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徒花VABのブログ一覧

2026年06月14日 イイね!

触媒のマニアックトリビア_2

触媒のマニアックトリビア_2
相も変わらず超マニアックなお話しです。ヒマな方、ウンチク好きな方だけ推奨のシリーズです。
そして、今回はマニアレベルマシマシの続きです(笑)

<前回>
<マニアックトリビアシリーズ>

前回、排ガス浄化性能に影響する故障を検知するとチェックランプが点灯する理由と、触媒の浄化メカニズムについて書きました。

ではHC、CO、NOxを検知するセンサーは無いのに、どうやって浄化性能が落ちていると判定できるのか?という疑問が湧いてきますが、ここで酸素の登場です。

が、その前にもう少し触媒の仕組みと構造について理解する必要があります。(ここから先は、O2センサーは正常に作動している前提で書きます)


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触媒が効果を発揮するには、文字通りガスが触媒層に触れることで初めて反応が起きるので表面積を多くすることで性能を確保しています。そのために、排気抵抗が上がるくらい細かいメッシュ状の担体に、貴金属類を極力細かい粒状に散らして表面積を増やし、その隙間をガスを通過させることで短時間で高浄化率を実現しています。


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つまり、ガスが貴金属類に触れる表面積が浄化性能に直結するのですが、高熱にさらされ続けると凝集という現象がおきて、細かい粒だった貴金属類が徐々に集まって大きな塊に形状が変わっていきます。すると表面積が減ってしまうので、減った分がほぼそのまま浄化性能の低下を招きます。

この時に酸素吸蔵性能も低下するので、触媒後のO2センサーを監視していれば触媒の浄化性能が劣化したことが検知できるという仕組みです。

触媒前のA/Fセンサーは理論空燃比の境目を狙って常にリッチとリーンを行ったり来たりするのに対し、触媒が正常=酸素吸蔵性能があれば触媒後のO2センサー出力は山谷が起きずほぼ一定になります。これを利用して各社触媒劣化判定ロジックを組んでいて、走行条件が揃ったときに意図的にリッチとリーンの判定区間を作って、触媒後のO2センサーの振幅量を積分して振幅量が多い=酸素吸蔵量が少ない=触媒劣化と判定します。
※この走行条件と判定閾値がなかなか揃わないことがあるので、劣化していてもランプが点いたり点かなかったりします…

この事象をモニタリングしながら検証している良動画があるので、コレを見てもらうとイメージしやすいと思います。

ここまでの触媒劣化判定の仕組みを理解すると、社外触媒にするとチェックランプが点きやすくなるのは腹落ちすると思います。

社外触媒は排気抵抗を減らすために、メッシュの目が大きいかつ担体の長さも短い=表面積が少ないものがほとんどです。それに対して純正触媒と同じ劣化判定ロジックで触媒後のO2センサーの振幅量をカウントしたら、閾値は当然超えやすくなります。鋭い人は気づいたかもしれませんが、逆も然りで触媒後のO2センサーの動きが鈍くなれば閾値にかかりづらくなるので、アダプターやワッシャー噛ましてO2センサーの突き出し量を減らして感度を下げると…(ここからは自己責任で)
https://www.amazon.co.jp/dp/B0CT8VPG4N

以上、マニアックマシマシなトリビアでした。

Posted at 2026/06/14 00:31:28 | コメント(1) | トラックバック(0) | マニアックトリビア | 日記
2026年06月13日 イイね!

触媒のマニアックトリビア

触媒のマニアックトリビア
相も変わらず超マニアックなお話しです。ヒマな方、ウンチク好きな方だけ推奨のシリーズです。
そして、今回はマニアレベルマシマシです(笑)

<マニアックトリビアシリーズ>

最近、某SNSで触媒換えたらチェックランプが点くかどうかの話で盛り上がってるのを見かけました。

平成前期のクルマは触媒換えても何ら問題なかったですが、最近のクルマは触媒を社外品に換えると何故点きやすくなるのか?については、触媒の仕組みと何を検知してチェックランプを光らせているのかを理解すると答えが出ます。

