なかお＠Ｒ－Ｊｕｎｋｉｅのブログ一覧

いよいよ専門分野のサスペンションです。

まあ、私のやってることは完全否定でＯＫですが、考え方は大事にしてくれるといいなあって思います。

アーム切って繋いだり、作っちゃったり、もう数台やっちゃって麻痺しつつもあり・・・
もう少しクルマを作るときに考えてくれれば、要望してくれてればこんなこと必要なかったのにと思ったり。


サスペンション。

ストラット式とかダブルウィッシュボーン式とかいう、アレです。
乗り物に採用され始めたのは１９世紀とかそんな昔からありますが、当初から現在までほぼ「乗り心地をよくする」ために用いられています。

これが金が有り余ってヒマな貴族が暇つぶしに自分の奴隷に危ないことをさせて見て喜ぶ「レース」なる賭け事が始まってからは、速く走らせるために必須なものとなりました。

２０世紀後半になると、経済活動が繁栄しレースの勝者には名誉も与えられ、そのクルマを作ったメーカー（コンストラクター）も商品のイメージアップになるからと参加し、スポンサーもお金を出し始めました。

勝つことがお金につながることから、当然いんちきまがいの改良もありつつ進化していきます。
あくまで「危険なものを見せるエンターテイメント」という性格から、１チームが勝ち続けることは許されず、様々な制限をかけることになりました。なっています。

結果、安全なサスペンションは乗り心地を追求した自動車にしかなく、速さを競う場での進化は閉ざされたままとなっています。


という前置きから私が言いたいのは、普通の人が乗れる乗り物と速さを競う乗り物の機能の共存は不可能なのかってことです。

ひとつの答えが、Ｒ３５ＧＴ－Ｒです。
４ＷＤ、Ｖ６　３．８Ｌツインターボ。
あれが速くて当然だと思う人は「クルマを分かっていない人」です。
ポルシェがＧＴ－Ｒのニュルのタイムにケチをつけたっていうニュースもありましたが、ポルシェは乗り手を選ぶクルマで、誰もがＧＴ－Ｒの速さについていけるわけではないです。

サスペンションは「目的」で結果が大きく変わります。
現在売られているクルマで（誰が乗っても速い本当の）速さと安全性とを両立できているものはＧＴ－Ｒ以外にありません。

で、あの大きさ、重さ、パワーがホントに必要なのか？
私の考え方はこうです。
技術的にはもっと軽く小さく出来るけど、速さを売りにしたクルマを買う人はあの価格帯にしかいないから、庶民は無視。


私が昔から今まで追い求めているものは、普通のクルマのままサーキットも速い、です。
もちろん庶民な私は数百万円のクルマを新車で買えませんから、その味見だけでも、という思いでクルマを購入し、色んな人と関わり、見てきました。
その結果、売ってるクルマは全てカスみたいにサーキットでは遅くて、人が速いという世界でした。
２０００万しようがミニサーキットを走るとジムカーナのＡ車両のＧＡ２シティより遅いんです。
んが、そのシティは乗り心地が最悪・・・
ギコギコガコガコバッタンバッタン。。。

ならばちゃんとクルマを速くしてみよう、ということでチューニングの深い世界へ踏み込んだわけです。

私は自分が速くなりたいという欲求がほとんどないので、全てクルマのせいにしました。
それがサスペンションの改造のきっかけです。
素直にタイヤを生かしたい。
それだけです。

インプレッサ。
会社の後輩から１５万で買ったＣ型のＧＣ８、ＷＲＸでした。（ＳＴｉではないです）
最終的にリアドアをＦＲＰ化しましたが、それ以外は普通の乗り物と考えています。
もちろん３ナンバー化したりもしましたが、エアコン、パワステ、内装、パワーウィンドウなど装備は全て残ってますし、太いタイヤを入れるための努力はしましたが、切った張ったもなし。
車高調も売ってるものそのままで車高も最低高さ９ｃｍ以上、触媒付き、静かなマフラー、純正エアロ。
タイヤはＳタイヤを積んでいくので、普段は普通のラジアルタイヤです。
当然車検で戻すものはひとつもなかったです。

