紅茶んのブログ一覧

さて、前2回で色んな意味での
効率の上げ方を羅列しました。
回転域が広いレシプロエンジンでは
どれを優先するかで出力特性が変わります。

1つ抑えておく必要があることとして、
流速と断面積の関係です。
太いストローと細いストローを
思い浮かべてもらうとわかりやすいですが、
同じ力で吹き込んでも、
細いストローの方が吹き込むのが大変で
吹き出す空気のスピードが速いと思います。

このことから流速は断面積に反比例します。
(断面積が減れば流速が増える)

しかし、断面積が大きいほうが
たくさんの空気が流れます。

では同じ太さでも長さの違うストローでは。
『空気の重さ』を考えると
短いほうが吹き込むのが楽ですよね。
速度に関しては吸気慣性が働くので
長い方が速度が出ます。
ストローは大きな変化ではないと思いますが。

これをエンジンに当てはめてみると…
低回転では空気量よりも速度が重要で、
長く、細い吸排気管が必要
高回転では速度よりも空気量が重要で、
短く、太い吸排気管が必要

ということになります。
なので、エンジンの特性を
低回転よりにするか高回転よりにするか
これによって吸排気の設計が決まります。

2つの両立は難しいですが
両立を実現しているのが
マツダ787B

リアルタイム可変吸気システムを備えています。
回転数に合わせて剥き出しの吸気管が
スパスパ前後します笑


再生時間0:42

いやーすばらしい音楽だｗｗｗ

こんなの市販車、チューンではまず無理なので
マージンをとっていたり、消音のための機関を
取り外して効率を上げることで
全体的な出力の向上を目指します。
ぼくの場合、第1回と第2回で上げたポイントを
1番両立できる(であろう)パーツを採用します。

ではぼくのプランを。

現状は
柿本マフラー
純正交換タイプトラストエアクリ
レゾネーター撤去→ダクト設置
純正吸気口キャンセル

だけです。
ここからスタートして、
吸気温・外気温
エンジンの負圧を計測しながら
パーツ1つ1つの性能を確かめたいと思います。

①コールドエアシステム
アメリカでこう呼ばれてましたが、
レゾネーター部分に設置するタイプの
剥き出しエアクリです。
エンジンルームの熱気を吸うことはありません。
またスロットルまでのサクションパイプが
純正より長くなるので、吸気慣性の落ち込みは
最小限になるのではないかと思ってます。
お値段爆安40ドル。

②バンパーエアインテーク設置
バンパーに穴を開けてそこから直接ダクトで
エアを導いて、同時にエアクリをボックスで囲って
走行風を逃がしません。
同時にMS復活。5000円あれば作れると思います。

③エキマニ
エクゼやマキシムは高いので
セカイモンで買います。まさかの90ドル。
熱集中によるクラックが怖いので
バンテージ巻くかは考え中。
国内産は4-2-1排気ですが
こいつは4-1排気なので
更に高回転よりになります。

④インマニ
高いので買うかはわかりませんが(それでも300ドル)
アメリカにはインマニもあります。
かなり短くなってるのでトルクがなるなるかも。

⑤ハイコンプピストン・ハイカム
インジェクター・ロムチューン
ロードスターチューンの流用。
ここまでは無理だと思います、金銭的に笑
やるなら就職してもまだ乗るって決めたときかな。
でもアテンザを手放す自分が想像できないので
やりそうではあります。
予算50万。

②、③は前後すると思いますが
パーツは1つずつ取り付けてその効果を検証します。

今日は温度計を取り付けて
現状を確認してみます。

①〜④までやっても5万ちょっとですね。
送料込みで。
やってみる価値はあると思います。

今日とりあえず温度計をつけました。
これだけでも結構おもしろい。



あしたはバキューム計が届くので
センサー以外の取り付けをやりたいと思います。

さて、昨日は
より多くの燃料を噴かせるため、
空気の量を増やす方法を羅列しましたが
増やせば増やすほど、どんどん吸われるため、
燃やしたガスはさっさとどっかに行ってもらいたいところ。

