F350 クーラープロジェクト ベルト取り回し編

クーラーに必要なコンプレッサーをオルタネータ軸の回転軸から取り出す訳だが

スペースの都合でコンプレッサーはエンジンに向かって左上に設置

そしてベルト取り回し レイアウトはいくつか考えられるがどれも一長一短あり、凄く悩んだ^^;

一番シンプルで簡単なレイアウトがこれ



図面の点線がベルトとプーリー

純正のオルタベルトは逆Vの字で真下にレイアウトされている

余計なアイドラプーリーが無い分、ベルトにはこの方法が一番抵抗も少なく、よくグリップし、高回転向きなレイアウトとなる。

ただ、欠点もある
オルタの軸を中心に考えた時
オルタにかかる純正ベルトが下向きに対し、コンプレッサー追加により左方向への力が追加され、オルタ軸にかかる横の力の負担が大きくなり、オルタのベアリング、軸シャフトへの負荷が大きくなるのが欠点だ。

そこで純正ベルトレイアウトでかかる下向きの力に上向きの力が働くレイアウトにし、軸にかかる負荷を軽減させた図面がこれ



これは既に変更され、消してしまった案ですが、
アイドラを2つ追加し、可能な限りコンプレッサーベルトの負荷をオルタ軸の上方向にレイアウトする事が可能となる。

欠点は、アイドラはあくまでベルトの角度、向きを変えるだけの役割なのに、ベルトの曲げ角度がA角で大きく、それに比例して回転抵抗が大きくなり、高回転に向かないし、ベルトの消耗も激しくなると予想

Vベルトは小径プーリーや強い曲げに弱いのだ
それに対し、オルタネータの様に動力軸であれば曲げが強くてもその分ベルトとプーリーの接触面積も大きくなり、ベルトの滑りなどの予防にもなるので、意味のある負荷と言えるのだが、アイドラは滑りなどは一切関係無いので、可能な限り接触面積を小さくし、回転抵抗を減らすべきと思うのだ。
当然ベルトも曲げが緩い方が抵抗も消耗も少なくなる。

これらを考慮して再度レイアウトしたのがこれ




右上のアイドラをオルタの真上に配置したのだ。

これによりアイドラにかかる余計な抵抗を軽減させ、その分オルタプーリー側はより接触面積を大きくできるので少し滑りに強く、曲げも緩くなると考えた。

ただ、実はこれでもまだ問題がある
Vベルトを使用するのだが、Vベルトは丸とは反対方向の反りに弱いのだ。
それなのに左のアイドラはVベルトを完全に逆反りにし、それも大きく食い込んでいる。

これでは高回転時の回転抵抗とベルトの消耗が大き過ぎる

そんな訳で、左のアイドラを外したのがこれ




このレイアウトの欠点は

オルタ軸にかかる力を完全に上へ上げる事が出来ない事だ

ただ、時計回りの回転なので、高速回転時に本当に力がかかるのはプーリーの右側なので、オルタの真上に設置したアイドラにより、真上方向への力移動には良い効果が期待できると同時に、
オルタよりも左側のアイドラは回転が上がればダルダルに緩む方向なので、あまり意味が無いと考え始め、
このレイアウトがオルタネータの軸にかかる力、ベルトの消耗、回転抵抗全てにバランスよく配置されていると考え、この形でスタートしてみようと思っている。

各アイドラは、自由に脱着できるので、実際に設置、走行してみて、問題があればレイアウト変更は可能だ。

以上

まだまだ
つづく^^;