以前、吸気温度を下げようと、
バンパー正面にエアインテークダクトを取り付けて、喜んでいたいのですが、ちょっと気になる所が・・・。
①アクセルを開けていないと空気が流れないので、吸気温度が下がらない。
ある程度開けていれば、しばらくすれば下がってきますが、みるみる下がる訳ではない。
②エンジンルーム内が温まってしまえば、下がりづらくなり、即効果が得られない。
そこで、AIに聞いてみた。
ねえねね、プロボックスですが純正のエアクリナーboxに、バンパー正面にダクトを付けて、50㎜フレキシブルダクトで走行風を直接入れています。吸気温度計は純正のままでOBD端子からデジタル吸気温度計で確認をしています。 アクセルを開けていると吸気温度が下がるのですが、アクセルを閉じていると、エアクリーナーboxが温められているようで、急には温度が下がりません。 そこでアクセルを開けてなくても、常に走行風が通過するように、ボックスの反対側に走行風の逃げ穴を開けようと思うのですが、有効でしょうか？
✅ 有効と考えられる理由
- 走行風の通り道が確保されることで、アクセルOFF時でもエアクリーナーボックス内の空気が滞留せず、熱がこもりにくくなります。
- 熱だまりの排出経路ができることで、エンジンルーム内の輻射熱による温度上昇を抑える効果が見込めます。
- 実際にCARTUNEなどの事例でも、遮熱板＋ダクト＋逃げ穴の組み合わせで吸気温度がエンジンルームより10℃以上低く保たれたという報告もあります。
⚠️ 注意点
- 逆流防止：走行風が逆流してエアクリーナーに悪影響を与えないよう、逃げ穴の位置や角度には工夫が必要です（例：下向きに設置、フラップ付きなど）。
- 水や埃の侵入：逃げ穴からの異物混入を防ぐため、メッシュやフィルターを併用するのが安心です。
- 吸気経路の乱れ：逃げ穴の位置が吸気流に干渉しないよう、エアクリーナーの後方や側面に設けるのが理想です。
さらに効果を高めるなら…
- 遮熱板の追加：エアクリーナーボックス周辺に遮熱板を設けることで、エンジンからの輻射熱をさらに遮断できます。
- 断熱材の活用：ボックス外側に断熱材を貼ることで、熱の蓄積を抑えることも可能です。
このような工夫は、特に夏場や渋滞時のヒートソーク対策としても有効です。
ふ～ん。じゃ、ヒートソークとは？
🚗 自動車におけるヒートソークとは？
エンジン停止後やアクセルOFF時に、エンジンルーム内の熱が部品に蓄積されて温度が上昇する現象を指します。特に吸気系やインタークーラー、エアクリーナーボックスなどが影響を受けやすく、以下のような影響があります：
- 吸気温度が上昇し、空気密度が低下 → パワーダウン
- ECUが吸気温度上昇を検知し、点火時期や燃料噴射を補正 → 燃費やレスポンスに影響
- 再始動直後にもたつきやすくなる
🔥 例：プロボックスでのヒートソーク
走行風を導入して吸気温度を下げる工夫をしていても、アクセルOFF時や停車中は風が止まり、エンジンルームの熱が吸気系に伝わって温度が上がる。これがまさにヒートソークです。
🛠 対策方法
- 遮熱板や断熱材の追加
- 走行風の逃げ穴を設ける（まさに有効です）
- 吸気経路をエンジンルーム外に設ける（フェンダー内吸気など）
ちなみに、**強化ガラスの「ヒートソーク処理」**という全く別の意味もあります。これはガラス内部の不純物による自然破損を防ぐために、出荷前に高温で加熱して問題のあるガラスを破壊しておく処理のことです。同じ言葉でも分野によって意味が変わるのが面白いですね。
ふ～ん。じゃ、エアークリーナーboXを遮熱して、逃げ穴を付ければいい訳か。
じゃ、ヒートソークがエンジン性能に与える影響を詳しく教えてください。
ヒートソーク（heat soak）は、エンジン性能にじわじわと効いてくる“見えない敵”のような存在です。特に吸気温度の上昇を通じて、燃焼効率やレスポンスに影響を与えるため、パフォーマンス志向のチューニングでは見逃せません。
🔥 ヒートソークがエンジン性能に与える主な影響
① 吸気温度の上昇 → 空気密度の低下
- 吸気温度が高くなると、空気の密度が下がり、同じ体積でも酸素量が減少します。
- 結果として、燃焼効率が低下し、パワーが落ちます。
- ECUはこれを補正しようとしますが、点火時期の遅角や燃料噴射量の調整が入り、レスポンスが鈍くなることも。
② ノッキングのリスク増加
- 高温の吸気は**ノッキング（異常燃焼）**を誘発しやすくなります。
- ECUはノッキングを避けるために点火時期をさらに遅らせ、トルクが落ちる原因になります。
③ 再始動時の不安定さ
- エンジン停止後に熱がこもると、再始動時に吸気温度が高い状態から始まるため、アイドリングが不安定になったり、燃費が悪化することがあります。
④ インタークーラーや吸気経路の熱飽和