出口がもたつくと入口にも影響します。

排気に関しては、、量は変化させることができないので
吸気よりシンプルですが
いじる部分が少ないという意味で難しいです。

では、出力向上のための排気改善とは。


①排気効率を上げる
マフラー交換・エキマニ・触媒ストレートですね。
マフラーは消音のため、流速を落としてるので
音をうるさくすることで効率が上がります。
エキマニは、生産上、材質や形状が
効率重視にはなっていないので
等長タイプや、集合方法を変えることで理想的になります。
触媒ストレートは付ける予定はないので割愛。

②排気温度を逃がさない
吸気の話で、「気体は温度が上がると膨張する」
と話しましたが、今度はせっかく上がった温度を逃がしません。
燃焼室から出た膨張しまくってるガスは
一目散に出口へ向かおうとしますが
ここで温度が逃げると排気速度が下がり、
次のガスよりも流速が落ちます。
次のガスは前がつっかえて出ていけず、
負のスパイラルに陥ることになります。
エキマニにサーモバンテージを巻くのは
エンジンルームの温度を
上げないようにするためでもありますが
それ以上に熱を逃がさないためです。


ですがこの2つをやりすぎるとやはり
低回転での慣性力が落ちてトルク落ちの原因に。

吸気も排気も考え方は一緒ですが、
『じゃあ入口出口で剥き出しにすれば効率いいじゃん』
ってなるかもしれませんがこれは必ずしも正しいとは言えません。

昨日も少し触れましたが、
エンジンが負圧で吸う量が決まっているNAでは
『慣性加給』がモノを言います。

難しい話なので、下手くそな絵で表現しましょう。笑

エンジンは、連続で燃焼しているとはいえ、
事象事象を細かく分解すると、
空気の流れが止まってしまう時間のほうが長くなります。
４ストロークエンジンではクランクシャフトが720°回転する間に
吸気→圧縮→膨張→排気
を繰り返します。

吸気バルブにクローズアップしてみると、
720°の間にバルブが開いている間はわずか。
仮に1サイクルで割って180°とすると、3000rpmで毎秒50回転。
1行程2回転あたり0.04秒。180°は1/2回転なので0.01秒。
それ以外の0.03秒間では閉じたバルブに塞がれて空気が渋滞します。
でも、後ろからはさらに空気が進入しようとしてきます。
自身が持っていた速度と、後ろからの圧力によって、
バルブ直前の空気は押しつぶされ、圧力が上がります。

そして、バルブが開いた瞬間、押しつぶされてた力が解放され、
シリンダーに空気が一気に流れ込みます。
これが吸気慣性効果です。
この絵ではインマニの空気の流れを表現しましたが、
これはどこでも適用されます。
エアクリボックスでも、エキマニでも。


低回転で空気に速度がない中でパワーを出すには
これが最も重要です。


大事なのは『空気は質量を持った物質』ということです。
質量を持っていれば『慣性の法則』を適用できます。

また、正圧でなく負圧で考えると、『脈動効果』ともいいます。
心臓や灯油のポンプを想像してもらうと
わかりやすいですが、
流体が出ていった空間には負圧が発生します。
出て行った空気が次の空気を吸わせるわけです。
固体では無理ですが、液体や気体は「連続体」
であるので、連続して運動を続けるエンジンは
これをおいしく利用することで、100%の性能を発揮できます。

つまり、エンジン前後の吸排気管を取っ払えば、
『ピストンのストロークで発生する正圧・負圧で吸排気』することになり
エンジン単体での性能が出ますが、
吸排気管を効果的につけることによって、それ以上の性能が出せます。


長くなりましたが、最後。

『じゃあ吸排気管を超長くすれば慣性加給の効果も
あがるからパワーもあがるんじゃないの？』

『違います』

さっき言ったように、『空気は質量を持った物質』です。
つまり、流管を長くすればするほど、重くなります。
それを動かすきっかけは結局ピストンのストロークなので
重くなった空気が吸気でもたつく、排気でもたつく、
結果、エンジンのふけ上がりが悪くなる＝レスポンスが悪くなります。


レスポンスと低速トルク。

どちらを優先するのかがNAの醍醐味でしょうｗ

ぼくはどっちも優先しますｗｗ

次回はこの机上の空論からのプランをば。