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2009年09月10日 イイね！

点火時期の考察　＝前編＝

点火時期の考察　＝前編＝









今回は点火時期について少しお話をさせて戴きます。

＜点火時期について＞
・そもそも点火時期とは何でしょうか？
　具体的には「ECUが点火プラグに点火信号を送るタイミングを指し、１番シリンダ
　の上死点をゼロとして、ここから何度進んだ位置で点火するかを クランク角 で
　示したもの。」と言う事になります。
・図にて一例を紹介します。
　この例では点火時期がBTDC25°（Befor Top Dead Center）で点火プラグに
　点火されています。点火後に火種が発生し、これが成長して完全に「着火」する
　までに少し時間（着火遅れ）を要し、更に完全燃焼するまでに「燃焼期間」と呼ば
　れる時間を要します。
　つまり、シリンダ－内の燃焼は点火後すぐに起こるものではなく、完全に燃え拡
　がって燃焼圧力を発揮するまでには僅かな時間が必要と言うことです。
　そして、このプロセスで重要な事は、燃焼によって得られる圧力を如何に有効に
　エンジンントルクに変換するかと言う事です。
・例えば、自転車を速く走らせようと考えてみて下さい。
　ペダルが真下の位置にある時に思いっきり下に踏みつける人は居ませんよね！
　また、ペダルが真上にある時に思いっきり下に踏みつけてもダメですよね！
　大抵の方はペダルが真上から少し下がり始めた位置で強く踏めば速く進む事を
　経験的に知っていると思います。
・実はエンジンも全く同じなのです。専門的には「シリンダ内の燃焼圧力を効率良く
　回転トルクに変換する為には 「上死点後の約20°辺り」 に燃焼圧力最大点を
　持ってくる事が良い。」とされています。
　つまり、こうなるように点火時期をコントロールする訳です。
・もう少し専門的な話になりますが、、
　「着火遅れ」 は点火システムの仕様によって決まり、エンジン回転数や負荷に
　関らずほぼ一定の時間となります。つまり、エンジン回転数が変化しても常に同じ
　クランク角で着火させるためには回転数に応じて点火時期を進めなければなり
　ません。（これはガバナー進角と呼ばれます。）
　「燃焼期間」はエンジン回転数にほぼ比例して短くなっていくため、回転上昇に
　より点火時期を進める必要は殆ど有りませんが、エンジン負荷が小さくスロットル
　開度が小さいほど燃焼時間が長くなりますので軽負荷域ほど点火時期を進める
　必要が有ります。（これはバキューム進角と呼ばれます。）

＜最適な点火時期とは？＞
・上で述べました様に、最適な点火時期とはエンジン発生トルクが最大となる点火
　時期であり、MBT（Minimum advance for the Best Torque）と呼ばれます。
　但し、MBT付近ではノッキングが発生し易くなり、特にMBTより進角側ではノッキ
　ングが急増しますので、実際にはMBTより遅めの僅かにノッキングが発生する
　点火時期がエンジン出力重視の最適点火時期と言えます。しかし、全運転領域で
　ノッキングが発生している状態はピストンや燃焼室に常にストレスが加わることと
　なり耐久性が著しく低下しますので、使用頻度の高い領域ではノッキングが起き
　ない程度の点火時期に設定しておく事が点火時期設定の基本となります。
Posted at 2009/09/10 22:10:34 | コメント(3) | トラックバック(0) | 点火時期 | クルマ
2009年09月05日 イイね！