これでＡＬＴ２８秒６でした。（１７８さんが乗って２８秒１）

ロードスターＮＢ８。
中古で６８万の１０ｔｈリミテッド。
これは４スロと車高のためにそのまま車検ＯＫとは行きませんが、他はインプレッサと似たようなものです。
タイヤが積めないので、履いたままでサーキットに行くしかないのが最大の欠点でした。

これでＡＬＴ２９秒０でした。（１７８さんが乗って２８秒６）


２台ともその車種のチューニングされたエンジンの中では速いほうです。
ですが注目して欲しいのはサスペンションです。
さして軽量化もしていないのに、それをくつがえしているだけではなく、乗った人にしか分からないのが残念なんですが、安全で乗りやすく速いです。

それを目的としたからそういうクルマ（サスペンション）になったのであって、遅くても良いなら足回りなんていじる必要なんて一切必要ありません。
純正ショックにローダウンスプリングと○ーリンズは「同じ」価値です。
見た目とわずかなフィールの違いだけです。
ある特定の人にとっては「鬼に金棒」かもしれませんが、少なくとも私にはＫＹＢの純正形状にローダウンスプリングと同じ扱いです。
直巻きスプリングよりも安いバンプラバーでセッティングできますから。


サスペンションはタイヤを「安定して」使い切るためにあります。
そうでないものを目的とするならば、なんでも同じです。

タイヤの安定した使い方については次回。

昨晩結構書いたのにうまくアップできず。。。


Ｖ型エンジンって良い？かどうかは作りこみによるって感じですね。
ブガッティヴェイロンはＷ型１６気筒。
Ｖ型系はスペース優先であることは確かです。


エンジンでのまとめとして良い例を示します。

ＶＷのタイプ１、通称ビートル。
発売は１９３８年とか１９４０年代から数十年。
空冷水平対向４気筒のリアエンジン後輪駆動（ＲＲ）

新型、ニュービートルはゴルフの車体をベースに１９９８年～２０１０年。
水冷直列４気筒のフロントエンジン前輪駆動（ＦＦ）

最近ザ・ビートルとしてモデルチェンジしたようですが、４気筒１２００ｃｃのターボ付き７速ＤＳＧ？


工作技術やスペースの考え方、使用用途、ニーズに合わせて大きく変化しています。
どっちが優れているとかの議論は不毛なことなのは明白で、４気筒エンジンの形式についても当時一番安く頑丈で目的に合うものが選択されたに過ぎないです。


所詮エンジンは車体があってのものであり、Ｆ１ですら理想を追求したものにはなり得ないということです。

２輪でもオフロード用とロードスポーツ用ではキャラクターの違うエンジンが開発され、理想とはいえません。


エンジンのニーズを変える必要があるってことで、それはメーカーではなく、我々ユーザーがやることですね。

私は、改造はその手段の一つだと考えます。

現在の技術は電子制御を使って安全に出来ますので、エンジンそのものをレベルを落として市販化する必要はないはずで、ユーザーが「本物」を望めば製造も可能と考えます。
ニーズを表現するにはユーザーが進化、成長しないといけないですね。

適当に作った３００ｐｓくらいのエンジンに、「これで十分」とか言ったらそれでオシマイです。

早速第２回。
前回がネガティブな内容になった理由と、その先です。

ここでのエンジンのチューニングとは、パワーアップやレスポンス改善など、基本的なレベルアップを指し、そういうことに影響しない内容は無視します。


エンジンの基礎的な考え方

混合気（空気とガソリンの混合）を吸い込み、圧縮し、点火し、燃焼ガスによる膨張でエネルギー（パワー）を得る。

この４段階が２回転（４ストローク）なので、４ストローク１サイクルエンジンといい、ガソリンエンジンがそうです。

排気量固定で、より大きなパワーを出すには、
１．よりたくさんの混合気を吸う（吸気効率改善）
２．強く圧縮する（熱効率向上）
３．確実に点火する（熱効率向上、膨張時エネルギーロス改善）
４．膨張エネルギーを効率よくピストン、クランクに伝達すること（ロス改善）
となります。