そもそもチェックランプを光らせるのはOBD(オンボードダイアグノーシス)規制によるもので、排ガス浄化性能に影響する故障が発生したら自己診断機能で検知して、修理を促すように知らせることが義務付けられているためです。

最近は日本でもOBD検査が始まって、車検時に排ガス以外にも電子デバイスの正常性チェックが必須になりましたが、発端はアメリカで新車時は排ガス規制をクリアしていても、早い段階で経年でダメになる車両が続出したことから義務付けが始まりました。
(※日本車は車検で定期的にガス検があるので元から設計/耐久性がよく、ほとんど問題なかったみたいですが(笑)

以上が、チェックランプが存在している理由です。


続いて触媒で排ガスが浄化できる仕組みです(Geminiによる生成図)

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触媒はガソリン車の排ガスに含まれる有害な3成分(一酸化炭素CO、炭化水素HC、窒素酸化物NOx)を、プラチナやパラジウムなど貴金属の触媒反応によって無害化してくれます。自分が幼いころは夏の晴れの日に学校のプールに行こうとしたら、光化学スモッグ注意報が出てるから中止!なんてこともありましたが、三元触媒の普及のおかげで注意報はめっきり聞かなくなりましたねぇ…

本題に戻しますが、一酸化炭素CO、炭化水素HC、窒素酸化物NOxを無害化するにあたって、触媒内部でCOとHCは「酸化」されて水と二酸化炭素に、NOxは「還元」されて無害な窒素に変換されます。つまり、同時に酸化と還元という2つの化学反応起こす必要があり、温度と酸素量の条件を満たすことで最大効率を発揮します。

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図は空燃比と各物質の浄化率のグラフです。空燃比≒燃料と酸素の割合ですが、3物質とも効率よく浄化できるのは燃料に対して酸素を使い切る理論空燃比付近だけの非常に狭い領域(ウィンドウ)であるのが分かるかと思います。

これを実現するために、触媒付近にA/FセンサーやO2センサーをつけて常に理論空燃比付近になるように燃料制御をしています。とはいえ、燃料供給のラグや空気にも慣性があり常に完璧に理論空燃比を保つということは現実的に不可能です。


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その解決策として、触媒内の貴金属と併せてセリアという酸素を吸蔵できる材料を入れることで、燃料リッチ=酸素不足のときは吸蔵していた酸素を放出、燃料リーン=酸素過剰のときは余った酸素を吸蔵することで理論空燃比の山谷を埋めて、浄化効率が高い理論空燃比状態を極力保てるようにしています。

以上が触媒で排ガスが浄化できる仕組みです。「酸素」が何度も出てきたことからも、酸素がキモということが予想つくかと思います。

次回、HCやCOを検出するセンサー無しに触媒劣化を判定する方法に続きます…




Posted at 2026/06/13 00:01:10 | コメント(1) | トラックバック(0) | マニアックトリビア | 日記
2026年05月30日 イイね!

ラジエータとLLCのマニアックトリビア

ラジエータとLLCのマニアックトリビア
相も変わらず超マニアックなお話しです。ヒマな方、ウンチク好きな方だけ推奨のシリーズです。

<マニアックトリビアシリーズ>

今回はラジエータとLLCについてです。

少し前にXで純正ラジエータのタンク部からのLLC漏れで盛り上がってました。

既によく知られた現象ですが、新品時は深緑の樹脂アッパータンクが劣化で茶色っぽくなってくると、タンクのカシメ部やホース接続部から漏れてしまうというもの。

純正で新品に換えても数年でダメになるので、根本的に対策するならタンク部もアルミで出来ている、オールアルミ製のモノに換えると樹脂劣化の心配はなくなります。

ただ、オールアルミにしたら絶対安心かというとNOで、アルミラジエータの宿命として腐食による減肉があります。減肉することで溶接部の薄いところや新品時は見えない巣穴があると、貫通して漏れが発生します。
自分のもハズレを引いたようで、いいお値段する某ラジエータが3年で溶接部からトップ画像のように漏れが発生して交換しました…