- ターボ車では、インタークーラーが熱を持つと過給空気の冷却が不十分になり、ブースト圧がかかってもパワーが出にくくなります。
🧠 メーカーの対策例（マツダの技術報告より）
マツダでは、ヒートソークによる温度上昇を抑えるために、以下のような工夫をしています：
- 断熱材の追加：エンジン表面に断熱材を貼り、放熱を抑制。
- カバーで熱を閉じ込める：特にシリンダーヘッド周辺をカバーで覆い、熱の逃げをコントロール。
- 冷却水流量の制御：始動時や停止後の温度変化を最適化するため、冷却水の流れを調整。
これにより、再始動時の温度を高く保ち、暖機時間を短縮するなど、性能と快適性の両立を図っています。
🛠 対策の方向性（チューニング視点）
- 遮熱板や断熱材の追加（特に吸気系やインタークーラー周辺）
- 走行風を活かしたダクト設計
- エアクリーナーボックスの逃げ穴設置（アイデア、まさに有効です）
- エンジン停止後のボンネット開放（簡易的な熱抜き）
ヒートソークは一見地味ですが、吸気温度が10℃違うだけでパワーが数％変わるとも言われています。だからこそ、吸気温度の管理は“見えないチューニング”の中でも非常に重要なんです。
ふ～ん。じゃ、ヒートソーク対策のエアクリーナーボックの穴は、吸気側の穴より、逃げ穴を大きくした方がいいですか？
結論から言うと、逃げ穴は吸気側の穴よりも「やや小さめ」または「同等サイズ」がおすすめです。理由は以下の通りです：
✅ 吸気側より逃げ穴を大きくしない方が良い理由
- 吸気効率の低下を防ぐため
逃げ穴が大きすぎると、走行風が吸気側に流れ込む前に逃げてしまい、吸気圧力が下がる可能性があります。
- 吸気経路の流速が乱れる
空気の流れが分散しすぎると、エアクリーナー内の流速が不安定になり、センサー誤差やレスポンス低下の原因になることも。
- 異物混入リスクの増加
大きな逃げ穴は、水や埃の侵入リスクが高まるため、サイズを抑えつつメッシュやフラップで保護するのが理想です。
🔧 おすすめのサイズバランス
- 吸気側：Φ50mm（すでに施工済み）
- 逃げ穴：Φ30〜40mm程度
→ 風量のバランスを保ちつつ、通気性と負圧の維持が可能
🧪 実際の事例からのヒント
- コペンやTMAXなどのDIY事例では、吸気側より小さな逃げ穴（Φ5〜Φ30）を複数設けることで、吸気温度の安定化に成功した例があります。
- 逃げ穴の位置は、エアクリーナーの後方や下部に設けると、走行風の流れを妨げず、熱気の抜けも良好です。
ふ～ん。じゃ、吸入ダクトの入口ですが、エアーと一緒に異物が入らないようにしたいですが、メッシュを付ける事で速度が上がるとエアーが入らないと思うのですが？
メッシュを貼ることで吸気速度が上がるとエアーの流入が制限される可能性はありますが、これはメッシュの目の細かさや形状によって変わります。
✅ メッシュが吸気に与える影響
- 異物の侵入防止
→ ゴミや虫の混入を防ぐために有効。
- 空気抵抗の増加
→ 目が細かすぎると、吸気流速が低下し、吸気効率が落ちる。
- 流速が高いと負圧が発生しやすい
→ 高速走行時にメッシュが空気の流れを乱し、吸気がスムーズに入らなくなる可能性。
🔍 実際の事例と対策
- 目の粗いメッシュ（ステンレス製など）を使用すると、異物を防ぎつつ吸気抵抗を抑えられる。
- メッシュを斜めに配置することで、空気の流れをスムーズにし、負圧の影響を軽減できる。
- ダクト径を適切に調整し、メッシュによる圧力損失を最小限に抑える。
🛠 おすすめのアプローチ
- メッシュの目のサイズを適切に選定（粗め推奨）
- 吸気温度や流速をモニタリングし、施工前後で比較
- メッシュの角度を調整し、空気の流れを最適化
ふ～ん。じゃ、どの程度のメッシュが有効ですか？最高速を80キロから120キロを想定しています。
吸気ダクトのメッシュ選定は、異物の侵入防止と吸気効率のバランスが重要です。特に80〜120km/hの速度域では、空気の流れが速くなるため、メッシュの目が細かすぎると吸気抵抗が増し、流速が低下する可能性があります。
✅ 適切なメッシュサイズの目安
- 粗め（3〜5メッシュ）
→ 空気の流れを妨げず、吸気効率を維持しながら異物を防ぐ。
- 中程度（10メッシュ）
→ 防塵効果が高くなるが、吸気抵抗がやや増えるため、ダクト径を適切に調整する必要あり。
- 細かめ（16メッシュ以上）
→ 防虫・防塵効果は高いが、高速域では吸気流速が低下する可能性がある。
🛠 おすすめの選定方法
- **ステンレス製の粗めメッシュ（3〜5メッシュ）**を使用し、吸気効率を優先。
- メッシュを斜めに配置することで、空気の流れをスムーズにし、負圧の影響を軽減。
- ダクト径を適切に調整し、メッシュによる圧力損失を最小限に抑える。
速度域を考慮すると、**粗めのメッシュ（3〜5メッシュ）**が最適で、異物を防ぎつつ吸気効率を維持できます。
