。

従って、デミオのディーゼルエンジンも酸素リッチな筒内環境で霧化した燃料が発火して爆発を行い、運動エネルギーを取り出しています。

しかし、酸素がたくさん余っている状況で爆発させるとその温度によってはＮｏｘが大量に生成されるので、ＭＡＺＤＡでは圧縮比を下げ、ＥＧＲからの排気を冷やして新気とともに筒内に吸い込んで、燃焼させることで燃焼温度を800度以下にすることに成功して、尿素触媒を用いずＮｏｘをほとんど出さない様にしたわけです。

ですから、デミオのディーゼルエンジンは理想の空燃比よりもかなり薄い空燃比の中で爆発させているので、過剰酸素な環境という事になるから、燃料をやや多く噴射すれば、その分のパワーが出て来るエンジンであると言うことも出来そうです。

しかしながら、燃料をたくさん噴射すれば相対的な酸素量はやはり減るし、霧化にとどまり気化混合が行われない軽油の燃焼ではすべての燃料を完全に燃やしきることは出来ず、不完全燃焼の結果であるカーボン粒子の発生はどうしても増えて、ＤＰＦに捕集されて、それを頻繁に焼き捨てる必要が出て燃費を悪化させることになりがちとなるでしょう。

それにいくら低圧縮比で希薄な燃焼をさせていても、燃料噴射量を増やして行けば燃焼温度は燃料の量に比例して高まり800度を超えてしまえば、Ｎｏｘも激増してクリーンディーゼルではなくなってしまう事でしょう。

実際にＴｏｒｑｕｅ Ｐｒｏを用いて排気温度を監視していると判るのですが、全開運転を行うと、およそ730度付近まで排気温度が上がります。（ＴＤＩサブコン使用時）
ですから、何らかの方法で燃料を多く噴射するように出来て、パワーアップチューニングが出来たとしても排気温度が800度に達しない様にとどめるのが社会的に見て求められることだろうと考えられます。

私が使っているＴＤＩのサブコンもつまりはコモンレール内の燃量圧力を高め、やや多い燃料を噴射する事だけで余分のパワーを得ていると考えられるわけです。

結論として、デミオの適正な燃料噴射量と言うのは、何に対して適正なのかと言う問題となり、６ＭＴのディーゼルデミオは、ＪＣ０８モード燃費試験３０ｋｍ/Ｌのスペックに対しての適正噴射量となっているという事になると思います。

従って、燃費を悪くすることを厭わないのであれば、燃料を多く噴射させてパワーを稼ぐことは比較的簡単なことと言え、可能な限りのパワーを出すという事に適正な噴射量は、ノーマルの設定に比して、２倍程度まで増やせるのかもしれません。

前回のＢｌｏｇに書いた、コモンレール燃料噴射学習の機能を使ってＥＣＵを騙して、多めの噴射量を得ようという試みが成功するかどうかまだ判りませんが、ＥＣＵの燃料噴射マッピングを直接書き変えるのではなく、ＥＣＵの燃料マネジメントを学習機能を使って操作できれば誰にでもチューニングが出来るのではないかと思っているわけです。

今日の結論　「ディーゼルデミオのエンジンはＴＤＩサブコンの効果でも判るように、燃費をある程度犠牲にして多めの燃料を噴射することが出来れば、トルクもパワーもまだまだ出せるエンジンだなあ」という事になりました・・・・。

このエンジンはそういう意味で考えると、従前のガソリンエンジンに比して、エンジン素材としては非常に面白く、可能性に富んだエンジンという事が出来そうです。

上の画像は、最近購入したＭＡＺＤＡ純正の、下部サクションパイプ（￥1,598）と、エアクリーナーカバー（￥1,771）です。

購入の目的は、少し前のＢｌｏｇに書いた通り、コモンレール燃料噴射学習の学習時に普通でない状況を意識的に作って、「ＥＣＵを騙せるかもしれない」と書いたように、騙せるか実験するためにこれらを購入し、ちょっとした改造して車に取り付け、コモンレール燃料噴射学習をしてみるためです。

それにしても、この下部サクションパイプのねじ取り付け部のパイプ形状は疑問が残りませんか？下の画像の、取り付けブラケット部分のパイプのへこませ方です。



たぶん取り付けやすいようにパイプを変形させたために、スムーズであるほうが良いはずの内径に出っ張りができているのです。



上の画像のように、内部を覗くと、取り付けのためのへこみは、内側から見れば出っ張りになって、空気の流れを乱していそうに見えます。

もちろんＭＡＺＤＡの設計者が、空気の流れる部品内部の壁がスムーズであるべきことを知らないはずもなく、この形状でもほとんど影響がないことを確認してのことだとは思うが、やはりＢＥＳＴとは言えないような気がします・・・・・。