アルミは酸素に触れるとすぐに酸化して酸化被膜が表面を覆うので、基本的には腐食に対して弱くはないのですが、自動車の冷却水のようにウォーターポンプで作られた水流が強く当たると、被膜が破壊されて腐食が少しずつ進行します。
酸性・アルカリ性の環境下でも被膜が破壊されやすくなるため、劣化したLLCは厳禁なので定期交換推奨になっています。
最近なかなか強い酸性やアルカリ性のシャンプーをモコモコ泡にして、3ph洗車するのが流行っていると思いますが、極力ラジエータやインタークーラーには掛からないようにするのと、薄いフィン部のところに薬剤が残らないように念入りなすすぎをオススメします。

また、導電性がある電解質のLLCと迷走電流がトリガーとなって、電蝕が発生して卑金属のアルミの腐食が加速するモードもあります。
上記を緩和するモノとして、電解腐食防止剤というストレートな名前の添加剤がコーヨーから出ています。
http://minkara.carview.co.jp/userid/3524564/car/3404823/13967200/parts.aspx
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さらに根本的に電蝕に対するレベルアップを図れるものとして、ワコーズから出ているパワークーラントがあります。
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導電率が低いため、電蝕がおきづらい特性をもっているものになります。
キャメルオートさんが分かりやすい検証実験をしています。
大事にしてとにかく長く乗りたい!と思っている方は、こういうモノを使ってチリツモなメンテすることで結果的に長期維持しやすくなります。

さらに超マニアックな知識で、燃料電池車はFCスタックというユニットで発電をするのですが、発電による熱を冷却するにあたり、通常のLLCではラジエータを介してボディとの絶縁性が保てなくなるので、溶出性が低く導電性がない特殊なLLCと、それでもわずかに溶出してくるイオンを除去するイオン交換器の組み合わせで「電気を通さない冷却水」を維持してたりします。
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・日本ケミカル工業製 EV/FCEV専用クーラント
・燃料電池自動車のサーマルマネジメントシステム


以上、前回に続きいくらか役に立つマニアックトリビアでした。




Posted at 2026/05/30 23:51:06 | コメント(2) | トラックバック(0) | マニアックトリビア | 日記
2026年05月04日 イイね!

ブレーキペダルのマニアックトリビア

ブレーキペダルのマニアックトリビア
超マニアックなお話しです。ヒマな方、ウンチク好きな方だけ推奨のシリーズです。

<マニアックトリビアシリーズ>

今回はブレーキペダル編です。

ペダルタッチ改善のために、先日レイルのマスターシリンダーストッパーを着けました。
実態を正確に表すなら、マスターシリンダーが着いている「ダッシュパネルサポーター」の方が正しいですね。
一度誰かにペダルを強めにグイッグイッと踏んでもらいながら、エンジンルーム側から見てもらえば
ダッシュパネルごとたわんでいるのが分かると思います(笑)

このストッパーに似た狙いのもので、VABだとクスコから出ているブレーキペダル補強プレートがありますが、共通して注意点というか覚悟する必要があるのが、大きい事故をしたときのケガのリスクです。

ブレーキペダルは通常時は効きが悪い車種でもせいぜい200N(≒20kg)の荷重で踏めばタイヤロックしますが、ブースタが壊れたりフェードした時に1000N(≒100kg)以上で踏みたくっても余裕な強度を持っています。

この頑丈な強度が事故の時にアダとなるケースがあります。
①フロントが大きく変形するような事故の時に、エンジンやサスタワーは車室側に向かって押し込まれる
②どちらも強度があるためバラバラに砕けたりすることはなく、マスターシリンダーを車室側に押し込む
③マスターシリンダーとつながっているペダルも後ろに押し込まれる
④ペダルは頑丈な強度があるので、変形することなくドライバーに危害を与える

事故の直前は反射的にブレーキペダルを力の限り踏みたくっていることが大半だと思います。
その踏みたくっているペダルごと後ろに下がってくると、足首やスネ、さらに膝や腰がどうなるか…想像するとゾッとしますね。