ふ～ん。じゃ、吸気口バンパー正面、開口部が85cm²、ダクトの内径が45Φの場合。時速60㎞で走行した場合のエアークリーナー手前までの流速は？
この条件でのエアクリーナー手前の流速を求めるため、以下の計算を行います。
✅ 流速の計算方法
流速（V）は、**吸気流量（Q）とダクトの断面積（A）**を使って求めます。
[ V = \frac{Q}{A} ]
ここで、
- Q = 吸気流量（m³/s）
- A = ダクトの断面積（m²）
- V = 流速（m/s）
🔍 計算ステップ
- 給入口の面積（85cm²）
[ A_{\text{入口}} = 85 \text{cm²} = 0.0085 \text{m²} ]
- ダクト内径Φ45mmの断面積
[ A_{\text{ダクト}} = \frac{\pi D^2}{4} = \frac{3.1416 \times (0.045)^2}{4} = 0.00159 \text{m²} ]
- 時速60kmの風速をm/sに変換
[ V_{\text{走行風}} = 60 \times \frac{1000}{3600} = 16.67 \text{m/s} ]
- 吸気流量（Q）を求める
[ Q = A_{\text{入口}} \times V_{\text{走行風}} = 0.0085 \times 16.67 = 0.141 \text{m³/s} ]
- ダクト内の流速（V）を求める
[ V_{\text{ダクト}} = \frac{Q}{A_{\text{ダクト}}} = \frac{0.141}{0.00159} = 88.7 \text{m/s} ]
🔥 結果
- エアクリーナー手前の流速は約88.7m/s（約319.3km/h）
- 走行風の正圧を利用して吸気流速が向上
- ダクトの形状や抵抗によって実際の流速は変化する可能性あ
ふ～ん。じゃ、まとめて下さい。
⑴1500ccの1NZ-FE 時速60㎞で走行し、吸気口がバンパー正面に開口部85cm²、ダクト内径がΦ45mm、エアクリーナーboxに入り、エアクリーナーを通ってΦ60ｍｍのサクションパイプですこの場合のサクションパイプ内の流速は？
⑵1500ccの1NZ-FE 時速0㎞で停車中、吸気口がバンパー正面に開口部85cm²、ダクト内径がΦ45mm、エアクリーナーboxに入り、エアクリーナーを通ってΦ60ｍｍのサクションパイプですこの場合のサクションパイプ内の流速は？
⑶1500ccの1NZ-FE 時速60㎞で走行し、吸気口がエンジンルーム内、ダクト内径Φ50㎜、、エアクリーナーboxに入り、エアクリーナーを通ってΦ60ｍｍのサクションパイプですこの場合のサクションパイプ内の流速は？
⑷1500ccの1NZ-FE 時速0㎞で停車中、吸気口がエンジンルーム内、ダクト内径Φ50㎜、、エアクリーナーboxに入り、エアクリーナーを通ってΦ60ｍｍのサクションパイプですこの場合のサクションパイプ内の流速は？
以下に、1NZ-FE（1500cc NAエンジン）における各条件下でのサクションパイプ内の流速をまとめました。すべてΦ60mmのサクションパイプを前提としています。
🚗 吸気流速まとめ（エアクリーナー通過後）
吸気口位置 バンパー正面（開口85cm²）
条 件 ⑴走行中（60km/h） ⑵停車中（0km/h）
サクション
パイプ内流速 約49.8 m/s 約4.5〜5.0 m/s
時速換算 約179.3 km/h 約16.2〜18 km/h
吸気口位置 エンジンルーム内
条 件 ⑶走行中（60km/h） ⑷停車中（0km/h）
サクション
パイプ内流速 約42.0 m/s 約3.8〜4.5 m/s
時速換算 約151.2 km/h 約13.7〜16.2 km/h
🔍 補足ポイント
- 走行中は走行風の正圧が加わるため、吸気流速が大幅に上昇します。
- 停車中はエンジンの負圧のみで吸気するため、流速は大きく低下します。
- 吸気口がバンパー正面にある場合は、走行風を直接取り込めるため流速が高くなります。
- ダクト径が太くなる（Φ50→Φ60）と流速は下がるが、圧力損失は減少します。
結構、まともな回答でした・・・。
ネット販売サイトやフリマを利用してフロントスプリングとリアスプリングを調達しました。
0.5㎜のアルミ板をこんな感じで、Z折りで完了です。
吸気温度低減の為に、バンパー正面に向けたエアインテークダクトですが、5月初頭の外気温20℃前後の快適な時期は非常に良かったのですが、最近の30℃を越える日々では大して効果がありませんでした。
お手軽にAIはCopllotを使っているんですが、画像のような回答が・・・。
以前、吸気温度を下げようと、バンパー正面にエアインテークダクトを取り付けて、喜んでいたいのですが、ちょっと気になる所が・・・。