エンジン壊れたかも？　＝その弐＝


・今日は会社が休みだったので、午前中に家の用事を済ませて、昼前
　から腰を据えて電気系統の最終点検？を実施しました。

－－－－－－－－－－－－本日の調査結果－－－－－－－－－－－－
 
【燃料系】
　①INJ制御信号端子の周波数とDuty値を測定　
　　→周波数＝7.5Hz（♯1～♯6まで全て同じ）　
　　　　※ちょっと計算　7.5Hz×60秒×2（4サイクルなので）＝900ｒｐｍ
　　　　　　ドンピシャ正解です。
　　→Duty＝98..3～98.4％（♯1～♯6まで全て同じ）
　　　　※電圧LoがINJへ通電している時なので
　　　　　　100％-98.3％＝1.7％　で正常値
　　＜補足＞
　　　上記の計測はV-PROの端子側とINJのコネクタ部の2箇所で計測
　　　しましたが結果は全く同じ。
　　　よって配線ロスは無く、INJコネクタ部で正常信号が確認された。

【点火系】
　①パワトラの点火コイル側コネクタ端子の周波数とDuty値を測定
　　→周波数＝7.5Hz～45.0Hz（♯1～♯6まで全て同じ）
　　　　　※自分自身の信号だけなら7.5Hzだが、他気筒の影響も受ける為
　　　　　　　7.5Hz×6＝45Hz　が測定されてしまう。
　　　＜補足＞
　　　　理屈が分からない方は、整備解説書B-224ページを見て下さい。
　　　　本来はオシロで見るか、カウントする電圧閾値を変えられれば7.5Hz
　　　　がはっきり読める筈です。
　　→Duty＝2.5％
　　　　※900ｒｐｍ時の工程時間は（1/（900/60）×2＝133ｍｓ
　　　　　　133ms×2.5％＝3.3ms　でドエル角は正常
　

－－－－－－－－－－－－本日の所感－－－－－－－－－－－－

・エンジンが失火している状態にても、INJの駆動電圧、周波数（周期）
　Duty値（パルス幅）は正常であった。また、点火制御信号も一次電圧、
　周波数（周期）、Duty値（ドエル角）は正常であった。
　これまでの経緯にて INJ、点火コイル、プラグが正常であった事から
　考えると「現状では燃料系、点火系に異常は無い」と判断される。
　尚、点火や噴射のタイミングがクランク角にきちんと同期しているかは
　手持ちの計測器では見れませんが、♯2～♯6が正常に点火すると言
　う事実からすれば、タイミングのずれは考え難い。
 
・APEXマルチメータを繋いでいた時は♯1の点火信号線とINJ制御信号　
　線に異常が見られ、これを改善した現状では共に正常値に戻ったにも
　関わらず失火が治らないのは、きっかけは制御信号異常かも知れない
　が、現時点ではエンジン本体にダメージを受けてしまっている可能性が
　高いと調査担当者の ゴキ源 ナナメ さんは冷静に語っています。
 

　では、また何か新しい情報が入りましたら、レポートしたいと思います。
　以上、現場より ゴキレポーター がお伝えしました～　　ｗ（＾＾）o
　
Posted at 2009/09/05 15:46:43 | コメント(8) | トラックバック(0) | 失火 | クルマ
2009年09月04日 イイね！

エンジン壊れたかも？お知恵を貸して下さい m(__)m

－－－－－－－－－－－－－まえがき－－－－－－－－－－－－－－
・つい先日、失火によるエンジン不調が発生しました。
　その後、関連箇所を色々と点検しましたが一向に改善されません。
　もしかするとエンジン本体が壊れたかも？？？の状況です。
　今後は念のためエンジンハーネスを交換し、これで治らなければエンジンを
　降ろす予定です。超々ショック　((´゜＿゜｀ｌｌｌ))ガーン…
・未だ原因がはっきり掴めていないので、アドバイスを戴ければ嬉しく思います。

