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GARAGE猫足 自動車技術


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燃費ってなんだ?
 燃費というと世の中ではL/kmで話が進むようです。つまり、燃費のいい車=この値が大きい車 と現されます。しかし、現実には同じ車種にのっていても燃費の値は大きく異なるのも事実です。例としては、普段のお買い物の時と高速道路では高速道路のほうが一般にはよい数値が出ます。ほかにも家族でフル乗車し、荷物をつんで旅行に行くときと日々のお買い物のときでも数値はことなってきます。やはり、L/kmという単位では「運転の仕方」「使用条件」「車種の違い」が一緒くたにされてしまっている単位といえます。これでは新しい車を買おうとするときに「その車って燃費どれくらい?」と聞くことはナンセンスですね。
 では、どのような単位を使うとよいのか考えてみましょう。車両が走るときには駆動力≧抵抗であるときに走ることができます。つまり

 駆動力=(エンジンの馬力-駆動系の抵抗)
 エンジンの馬力=(ガソリンの燃焼エネルギー×効率)
 
 抵抗=(タイヤの抵抗+空気抵抗) より

 (ガソリンの燃焼エネルギー×効率)≧タイヤの抵抗+空気抵抗+駆動系の抵抗

 となります。
 また、この式の左辺はエンジンに由来し、右辺は車体に由来します。これにより、グレードが違うとエンジンが違うように、同じエンジンを積んでいても車体が違うと必要なガソリンの量が変わってくることが分かります。この関係を表す単位こそが「車種による燃費」として現すことが出来る単位といえるでしょう。

 一方、エンジン単体で見ると燃料消費率という単位がスペック表に必ず出ています。これはg/ps・hで表され意味は「1馬力を1時間出し続けるのに必要なガソリンの重さ」といえ、実際の読み方としては「任意の馬力を1時間出し続けるのに必要なガソリンの重さ」言えます。さらに、ガソリンの密度は0.75g/cm^3なので燃料消費率に750を掛けると「任意の馬力を1時間出し続けるのに必要なガソリンの量(L)」となります。この数値の小さいエンジンこそが「燃費のよいエンジン」といえるわけです。

 車体単体でみると、抵抗はタイヤと空気と摩擦(軸受けやギヤ)で生じます。まず、タイヤの抵抗は転がり抵抗であるので、これを減らすには接地面積と接地圧を減らすことが有効です。ユーザーレベルで可能なこととしては幅の細いタイヤに交換し、(車体+荷物+人間)のダイエットにより接地圧を維持もしくは減少させることです。
 そして空気抵抗は、次の式であらわされます 空気抵抗=Cd×断面積×速度^2×空気密度÷2 空気抵抗は速度の2乗と前から見たときの断面積に比例するというわけです。ユーザーが出来る空気抵抗への対策としては速度を落とすことしかありません。
 摩擦抵抗となるのは摩擦(固体同士)や粘性(オイル)の抵抗なのでこれを減少させることが有効ですが、ユーザーレベルでは有効な方法はないでしょう。どうしても何かしたい方は低粘性のオイルを使うとよいのですが、10-50などで表記されているのは決まった温度での潤滑能力の目安なのであてにはならないでしょう。

 以上を総合し「なるべくガソリン代を使わない」ための結論はこうです。「車選びのときになるべく軽く小さくCd値の少ない車を選ぶ」「タイヤをノーマルよりも細いものに換える」「荷物や人間を軽くする」「速度をなるべく低くする」 以上です。他人に「その車の燃費ってどう?」と聞く前にできることをやってから聞かないと恥ずかしいですよ。
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テーマ:燃費 - ジャンル:車・バイク