この下部サクションパイプは社外品のパーツも出ているので、その辺の対策は済んでいることだろう・・・・。

この、下部サクションパイプの下エンド部分は、ＥＧＲ排気ガス流路と結合するマニフォールドに繋がるはずだが、その部分は、エアクリーナーとつなげるゴムのサクションパイプ部に比べやや細くなっているが、その内径は４２φである。

ちょっと思ったのだが、全開で５０００ｒｐｍ回したと想定すれば、ここを流れる空気の速度はどれくらいになるだろうか？

まず５０００ｒｐｍの時の吸気量の計算は、クランク２回転で全ての気筒はそれぞれ１回の吸気動作をするから１分間に２５００回の吸気を行うことになる。毎秒に直せば1/60で、４１．６６回である。

1500ｃｃだから、41.66×1500＝62500ＣＣが一秒間にこのサクションパイプを流れることになるはず・・・。

しかし、5000ｒｐｍ時には私の（ＴＤＩサブコン使用）エンジンは１．８気圧のブーストがかかるから、ターボチャージャーの前の空気の量は１．８倍になり、それがこの４２φの部分を通過することになる・・・。

実際はターボチャージャーで空気は加圧されていても、ピストンの早いストロークで空気は減圧状態になるかもしれないから、この計算のようにはいかないが、もし、インテークバルブの抵抗がないとしたら、計算としては６２５００ｃｃ×１．８＝１１２５００ｃｃが通過することになる。

さらにＥＧＲから送り込まれる還流排気ガスの量が判らないため、さらに正確さは失われるが、もし減圧が起きず、アクセル全開時にはＥＧＲからの排気還流はないと仮定したらではあるが、毎秒あたり１１２５００ｃｃが狭い４２φの穴から出てゆくことになり、その速度は

１１２５００÷（２．１×２．１×π）＝８１２２ｃｍ≒８．１２２ｍ

８．１２２ｍ/ｓｅｃ　つまり毎秒８．１２ｍで流れることになるわけです。

Ｆ１エンジンの気筒充填率などは、吸気管内の慣性脈動などの効果もあり、実はNA２．４リットルエンジンの時でも３リットルエンジン並みに空気を吸い込んでいるということですから、この理論的な計算による流速もそんなに可笑しなものではないかもしれません。

毎秒８ｍ以上の速度ですから、このパイプ内部のでっぱりは、少なからず乱流を作ると思われるので、基本的には良くないと思うわけですが・・・・笑。

私はこの下部サクションパイプのどこかに穴を開けて、エアクリーナーカバーに取り付いているフローメーターと気圧計を欺こうとしているわけです。

やり方は、フローメーターの周囲の流路を障害物を置いてやや狭くし、センサー単体では流速が高くなったようにしますが、実際には、そのフローメーターの後ろに穴をあけるので、流速は下がります。

高い回転数でエンジンを回すときに、フローメーターの数値は、穴あけ前となるべく変わらない様に工夫し、多少低下する程度に出来れば、、ターボチャージャーにはエアークリーナーを通らない普段より抵抗の少ない経路を通った空気の分、多くの空気が吸い込まれていても、フローメーターとしては普段と変わらないデーターをＥＣＵに送ると思われます。

しかし・・・・燃焼結果としては排気中の酸素が増えるという結果になるはずなので、ＥＣＵの噴射学習の判断としては、燃料噴射量がやや少ないと判断するのではないかという理屈です。

また、それ以外の方法として考えられるのは、呼吸補助用のスプレー式の酸素ボンベからエンジンの空気取り入れ口に定量の酸素ガスを入れながらコモンレール燃料噴射学習を行う手もあります。

この方が簡便ですが、酸素の追加量が正確にわかりづらい分やり過ぎてしまう可能性があり、やり過ぎはコモンレール燃料噴射学習がエラーとなり失敗と言う結果になってしまうと予想されます。つまり、失敗と判断するか正常範囲とするかは、値の狂いの大きさで線を引いているはずなので、あまり大きな変化をすれば失敗として変更はキャンセルされると思うのです。

いずれも目的は、シリンダーに普段より少しだけ多い量の酸素を送り込み、燃料噴射学習中の排気ガス中の残存酸素量を増やすことが出来れば、吸入した空気量(酸素量）と定量噴射したはずの燃料が燃えて、排気された余った酸素量をカウントすることで、定量噴射した燃料のわずかな不足や過剰を判断するはずだから、酸素が計算結果から多くなれば、酸素量はフローメーターと気圧から正確に判っているはずなので、正確な管理が難しい微量な噴射量が少し狂っているとＥＣＵに思わせることが出来るかもしれないという訳です。

