台風一過の今日、片付けしないといけないしネットワークはトラブってるし。。
ちょうど良いタイミングでコメント頂いたので気分を変えるため、水の事をもう少し調べてみることにした。
あっ最初にお断りしておきますが、この検証はあくまで参考としてください。
と言うのも冷却については様々な考え方や方法などが多くそれぞれで理想が違うし、計測機器にしても誤差が多すぎるので正確とはとても言えません。
その為「あぁ・・・こういう動きなんだ」程度にしておいてください、気になって居ても立っても居られない方は行きつけのお店さんで相談してくださいねw
それでわ・・・改めて
ブラック180さんのコメント通り「水の流れ」については諸説聞いていたので気にはなっていた。
と言うのも組んでる最中に“?”と思う事もあった、しかし・・・そもそも過去と現代では冷却方法や冷却のためのシステム、構造も違うのでだめならVE化のついでに作り変えてしまえばいいと・・・💧
昔はシリンダーブロックのウォータージャケットにしてもかなり深めでシリンダーを効率よく冷却しようと設計されていた。
だが現代はウォータージャケットに関しても形状やら入れ方が変わった。
そもそもシリンダーブロックは上面から数センチ冷やせば問題はないと言われている、その為冷却の一番は燃焼室周りに集中されてきている。
内燃機は膨張行程で一番温度が上がるのはご存知の通りだが、膨張は圧縮上死点前で着火し上死点後に最大膨張になるよう調整されている。
その為最大膨張点からピストンが下がると共に温度は低下し排気バルブが開けばさらに温度はシリンダーからヘッドポート周りに移る、なのでシリンダーの奥底まで冷却する必要は全くない。
だが純正のポンプから押し込み式に変えると水の流れが変わりシリンダーやらヒーター側に・・・と言う話があるようでココが噂の出どころと考えている。
そもそも冷却に限って言えば下げる事も非常に大事だが安定させる方がもっと大事。
だが計測点で温度が違うのが当たり前で“何度なら良いのか?”が常に一番最初に来ていろいろな説が出る。
以前、嫁のドラッグシルビアで計測したのだが、シリンダーの温度は皆さんが社外メーターのセンサーを付ける“エンジン出口側”に対し6℃~8℃ほど低い。
これは当たり前のことでエンジンに送る温度が高ければエンジンの熱を奪いラヂエーターに送り冷やす事はできない。
だがこの内燃機の冷却システムにも当然限界はある・・・いくら低い温度をラヂエーターで作り出したとしても流量を増やせばよいか?と言えば・・・熱を奪う前にラヂエーターに戻ってしまう。
その為流速が遅くなるところ(ノーマルポンプなら回転が下がると同時)でいきなり温度が上がるなどの症状が出る。
純正のポンプでは流量を回転に対しリニアに替えられたとしても限界は変えられない、下げるのも大事、安定させるのはもっと大事と言うのはココからきている。
通常ECUに送られる温度は“入り口側”これはECUの特性上、急激に温度変化が起こった時に対処が難しいからだと言える。
その為入り口に温度センサーを設けていると思われるが、社外メーターの取り付けは大体出口側、出口の温度が急激に上がってビビったとしてもその時点で対処は難しい。
センサー位置に関しては諸説あるので“どこが良い!”とは言えないが、あたしは入口派、入り口温度に対し出口温度の差がどのくらいあるかが理解できていれば入り口でも出口温度でもさほど問題はないと思う。
試しに本日、出口に温度センサーを入れて計測してみた。
あたしの予想は最大温度差6℃以内、なるべく誤差を無くすためにセンサーはLINKのセンサーを使用し計測もLINKにやらせた。
うちのシルビアは純正水温センサーをLINK製に交換してあるため、出口にも同じ構造でネジ径が違うLINK製の物を打ち込んだ。
温度が正確かどうかは置いておいてなるべく誤差を出さないため・・・そうそうこういう計測する場合は本来なら計器を同一メーカーに合わせるのが絶対条件。
計器メーカーが違えば反応速度も表示温度も狂うのでこれは最低限必要。
では実測・・・んっ?温度が上がる・・・あっ!ラヂエーターキャップ閉め忘れたww
水を入れ直し気を取り直して・・・・まずはアイドルでデータ検証
目標としていた80℃前半までは入口も出口も温度はほぼ同じ
温度が上がると当然だが入口に対し出口の温度が少しづつ高くなる、冷えた冷却水がエンジンの熱を取り込みラヂエーターに運ぶのでこれは当たり前の話
そしてアイドリング時の入口温度上限85℃・・・出口温度88℃・・・思ったより行かんなぁ。。試しに走らせてログとってみると・・・・
まぁ予想通りに収まったかな。。実際問題、シリンダーやらヒーター前やら細かくとらないと結論は出ないが、温度的には問題はない。
グラフを見てみるとわかるのだが2段目が入口と出口温度のグラフ、下が入口温度なのだが頻繁に上下を繰り返す、それに対し上の出口温度は動きが少ない、これは回転が上がったり速度が上下したり様々な要素が加わり、必要な水温がマッチングしてきている為で出口温度が安定する。
下の青いグラフは電ポンのオンオフ、上の線がオンで下の線がオフ・・細かくオンオフを繰り返し温度を安定化させようと頑張っている。一番上のグラフは速度
温度差も最大で6℃以内だが、予想外の事もわかった。
どこまで走ってもどこまで踏んでも・・・入口温度は動く動く・・・75℃から85℃・・・だが出口温度は87℃から89℃でゆっくり推移している・・・ここらがうちのシルビアの現状の冷却システムの限界点かな。。
ポンプはほぼ全開、ラヂエーターに風も当たり冷やしている、ポンプで送る量(スピード)を変えてもほぼ変化なし、エアコン切ると1℃低下で88℃が上限。
アイドルで85℃位までが下限限界だったので渋滞等で90℃越かなと思っていたが、意外や意外89℃でそれ以上は上がらず。
今日の結果・・・
入口温度は75℃から85℃を動きが早く推移、出口温度は入口温度に対し85℃から89℃をゆっくり推移しアナログ針メーターなら動きはほぼ分からないと思われる。送った水量に対し冷却水が温度を取り込みラヂエーターに送り4度ほど低下させた後またエンジンに送る。変温層は今のところ確認されていない。送る水温と出る水温の差が15℃を超えると金属にダメージを与えるのでここはしばらく確認が必要。
計測方法で誤差や表示は全く違ってくるので、これが正解とか不正解とは言いませんので注意してください。
次は流量計をつないでどのくらいの流量が出るのか?を検証したのち、改めてシリンダーの温度やヒーターの温度を調べます♪