【2007/02/04 11:32】 | 自動車技術 | トラックバック(0) | コメント(0) | page top↑
トラックで商売できるかも?
 自動車用エンジンでターボチャージャー(以下ターボ)付きのものは一般的に高出力志向だと思う方が多いと思います。また、他の形式は?と聞かれるとスーパーチャージャー(以下スーチャ)、マニアの方ならば電気ターボやPWSなどを挙げられるでしょう。
 ではそもそも、過給機をつける意味はなんなのでしょう。車両+エンジン本体の組み合わせが決まっている状態で過給機を追加すると、出力の向上が望むことが出来ます。また、必要な出力が決まっている場合には、過給機を使うとそうでない場合に比べ小型なエンジン本体を使うことが出来、エンジンシステム全体での軽量化や小スペース化を望むことが出来ます。さらに、全開出力を出しているときの燃費がよくなるということも挙げられます。つまり、適切な過給機付きの場合には、その種類には関係なく車両のエンジンの重量辺りの出力や容積辺りの出力を向上を望むことが出来るわけです。
 理屈の上では、1Lのエンジンに過給圧を1kgf/cm^2をかけることで2L並みの出力を得ることが出来、エンジンルームを小型化できるはずです。しかし、現行の新車には過給機付きのモデルは数えるほどしかないのが現実です。この理由としては、過給機システムの価格が高く、下手をするとワンランク上の車との価格差(10万円~)に匹敵し、それならばひとつ上の車格のモデルを買うことを消費者が選択する場合が多いためです。また、市販車として必要な冗長性や耐久性の観点から、過給機付きのエンジンは空燃比が低い(=濃い)セッティングがなされており、その状態であまり出力を必要としない載り方(街乗り等)をした場合の燃費が悪化する傾向にあるという事実があります。このような長所と欠点を現実の車両使用形態とあわせて考えると、低出力時に燃費が良く、コストが安いものが消費者には好まれるため、過給機の出番が少なくなるということになります。以上の理由から過給機付きのエンジンが適する条件は以下のようになります。全開出力で走る時間が多く、初期コストの高さよりも性能のコストパフォーマンスを要求する。これが何かといいますと、トラック等の貨物運搬車です。
 というわけで、トラックに対して、小排気量+高過給圧=低燃費の組み合わせのエンジンユニットの換装を旧いトラックが多い地域で行うという商売ができるんではないでしょうか。

テーマ:SUPER CHARGER - ジャンル:車・バイク

【2007/02/14 02:34】 | 自動車技術 | トラックバック(0) | コメント(0) | page top↑
過給機のカタチ:VW Golf GT TSI
 以前に燃費やトラックの記事で書いていたことをVWが現実にやってくれました。どういうものかを代表的な国産エンジンと比べてみましょう。

VW Golf GT TSI:1389cc 170ps/6000rpm 24.5kg・m/1500~4700rpm
トヨタ ヴィッツRSターボ:1496cc 150ps/6400rpm 20.0kg・m/4800rpm
トヨタ AE111 4A-G:1587cc 165ps/8000rpm 16.5kg・m/5600rpm
日産 S15 SR20DET:1998cc 225ps/6000rpm 28.0kg/m/4800rpm

この結果から見ると、VWは1.4Lのターボエンジンから出力的には1.6LNA相当の馬力と2.0Lターボエンジン並みのトルクを得ることに成功したといえます。また、特筆すべきはトルク特性で最大トルクを1500~4700回転という幅広い範囲で発揮し続けるという特性です。このような特性を発揮しているエンジンは私の知る限りランエボぐらいしか思いつきません。
 また、排気量の小ささを過給で補うという点で見ると、従来の過給付き車では大排気量車並のピークパワーを得るために過給をかけているものが大半でした。そして、より進化したものでは大トルクを広い回転数域で得るという手法に変わり、今回のVWでは違う形式の過給機の組み合わせによってそれを実現しようとしたということに新しさがあるといえます。詳しい方ならマーチスーパーターボはどうなんだ?と思われるでしょうが、あのクルマでは過給機がシリーズにつなげられており、使い分けという概念がありませんでした。故におそらく、スーパーチャージャーも排気タービンも全回転域での平均点ねらいのセッティングだと思われます。VWではここを、過給機をパラレルかつ無段階に使用域を振り分けることで回転域全体での効率を狙うという考え方であると思われます。

 機械的な技術としては枯れた技術でも新しい考え方によっては面白い結果が出てくるということですね。

追加:この車だったら全開くれたとしてもあまり燃費が悪化しないのだろうと予測できます。トルクが一定ということはその回転数によらず燃焼室内の圧力が大体一定と言え、噴射している燃料の量もほぼ変わらないであろうということが予想できます。ということは、一定回転数を保って走ることができれば、加速増量を除いた時間当たりの燃料消費が一定となり、他の車よりも燃料消費率が一定化され、それにより全体の燃料消費量が減ると思われます。一番効果が出るでそうな状況はブースト全開で低回転での巡航となり、高速道路を高いギア、低回転、高速巡航といかにも欧州的な状況といえます。日本なら深夜~早朝の高速道路でしょうか。