◆以下は詳細の状況です。
　　詳細が分かるように非常に長い文章となっていますが、ご容赦願います。

－－－－－－－－－－－－－いきさつ－－－－－－－－－－－－－－
・8月30日の夜、空燃比確認のため自動車専用道路にて一度だけ3rd→4thの
　全開加速走行を実施。
　高負荷域の空燃比はほぼ11.0、ノックレベルも30前後で異音等はなく、加速
　感も良好。 （走行データはV-PRO本体ログにて記録）
・その後すぐ、自動車専用道路を降りて信号待ちアイドリングしたところ、不調
　に気付く。
　アイドル負圧は通常-250mmHg程度に対して-180mmHg程度、１気筒が失火
　している様な振動と排気音。
　無負荷3000ｒｐｍ一定にしても失火症状は変わらず、軽負荷走行でも排気音
　は悪く、振動感も伴う。高負荷では確認せず。
　詳細チェックは翌朝に実施する事とし、できるだけ負荷を掛けずに20Km程の
　道のりを帰宅。
　尚、アイドル中も含め機械的な異音は特に認められず、アイドル中にインマニ
　周辺での顕著な吸気吸い込み音も認められず、マフラーからの白煙や水蒸気
　も認められない状況。

－－－－－－－－－－－－調査1日目－－－－－－－－－－－－－－－
【不良気筒の確認】
　①点火コイルのコネクタ抜き→♯1気筒のみ変化せず、他の気筒は更に悪化。
　②点火プラグの点検→ ♯1のみ黒くすすけた状態。♯2～♯6は正常。
　★上記より♯1気筒にて失火が起こっていると判断。

【点火系】
　①パワトラの交換→改善せず。（中古の正常品）
　②点火コイルの交換→改善せず。（中古の正常品）
　③点火プラグの交換→改善せず。 （中古の正常品、全気筒交換）
　④クランク角センサーの交換→改善せず。（中古の正常品）
　⑤点火コイルハーネスの交換→改善せず。（中古の正常品）
　⑥点火コイルハーネスのコネクタ端子の電圧と導通チェック（Key-ON時）
　　→電源端子は12.5V、Gnd端子はmΩレベルで正常

【燃料系】
　①INJの交換→改善せず。（中古の正常品）
　②ドロッピングレジスターの交換→改善せず。（中古の正常品）

【エンジン他】
　①圧縮圧力の点検→全気筒とも 11kg/cm2弱 で、ばらつきも少なく良好。
　②タービンの点検→目視＆触指にて異常なし、アイドル中もしっかり回転。
　③冷却水の点検→ラジエータにオイル浮き等の異常は無く、量も適正。

－－－－－－－－－－－－調査2日目－－－－－－－－－－－－－－－
【点火系】
　①エンジンハーネスのパワトラ側コネクタ端子の挿抜力確認
　　♯1端子をコネクタから外しパワトラのオス端子との勘合チェック→正常
　②エンジンハーネスのV-PRO～パワトラ間の導通確認→導通あり
　③　　　　　　　　　　〃　　　　　　　　　　　　　の絶縁確認
　　パワトラ側コネクタ端子とボディ間の抵抗値→♯1のみ50Ω、他は∞
　　V-PRO側コネクタ端子とボディ間の抵抗値→♯1のみ50Ω、他は∞
　★ 上記より、エンジンハーネスのパワトラ制御信号線の♯1だけが何処かで
　　　絶縁不良（擬似接触）となっている事が判明。