各項目の後ろのカッコ書き内容が直接の改善方針になります。

排気量を上げることは、ほぼ１．に当たります。
ターボなどの過給では１．の吸い込みが押し込むイメージですね。
高回転化によるパワーアップは後で書きます。
排気系は説明がめんどくさいので、他で調べてください。


まず大事なことは、上記のハナシはスロットル全開かつ回転数が固定が前提で、全開でない状態のパワーは全て制御がどうなのかってことで、回転数が変動する加速時はまた別のハナシだってことです。
それは後で具体例を示して説明します。

１．では、インテーク関係で、よくやられるのがエアクリーナー交換ですね。
吸気効率改善で重要なのが、どこがどれくらいネックなのか？です。
個々を検証し、改善につなげることが重要です。
平成１１年ＮＢ１型ロードスターで検証した結果、エアクリーナーではなくインテークマニホールドでした。

独立スロットル化やカムシャフト交換や、バルブタイミング変更など、１．の改善がチューニングのほとんどといっても良いですね。

ヘビーな改造では、ポート拡大、ビッグバルブ化などまで行いますが、現在では昔のエンジンほど効果はありません。


２．圧縮比を上げることで、燃焼そのものが変化し、まとめると熱効率が改善するそうです。
個人的には、パワーアップに効くというよりは、速いエンジンになる感じです。

３．吸い込んだ混合気は全て燃えると思ってる人もいるかと思いますが、全然燃えてません。
ガソリンエンジンの場合、空気（酸素）を吸い込む量が限られてますので、それに見合う量のガソリンしか要らないはずですが、２０％以上余分なガソリンを混ぜます。
空燃比から考えても２５％くらいのガソリンは燃えません。
燃えるといっても膨張の後半で燃えても意味が無く、早く燃えないとダメです。
圧縮との関係もあるそうですが、強い火花と燃えやすい環境作りが重要です。

最近のエコエンジンはここの研究が進んだ結果ですが、パワーにはあまり貢献していません。
直噴エンジンが当たり前な時代ですが、パワーを出すにはポート噴射が有効であることが、２輪やＬＦ－ＡのＶ１０、８６（ＢＲ－Ｚ）のエンジンなどから分かります。
Ｆ１もそうですね。

まだしばらくは点火系強化しかないと考えます。


４．は全体に関わることですが、摩擦（フリクション）改善が主になります。
ピストンが受けたエネルギーはクランクシャフトにコンロッドを介して伝えますが、どうしても角度がつくためにピストンにはシリンダー内壁に押し付ける力が発生します。
この摩擦力が少ないほどロスが減り結果パワーが上がります。
手段としては、ピストンクリアランスを大きくする（⇔音が出る）、シリンダー内壁の面を綺麗に仕上げる（プラトーホーニング、めっきシリンダーなど）、コンロッドを長くする（⇔エンジン全高ＵＰ、重量増）、ショートストロークにする、シリンダーとクランクシャフトの軸線をオフセットする、などです。


高回転化ですが、計算すると分かります。
出力（パワー）＝トルク×回転数×係数
トルクが同じなら回転数を上げたほうがパワーが出る、ということです。
分かりやすくいうと、ターボはトルクを上げてパワーを出し、ホンダのＶＴＥＣは回転数を上げてパワーを出しています。


ひとつひとつの部品を理解し、狙った効果に対し阻害する要因を考えて効果が得られないようなら対策するなど、非常に難しいと思います。

また、制御系で問題があることがほとんどです。
欲しいパワーは４０００回転以上だと思いますが、そのゾーンは自動車メーカーとしては重要でないため、燃料と点火マップ書き換えだけでは済まない大きな問題を抱えています。