テーマ:車選び - ジャンル:車・バイク

【2007/04/14 00:00】 | 自動車技術 | トラックバック(0) | コメント(1) | page top↑
マーチ炎上?
ねこおうです。
かなり遅いですが
 
明けまして おめでとう ございます

おおみそか から 元日にかけまして 白老カーランドに 
走り納め&走り初めフェスタに いきました


雪の積もった(10cmくらい)のコースを 雪上バトルなんてものを やりました 

猫マーチは フロントダンパーが 全抜けであり
走行中の衝撃を すべて ボディで 受ける (ボディは力だ by ニサーン)

かーなーり モノコックやばし

そのときから 猫マーチの フラッシャリレーが

油断すると かかかかかっかかかかっかかかかか
つう感じで 打音

なんじゃごらあぁー 

ウインカーのレバーを がちゃがちゃがちゃがちゃ

ふう なおったぜ

これを ドンと 衝撃を 受けるたびに

がちゃがちゃがちゃがちゃ

と やりながら ときは 1月17日



さあ カインズに 行こうと エンジンスタート
今日もまた かかかかかっかかかかっかかかかか

自分もまた がちゃがちゃがちゃがちゃ

ん! なおらん

さすがに やばいか? ARUYO に 行かないとだめか?
暖気中ぐらい 様子を見よう

ニサーンのサービスも リレーだと思います 部品代は2800円ですー。
とか言ってたし (でも猫足ではとりあえず雑品屋へGO)


しかし 1分後 ハンドルの後ろから 煙が

すもーく オンザ ウインカーレバー

しゃれにならん。

ねこおうは 電気系は 得意分野では あーりませんが

とりあえず ハンドルまわり 解体

サクサクっと

レバーとったどー    レバー
はずした状態で コネクター つないで 電源ON

線で かこったあたりから けむりが 焼き鳥屋のように 


ウインカーレバー やんけー
ニサーンの ぼけが


こうなれば 部品を手配だ
ねこおう 「もしもしー K11型マーチの ウインカーレバー いくらですかー」

雑品屋  「えー レバー周り ぜんぶ アッセンで 6300円 です」


なーにー nani.jpg
 やっちまったなぁー



とりあえず ばらして見ますんで 保留に しといてください。
と 言っておき ばらしてみる 方向へ


部品があるのは わかったし 壊すの覚悟で ブラックボックス解体

約20分後
やったぜ ニサーンめ ばらしたぜ こんにゃろー
(ツメ3本ほど破壊)


ばらした 状態で コネクターON
やっぱり かかかかかっかかかかっかかかかか

ところで ウインカー 出した状態なら どうよ?

レバー 右へ ・・・・・ボッ   花火


火が 火がぁ

とりあえず お誕生日ケーキ よろしく 息を吹きかけ 消した

でもまた 火が 火がぁ

コネクターを 抜けば よいと自分で気付き 一件落着



なんと 火の原因は ウインカーのスイッチボックスの中に 大量に入っていた 

接点グリス に 接点の銅が 削られてできた 銅粉 が まじり 

へんてこな抵抗値の 導電体が完成 し

そいつに 電気が 流れることにより 赤熱&出火 なのでした

かかかかかっかかかかっかかかかか と なっていたのも

リレーではなく 電気を変に流す接点グリス による 漏電 であり
だらしない 銅の接点を誤魔化す為の大量のグリスを 使って完成させた


へもい電装品 のせいでしたん 


ぼでぃはちからだ  だとか 技術のニサーン とか 言う前に
10万キロ まともに 走れる車 作ろうよ

ほかのニサーン車でも レバーは違うけど 中身は一緒みたいな車も いっぱいあるはずなので 

かかかかかっかかかかっかかかかか
と なりだしたら

ナメてると 燃えます。

ちなみに 猫マーチは 接点グリスを ふき取って 新しいグリスに 換えたら
すっかり なおりました。


みなさま 本当に ナメてると 燃えます。
気を付けましょう。


それでは 本年もよろしくおねがいします。 by ねこおう

テーマ:修理 - ジャンル:車・バイク

【2009/01/19 21:25】 | 自動車技術 | トラックバック(0) | コメント(3) | page top↑
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