衝突安全性能の項目には「乗員の下肢危害性」もあるので、衝突時の変形量が大きい場合やフロントノーズが短い車両は上記のリスク改善としてペダル後退抑制機構を有しているものが多いです。

端的に言えばヒューズのようなものをペダル機構に織り込んで、強い衝突があったときにはヒューズとなるところが壊れることで、頑丈なペダルがそのまま車両後方に押し込まれないようにするものです。

各社いろいろ知恵を絞っていますが、リンク部が壊れることで回転するもの、締結部が変形して外れることで脱落するものなど、ピタゴラスイッチみたいに単純なようで意外と複雑な造りになっていたりします。

複雑な例
単純な例

そんなペダル周りをアフターパーツで補強したら、当然のことながらカーメーカーの狙い通りの変形モードになるわけがなく、衝突時にどういう形でペダルが押し込まれてくるかは神のみぞ知る世界になります。

GRヤリスなどもアフターで補強ブラケットが出ているみたいですが、この類のアフター部品を着ける際には上記のリスクを踏まえて着ける価値があるかを考えることをオススメします。
着けてみて「やはりぜんぜん違う!」と感じられるのであれば、覚悟を天秤に載せてつかうことはアリだと思いますが、「着けても正直分からないけど、買っちゃったし折角だから着けておこう・・・」ならファッションパーツにもならないので潔く捨ててしまうのが良いかと思います・・・


レイルのマスターシリンダーストッパーはボルトで支持する形なので、その程度であれば大事故のときはポキっと折れて特段悪さはしない「だろう」と思ってはいます(笑)

以上、今回は少しだけ役に立つ?トリビアでした。


Posted at 2026/05/04 23:20:34 | コメント(4) | トラックバック(0) | マニアックトリビア | 日記
2026年04月18日 イイね!

純正パワステクーラー効果検証

純正パワステクーラー効果検証自分のVABは最終ロット製造だったので令和製造ですが、昨今ではもはやレガシーデバイスと言っても過言ではない油圧式パワステ採用車。

しかも歴代で漏れやすいことでも有名。EJ20を使い倒すにしても、VABが出るタイミングで電気式パワステにくらいして欲しかったです。

そんなスネ傷な油圧パワステですが、熱によってホースやOリングが硬化してエア吸ったりフルードが漏れてダメージ⇒要ASSY交換となる例が多いようです。

以前にも書きましたが、ゴムや樹脂系素材は概ね「10℃の差で2倍早く劣化する」アレニウスの法則に当てはまることが多いので、10℃でも温度下げることは有意差ありの効果が期待できます。

ということで、VABにはついていない定番のスバル純正パワステクーラーを流用して、どの程度温度が下がるのか検証してみました。
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放熱器は風が当たってこそ効果が出るものですが、インタークーラーの導風口から横向きにも風が流れる経路があるので、上図のようにクーラーからの熱をフェンダーを介して排出できたりとか、エアロボンネットを着けているので、そこからの排出が期待できないかなと妄想。


まずは、装着前の温度データ取りからスタート。
通勤で決まったルート&十分に暖機が終わる走り方をするので、到着したらすぐに測温して外気温違いで比較してみました。
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外気温15.4℃のときに、
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油温85.3℃、⊿≒70℃

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外気温31℃のときに、
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油温は98℃、⊿=67℃


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外気温23.4℃のときに、
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油温は88.5℃、⊿≒65℃

ということで、パワステクーラー無しだと外気温に対して65℃~70℃程度油温が高いところでサチュレートするようです。思っていた以上にバラつきは少ない模様です。


では、お待ちかねのクーラー装着後は…
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外気温27.6℃に対して、
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油温92.2℃、⊿≒65℃ orz

少なくとも、街乗りの使い方では意味がないことが判明しました😭
むしろ、ホース接続部が増える分だけ漏れリスク増加です…

サーキット走行みたいに車速が高いと風が強く吹き込んで、もしかしたら有意差のある温度になるかもしれませんが、劣化は温度×時間で進むので効果は限定的かと。

メーカーが廃止するには理由があるということですね

Posted at 2026/04/18 23:50:28 | コメント(4) | トラックバック(0) | 日記

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