インジェクターは容量だけでなく、噴射量が増えた時にちゃんと燃えるのかどうか。
点火系は高回転で追従してるのかどうか。
制御方式（エアフロ式、圧力式、スロットルポジション式）はどうか？


私が経験した９１１のエンジンとロードスターのエンジン、インプレッサとＧＴ－Ｒで、やったことと結果の考察を書きます。

９１１（７３年式２．４Ｌベース）
ボア×ストローク：９３×７０．４　　（約４７８ｃｃ×６気筒、約２８６９ｃｃ）
３００度くらいのカム、圧縮比１１以上
レース用ピストン（マーレ製）
６連スロットル（φ４３）、ハルテックE6Kによるスロットルポジション式制御、レブリミット8000rpm
２ＪＺ用430ccインジェクター（１ホール、２分岐）
軽量フライホイール

ロードスター（ＢＰ）
ボア×ストローク：８３×８５　　（約４６０ｃｃ×４気筒、約１８４０ｃｃ）
２６０度くらいのカムと３０４度カムの２パターンでテストし、２６０度のほうで使用
圧縮比１１．５くらい、マルハピストン（マーレ製）、Ｈ断面コンロッド（アメリカ製）
４連スロットル（φ４７）、フリーダムによるスロットルポジション式制御、レブリミット9500rpm
EJ20（GDB）用550ccインジェクター（１２ホール）
軽量フライホイール

１気筒あたりではほぼ同じメニューですが、ボアストロークとカムが違います。
もちろん６気筒、４気筒で排気量が違うのですがその差を引いても、ボアストロークの差、クランク重量が大きいのではないかと感じました。
ロードスターで３０４度カムをテストしたとき、思ったより速くならなかったのです。
９１１のエンジンはＯＨＣ２バルブなので、カムの度数が大きくても空気が入らないのは考えられますが、だったらバランスの悪いエンジンになるべきで、ロードスターのエンジンのバランスが悪かったです。

ロードスターでは９１１の時の見直しが高回転で必要で、インジェクターに気を使いました。
おかげで７０００ｒｐｍ以上の伸びは想像どおりでしたが、２速の加速が不満でした。


逆に、
インプレッサ（ＥＪ２０）
ボア×ストローク：９２．５×７９　　（約５３１ｃｃ×４気筒、約２１２４ｃｃ）
純正カム、圧縮比９弱、マーレピストン、EJ255用555ｃｃインジェクター（１２ホール）
軽量フライホイール
パワーＦＣ、Ｚ３２エアフロ、ＡＲＣインタークーラー、ＧＤＢ－Ａ純正タービン、等長タイプエキマニ（φ３８）、スポーツ触媒、φ７５マフラー

ＧＴ－Ｒ（ＲＢ２６）
ボアストローク：８６×７３．７　　（約４２８ｃｃ×６気筒、約２５６９ｃｃ）
純正カム（バルタイ変更）、圧縮比８．３、純正ピストン、純正インジェクター（１ホール）
軽量フライホイール
ＲＯＭチューン、Ｒ３４ＧＴ－Ｒ純正タービン、等長タイプフロントパイプ、φ８０マフラー、スポーツ触媒

この２台では、インプレッサが良かったです。
６気筒がレスポンスが良いってことはないです。ＧＴ－Ｒの１速はびっくりするほど遅いです。。。
ＲＢ２６もインジェクターを見直せば改善するかもです。

クランク重量は、９１１約１０ｋｇ、インプレッサ約１０ｋｇ、ロードスター未測定（１８ｋｇくらい？）、ＲＢ２６約２３ｋｇです。
ＲＢ２６はさらにクランクプーリーが６ｋｇくらいあって、ＥＪ２０はアルミプーリーで１ｋｇ、９１１も１ｋｇくらいでした。
ロードスターもアルミプーリーにするとクランクの振動によりオイルポンプトラブルを起こしやすいようですね。