－－－－－－－－－－－－調査3日目－－－－－－－－－－－－－－－
【点火系】
　①テスト的にV-PROの♯1点火制御信号端子とパワトラ♯1端子を別配線
　　にて接続。（当該部のエンジンハーネスはカット）→改善せず。
　②念のため、点火プラグ＆点火コイルを再交換→改善せず。
　③念のため、パワトラを再交換→改善せず。（友人からの借用品）
　④点火プラグの火花確認→しっかりした火花が確認できた。
【エンジン系】
　①EX側カム＆タペット周辺の確認（圧縮圧力は有った為、IN側は未確認）
　　→カムホルダーの浮き無く、ボルトの緩みも無し、目視ではあるがタペット
　　　クリアランスも正常
　②バルブタイミング
　　→カムプーリーの合いマークにズレ無し、タイミングベルトも異常無し
【燃料系】
　①エンジンハーネスのINJコネクタ端子間（電源側～ECU側）の導通確認
　　→♯1＝∞、但しコネクタを捻ると20～30MΩ（絶縁低下）を示す場合あり。
　　　♯2、♯3は常に∞で正常。
　★ ♯1のみコネクタや防水ラバー内にオイルの浸入が見られたため、被覆
　　　に異常が無い事を確認の上、洗浄を実施。以降は常に∞で復帰。
　　　この後、エンジンを再始動したが改善せず。
　②エンジンハーネスのINJコネクタ端子とGndの電圧確認（Key-ON)
　　→電源側端子；♯1、♯2、♯3 すべて 12.5V で正常
　　　 ECU側端子；♯1＝4.5～5.0V、♯2、♯3＝100～400mV
　★ ♯1のみ異常値を示しており、エンジンハーネスのINJコネクタ配線に
　　　異常が有ると思われる。（ECUのTrはINJ制御信号をGndコントロール
　　　しているので、この配線から5Vが来ているのは全く持って異常！） 
⇒では、何故♯1気筒の制御信号線ばかりに異常が認められるのか？
　　そう言えば、エンジンハーネスから♯1の点火制御信号と♯1のINJ制御
　　信号を分岐取り出している事を思い出した。それはAPEXマルチチェッカー
　　（以降はマルチメータと表現）への配線である。
　　もうひとつ思い出した事がある。それは今回の不具合発覚直前のマルチ
　　メータの表示（INJ使用率）が異常値を示していた事である。
　　私は全開加速した時は必ずINJ使用率とA/F計の数値をチェックしており、
　　その時はマルチメータのINJ使用率が99.7％とほぼ全開を表示していた。
　　通常はブースト1.4K時ではで80％程度を示すので、確認の為に帰宅後に
　　V-PROの本体ログデータを確認した結果は80％（正常）であり、マルチ
　　メータの表示が間違っており、ノイズ等によるエラーか？と思っていた。

－－－－－－－－－－－－調査4日目－－－－－－－－－－－－－－－
これまでの調査結果からマルチメータ、もしくはその配線経路の異常が疑わ
れる為、ここを重点的に調査。
【配線系】
　①エンジンハーネスのINJコネクタ端子とGndの電圧確認（Key-ON)
　　（念のために、上記の調査3日目の【燃料系】②の再現試験を行った）
　　→電源側端子；♯1、♯2、♯3 すべて 12.5V で正常
　　　 ECU側端子；♯1のみ4.5～5.0V で異常のまま
　②分岐線の先にあるマルチメータ本体へのコネクタを外した状態で再測定
　　→電源側；♯1、♯2、♯3 すべて 12.5V で正常
　　　 ECU側；♯1、♯2、♯3 すべて 100～400mV で正常復帰
★♯1のECU側電圧が正常に戻った事から、マルチメータもしくはその分岐
　　配線に異常があったと思われる。
★その後、エンジンを再始動するも改善はされなかった。また、念のために
　　点火コイル、パワトラも交換してみたが改善されず。

⇒ 完全に行き詰ったので、知り合いの整備工場にお願いして、念のために
　　エンジンハーネスを交換してもらう予定。これでも駄目ならエンジを降ろし
　　て内部を点検してもう予定です。
　　個人的には、マルチメータもしくはその分岐配線に異常が生じて♯1気筒
　　の制御がおかしくなり、♯1気筒がダメージを受けた様な気が・・・
　　若しくはV-PROの制御機能にダメージを受けたかも？
　　暫く憂鬱な日々を送っております　(´＿｀。)グスン　
 
＜追記＞
　　さっき、こんな記事を見つけました。（勝手にリンク貼ってスミマセン）
　　こんな結末だったらいいのになぁ。。。
　　
Posted at 2009/09/04 22:34:27 | コメント(9) | トラックバック(0) | 失火 | クルマ
 
 

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