もし、それでＥＣＵが多く燃料を噴射しろというマッピングをしてくれるなら、簡単なエンジンチューンアップができるという意味になるはずです。

まあ、上手く行かないかもしれませんが、試して遊んでみようというわけです・・・・笑。

ディーゼルデミオのオーナーの方々でも、自分の車のＤＰＦを交換する可能性を感じている方は少ないと思うが、私はもし交換するとすればどれくらいの費用が掛かるのか？知りたくなって見積もってもらった・・・。

ＤＰＦというのはご存知のとおりエンジン内部で発生した黒いススを大気に排出せずに捕集するセラミック製のフィルターですが、もしこれを交換するとすると部品代と交換工賃のほかにガスケットなどを同時に交換することになります。

ＤＰＦは触媒ユニットの後ろについているものですが、構造は触媒と一体をなしているため、交換するとなれば触媒・ＤＰＦユニット同時交換となってしまいます。

価格は触媒およびＤＰＦの部品代が￥84,780.-　　　交換工賃は￥57,728.-　　ガスケット２点\が約￥1,800.-　程かかります。

合計では　￥144,300.-　程かかってしまいます・・・。

次にマニュアル車に載っている方は、クラッチ板が擦り減って滑るようにまでなれば交換しなくてはなりませんが、これは幾らかかるのでしょう？


一般的にはクラッチアッセンブリ交換ということになり、クラッチ板とクラッチカバー・レリーズベアリング・パイロットベアリング・オイルシール・ミッションオイルの交換までが必要になり、それぞれ消費税込みで、、

クラッチ板＝￥12,312.-　　クラッチカバー＝\16,416.-　レリーズベアリング＝\4,762.-　パイロットベアリング＝\1,339.-　オイルシール＝\1,144.-　ミッションオイル2Ｌ＝￥1,944.-

そしてクラッチアッセンブリ交換工賃は、\58,983.-　ということでしたから・・・・。

合計では　￥96,900.-　となります。

昔、レース用クロスレシオミッションを組み込んであったＴＥ４７トレノは、そのきわめてハイギアードな仕様のため、クラッチ交換を頻繁に行う必要があり、部品代は仕方ないけれど、工賃を節約するために自分で交換を行っていたことを思い出しました。

マニュアルミッション車のオーナーの皆さま・・・・クラッチ板はなるべく労り、長持ちさせようではありませんか！！

セタンブースターを使うようになって、冬場の燃費の悪化は一応止めることができたが、燃料の軽油に対し、どれぐらいまで入れるのが適正なのかよく判らないでいた。

1/500程度でも効くという話もあるのだが、私は1/200程度の混入量で使ってきた。

メーカー筋の話では1/100ほど入れればプレミアム軽油になるという文章もあるので、1/100を試してみたが1/200との際立った差を確認できなかったので、1/50程度まで濃度を高めて使ってみた。

その印象は、エンジンが軽くなった感じで回るのだが、ＴｏｒｑｕｅＰｒｏの画面で見るとＧ／Ｌで表示されるＰＭ生成量が非常に早く数値が増えるようになった。％で表示されるＰＭ堆積率は逆にゆっくりと増える傾向が出るが、Ｇ／Ｌで表される生成量が６．４程度になると、％で表される体積率と無関係にＤＰＦ再生が始まるので、結果的にはＤＰＦ再生の頻発を招き燃費の悪化が起きるようだ。

そういう傾向は1/100程度でもやや感じていたので、やはり1/200程度で使うのが良いかもしれない。

もうじき軽油も夏型に切り替わるはずだが、しばらくはこのままセタンブースターを1/200程度入れた状態で使ってみようと思う。

火炎伝搬が良くなるのならエンジンの最高回転数がやや高くなる可能性もあるだろう。

今日、横浜ベイブリッジの上で、東京方面へ向かって走っていて６速から４速へシフトダウンしようとして２速に入れてしまった・・・・！！

一瞬で6000ｒｐｍをやや超えた！！、即座にクラッチを切って大事には至らなかったが、ひどいミスをしでかしたものだ…情けない。

エンジンはスムーズにそこまで回ってしまったが、特にバルブサージングの様な嫌な音が出たというわけでもなかった。

まあ、６０００ｒｐｍはガソリンエンジンなら特にどうということのない回転数だし、ダメージを受けた風も全くないからあまり心配もしていないが、「ヒューズ的かも？」と思った不思議なクラッチ板が無事だったので、ほっとした。

アクセルを踏んで行っては決して回ることのない回転数だった・・・・。



やや大きめのアウディ（形式不明、やけに目立つＬＥＤのヘッドランプだった）と少し走ったが・・・デミオは侮れないと知ったはず・・・・。