プーリーが重くないといけないならば直列エンジンはクソですが、２輪用ではそんなことはないようなので、そもそもの設計不良と考えますがどうも対策が難しいようなので、水平対向エンジンが優秀と考えて良さそうです。

回転数固定でのパワー（いわゆるパワーチェック）ではこういう検証が出来ないため、ＲＢ２６が速いことになってますが、そうではないと思います。
ゼロヨンなり、150km/h以上の加速勝負ならこういった低負荷での加速は無視されるに近いため、峠やミニサーキットといった100km/h未満の速さを重視すると、水平対向が優れるということです。

ただし水平対向エンジンは大きな問題を抱えています。
ヘッドに送ったオイルの回収が重力をあまり使えず、コーナーの横Ｇの影響を受けて、オイルがオイルパンに戻せないという問題です。
９１１はドライサンプですが、そのためです。
ＥＪ２０はＧＤＢの中期でだいぶ改善されていますが、ウェットサンプのままです。
もちろんストリートレベルでは全く問題ないので勘違いしないでください。
ポルシェも現行の水冷エンジンはＧＴ３などの特殊なのを除いてウェットサンプにコストダウンしてます。



チューニングとは、

メーカーがお客さんのためにコストダウンしたもの、手を抜いて作ったものを本来の姿にする

ということです。



たとえばロードスターにＥＪ２０のＮＡエンジンのちゃんとしたのを載せると最高だと思います（笑
チューニングの前にベースエンジンの素性をきちんと調べることが大事です。
９１１のエンジンは高いので、スバルだけになってしまいますが・・・
８６、ＢＲＺが出たので、チューニングが流行ることを願います。

というわけで第１回。
画像なしで字ばっかりなので、読みたくない人はそれまでです。


当然クルマの話題なので、クルマの範囲で書きます。

①ちょうどいいエンジンってあるの？

ありません。
もともと欠陥のあるガソリンエンジンおよびディーゼルエンジンなので、完成しませんし、未完成なものに対して常に向上を望むのが人間です。
あばたもえくぼっていう言葉がぴったりの「モノ」です。
なので、評価において必ず絶対値ではなく相対値で表します。

②メーカーの考え方は？

「成り行き」です。
理想の何かを考えてることはほとんどありません。
あるクルマのそれのエンジンを基準に、アレコレ理由を付けて改善したと称して商品価値を上げようとしてるだけです。

③純正が一番いいっていうけど？

クルマ全体を考えた場合、他がほとんど純正のままであればそうでしょうね。
が、タイヤひとつ換えただけでそれが当てはまらない場合もあります。
基本的には成り行きで誤魔化した状態で販売するしかないのですから、未完成なのは同じです。

④そうはいってもチューニングエンジンって壊れちゃうじゃない！

純正が壊れてないと思ったら大間違いです。
たくさんのエンジンがお客さんのもとで壊れてます。

⑤なんで壊れるの？

もちろん欠陥があるからです。
エンジンの製造現場にいると分かりますが、基本は１万台に数台は不良が出るようになってます。
組み合わせがよければ運よく壊れずに寿命をクリアするかもですが、確立でいうとそういうことです。
メーカーの対応は、「すいません、交換します」ということになります。
これがルールとなり、「あからさまな欠陥」が見つかり、重大な不具合と判断すれば「リコール」で、重大でないと判断すれば、そのまま販売を続けます。
そして利益追求のために「改善」します。
完璧な出荷検査をして１００％壊れないエンジンを販売できるか、と聞かれれば、できるはずだけど儲かる儲からないは別でやらないこと（考えないこと）になっています。

⑥パワーアップってマイナスイメージが強いよね

メーカーが何１０年も掛かって欠陥だらけなんですから、よいエンジンに改善するのは至難の技です。
なんかレース屋さんのエンジンは優秀で、アマチュアがいじるとよくないイメージがありますが、どんぐりの背比べです。
エンジン部品はまともに測定することができないですから、勘コツの話です。
実績は、あまり関係ないです。
それなりの部品をそれなりに組めればそれなりの結果が出ます。
必要な部品を省けばそういう結果しか出ません。

