吸気取り入れ口の改良


 

1.目的

BNR32の吸気取り入れ口を改良し、新鮮な外気を導入することで吸気温度の上昇を抑止する。

 

2.結果

吸気取り入れ口の位置をヘッドランプ裏からバンパー内に変更した。その結果、エンジンの熱で高温になった空気を吸い込むことが少なくなり、取り入れ口の吸気温度が市街地走行で最大約25℃低下した。

 

3.吸気取り入れ口付近の気温

エンジンの吸気取り入れ口は、左側のヘッドランプ裏にある。走行直後のヘッドランプに手を触れると、裏側が熱くなっているのが分かる。全面のガラスレンズは外気にさらされているため熱くはならないが、裏のプラスチックケースの部分は高温になっていることが多い。これは、エンジンルームの熱気が隔壁の隙間を通り抜けてヘッドランプの方へ回り込むためである。そこに、吸気取り入れ口があるのである。ヘッドランプ裏の温度は、高速走行した場合は比較的に低いが、走行速度が低くなるに連れて高くなる傾向にあり、停止時にはエンジンルーム内と同じくらい熱くなる。ヘッドランプの温度は周囲の平均気温に同化すると考えられるので、ヘッドランプに手を触れることで吸気温度を実感することができる。(ランプ点灯時は別)

 

4.取り入れ口の変更

ヘッドランプ裏にある吸気取り入れ口のダクトを取り外し、バンパー内から吸気を取り入れるように改良する。そして、走行風を誘導するダクトと、エンジンルームの熱気を遮断する隔壁を設置する。


ウインカーとヘッドランプを取り外すと、吸気取り入れ口が現れる。三角形の開口部が、グリル方向に向いている。ところが、何故かグリル方向にプラスチックの仕切りがあり、走行風が当たり難くなっている。ゴミや雨水の進入を防ぐためだろうか。


ヘッドランプ裏のダクト、そしてバンパー内のレゾネーターもステーと一緒に取り外す。レゾネーターは、フェンダープロテクターをめくって車体の下から取り外した。


ダクトを取り外すと、エアクリーナーケースに通じる長方形の穴が出現する。


バンパー全面の開口部から新鮮な走行風を誘導するために、ダクトを設置する。材料は、コレクタータンクのホースをアルミパイプに取り換えた時に取り外した純正のゴムホースである。適当に加工し、タイラップで固定した。
隙間なく連結することでラム圧が期待できるが、弊害もありそうなので、これで良しとする。


バンパーとヘッドランプの間に設置する隔壁を作る。材料は、スポーツバッグの中敷きである。プラスチックの板なのでクラフトバサミで簡単にカットすることができたが、この形を決めるのに、かなりの精神力を要した。ちなみに、いきなりではなく、最初は厚紙で試作した。


隔壁を取り付けると、こんな感じになる。この他にも、ボディパネルのあちこちに穴や隙間があってエンジンルームの熱気が回り込む箇所があるので、発泡ゴムを詰めて塞いだ。これで、バンパー内の空気だけを吸い込むようになるはずだ。


バンパーの開口部を覗くと、設置したダクトが見える。雰囲気は悪くない。ただし、ゴミや雨水は進入し易くなったかも知れない。雨の高速道路では、前車の水しぶきに要注意だ。

 

5.各部の温度を調べる

全ての作業が終了した後、デジタル温度計を使って各部の温度を計測してみた。


この温度計は、−10〜110℃まで測れる。形状はパネルメーター式で、アラーム出力機能が付き、電源はボタン電池だ。センサーのコードは3mあるので、エンジン周辺の温度を測るのにピッタシだ。ちなみに、価格は1,980円だった。

温度計のセンサーをバンパー内からエアクリーナーケースの入口付近に差し入れ、それからヘッドランプ裏側の元取り入れ口位置に、そしてエンジンルーム内のエアクリーナーケース前方の空間に設置し、様々な走行条件の下でそれぞれの気温を計測した。尚、計測時の大気温度は28℃前後で、エアコンはONにして計測した。

計測部位 連続停止

(アイドリング30分)

市街地走行

(信号停止あり、渋滞なし)

定速走行

(速度、約80km/h)

バンパー内 最高50.1℃ 大気温度〜約35℃ 大気温度
ヘッドランプ裏 最高77.3℃ 大気温度〜約60℃ 大気温度
エンジンルーム内 最高78.0℃ 約50〜70℃ 約40〜45℃

ヘッドランプ裏は走行風が入らないとエンジンルーム内の空気が回り込むので、停止すると急激に温度が上昇する。それに対してバンパー内はエンジンの熱気を受け難く、停車しても温度の上昇は緩やかだ。ただし、走行風が十分に当たれば、どちらも大気温度とほぼ同じ温度まで下がるので、走行中のエンジン特性に著しい差が生じることはなさそうである。一方、エンジンルーム内の温度は予想通り高かった。停止時は仕方がないとしても、走行中もそれなりの温度を保っている。エアクリーナーケース周辺の気温は、温度計を使わなくてもウォッシャータンクの水温から容易に想像ができる。手を触れると、湯加減はアッチッチだ。むき出しタイプのエアクリーナーを装着した場合は、とても気になる温度である。

 

6.吸気温度を下げるメリット

取り入れ口の吸気温度とシリンダー直前の吸気温度は当然違う。シリンダーに入る吸気の温度は過給圧やインタークーラーによるところが大きいし、ホース類から受ける熱にも左右されるので、仮に取り入れ口の吸気温度が10℃下がったとしても、シリンダー直前の吸気温度がそのまま10℃下がるということはないはずだ。それでも、夏場は少しでも吸気温度を下げたいし、ターボユニットの熱負荷を考えれば、取り入れ口の吸気温度は1℃でも低い方が良いはずだ。普段でも、エンジンを止める前にアフターアイドルでターボユニットを冷やす時など、吸気温度は低い方が有利だ。ターボユニットに70℃以上にもなるエンジンルーム内の空気を送り込むのは、できることなら避けたい。吸気温度の上昇を抑えることでエンジンの出力が向上するのは勿論だが、ターボユニットの寿命にも好影響となるだろう。走行して体感できる明らかな違いはなかったが、そういった点で今回の改良は効果絶大である。

 


2003/08/04

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