アマチュアの失敗はほとんどイージーミスですから、数回やればほぼ同じです。
もちろん人それぞれ向き不向きはあります。

エンジン本体もですが、制御に問題があることも多いです。
プロでもストリート用に制御をちゃんとセッティングするのは、ほぼ無理です。
時間を掛ければ出来る可能性があるのですが、その対価が払えないはずなので、実質不可能です。
なので、パワーアップは自分でやる以外、無理だと考えるのが正しく、エンジンは悪くありません。
お金が払えない「あなた」か、自分で出来ないとあきらめた「根性なし」が悪いです（笑
ちなみに、現在ではドラクエ攻略より簡単です。
根性なしは冗談で好き嫌いの話なので、エンジンやＥＣＵや作った人のせいにしないでください。

⑦チューニングエンジンの乗り味のマイナスイメージの原因

これもほぼ制御のせいです。
エンジン本体が未完成なため、正しい制御がされることはまずありません。
マニュアルのクルマに乗ったことがある人なら分かると思いますが、１速でクラッチを使わずに走り続けるのは苦痛だと感じると思います。
ギクシャクするし、エンジンブレーキが強すぎて、アクセルワークに気を使います。
これは制御がダメだからです。
同じことが軽量な車両で大排気量でスポーティなセットアップした場合に３速くらいでも起きます。

アメリカでＡＴが多かったのはおっきいＶ８エンジンがメインだったからと考えてます。
ＭＴでは制御をきちんとやらないと乗りにくいので、あいまいな駆動系が効率的に選択されたと思います。
日本でＡＴが多い理由は、単純にＡＴの完成度の向上と自動車のニーズの拡大が同時期だったからだと思います。

⑧制御のごまかしの代表

・シングルスロットル
　コストダウンとメンテが楽であることしか効果がないのですが、制御でごまかすことで悪くないものになっています。
　エンジンが本気を出すと一気に不具合の塊になります。

・フライホイール
　これも制御不良改善のため、ごまかしやすくするためのものです。
　ロードスターで確認しましたが、１速２速ではブレーキによる減速Ｇよりエンジン回転数の低下速度のほうが遅いため、リアブレーキが効かないことになります。
　２速６５００ｒｐｍからフルブレーキをしないことになってるってことで、とてつもない減点対象です。
　クラッチを切れば良いことでもありますが、フライホイールが軽ければ良いわけで、何故重いのかの理由がおかしいです。
　主な理由は、振動とアイドリングの安定化です。
　エンジンと制御にお金掛けると売れないらしいので、買う人が悪いです。
　私なら新車で絶対に買わない。
　２輪の場合は、バックトルクリミッターを取り付けてます。（ホンダがNR500、1980年くらいに開発）
　２輪だとコケて死ぬので、まじめに作りますし、危ないならだれも買わない。
　ローギヤード、高回転で使う場合、回転落ちの速度も気にしてセットアップが必要です。
　フリーダムなどのアイドルコントロールも一応考慮されてます。

・電子制御スロットル
　１００％ごまかし用（笑
　本当は違う使い方が良いのですが、クルマの動きそのものを正しい方向へ改善する必要がないため、おそらく開発した人の気持ちの中に少しあった善意がけちょんけちょんになる最低な使われ方をしています。


こんな感じでいかがでしょうか？
改造なんてするもんじゃないですよ～（笑

私はポンコツをいじるのが趣味なだけです。

なんとなくまとめたくなったので、数回くらいに分けてまとめてみようと思います。
いつまで掛かるか分かりませんが・・・

第１回　エンジン全般（本当のこと）
第２回　エンジンチューニング
第３回　サスペンションの役割
第４回　ストリート用とサーキット用のアシ周り
第５回　クルマと時代
第６回　趣味としてのクルマと社会

てな感じでテーマを決めて書こうと思います。
たぶん要所要所で脱線します（笑