2011年10月02日

パワーアップ理論:エンジン編



皆さん大好き

モアパワー



別に大排気量に乗りたいわけじゃない。
パワーのあるバイクは他にいくらでもある


でも、自分の乗ってるバイクの力を限界まで引き出してみたい

つか

同車種ライバル共に負けてられねえ




そんなあなたに贈る、パワーアップ基本講座です











多種多様なエンジンがありますが、ここではNinja250Rのエンジンと同様、
一般的な4サイクルガソリンエンジン
を前提に行きましょう。




注意:ばちぇらはエンジンの専門家でも何でもありません。
     ここでの知識を自慢げに話すと恥をかきます。
   






「こんばんは。ガソリンエンジンパワーアップ講座にようこそ。講師のNinja250Rです」

「・・・・・・・油断した」

「ふっふっふ。バイクが突然話し始めるのはこのブログ開設当初のコンセプトです。忘れさせません」

「・・・まあ、いい。俺は兎に角力が欲しい。パワーを上げるにはどうしたらいい?」

「排気量のあるバイクに乗って下さい。Ninja1000Rなんて扱いやすくてお勧めです」



















                       bachelor_nest at 15:06コメント(0)トラックバック(0)





















「まて」

「はい?」

「記事が終わった」

「はい。終わりました」

「排気量を上げるなんて事はみんな分かってる」

「はい。当然の結論だからこそ、皆分かってるのです」

「そしたらお前は用無しだぞ? 売られても良いの?」

「どちらかと言えば無茶な改造されるよりは、ノーマルで楽しく乗ってくれる人の方が幸せ?」

「・・・・・・ああ、分かった。最近R1-Zが安くなってきてるんだよ。憧れのバイクだし2st250cc乗る機会なんてもう最「ではつまらないので、どうしたらいいのかエンジンのお勉強をしましょう」

「あと、ZX-7Rとか変態が極まっててむしろカッコい「ではまず下のグラフをご覧ください」

PV線図_ページ_1




注:解説で使いやすいように簡略化and都合の良い位置に配置しています
  実際の形とは似て非なる物です


「P-V線図、と検索すれば大抵見つかる図です
Pは圧力、Vは体積、つまりエンジンのピストン上下による体積変化と圧力変化を図にしたものです」

「・・・熱力学のテストなんかで良く出るな。公式当てはめるだけのボーナス問題だ」

「エンジンってガソリンを燃やした熱で走るのではないのです
燃やした熱エネルギーによって圧力を高め、その圧力でピストンを押すのです」

「考えてみれば当たり前じゃね?」

「当たり前です。ですが、世の商品にはあたかも効率よく燃やすからこそパワーアップと謳う物が多く、パワーアップの本質を見失う人が多いのです」

「燃焼効率上げれば結果的に圧力が上がってパワーアップ、ってのは正しいんじゃないか?」

「ふっふっふ。それは、パワーアップの一部なのです。さてご主人! このグラフは理論値ってのは知ってますよね?」

「もちろんだ。世の中理論と現実はかけ離れている。俺も理論値の性能が出てれば長者番付ランクインの筈なんだがどうしてこうなった」

「ご主人は既に社会のブローバイガスです。さて、次は現実的な図を見てみましょう」

「待て今何か


PV線図_ページ_2



「ご覧の通り、理論をフルに使いきることはできません」

「下の謎の青い領域は?」

「4サイクル機関ですので、吸気及び排気による力の損失です。」

「なるほど。赤の領域-青の領域=エンジン出力なのだな」

「その通り!そして理論値である以上、どんなに赤を広げても黒枠の面積を超える事は出来ないのです」

「こうして図で見ると・・・無駄が多い気もするし、伸び代がもう無い気もするな・・・」

「この図の何処を改善したいかで、改造する方針が決まるのです。さてさてご主人。どこが一番黒枠から離れてますか?」

「んんん・・・。まず一番離れているのは、下の青の枠かな。理論はただの棒だし」

「良い着眼点です。そして気付きました? 吸排気抵抗なので、燃焼効率とは関係ないのです」

「・・・おお、そういえば」

「何も考えずにパワーアップと言うと燃焼効率に行きがちですが、こうして図で見るとまず損失が目につきます。
ご主人ならどう改善しますか?」

「吸気抵抗ならエアクリの交換、排気抵抗はマフラー交換だな」

「はい。マフラーに関しては今は抵抗除去だけ考えるので、スリップオンで十分です。
さあ! それらの改造を施した図がこちらです!」


PV線図_ページ_3


「下側が、エアクリーナーの分。上側がスリップオンによる排気抵抗低減の分です
ラインが緑の線となり、赤の両域分だけ、パワーが上がった事になります」

「たったこれだけか。」

「たったこれだけです。既に効率がかなり上がってる機関ですので仕方ありません。ですが1回の工程内でこれだけ改善するのです。1秒間に何十回と繰り返すエンジンにとっては良い結果をもたらすでしょう」




「ふむん。次は上n「お待ちを」なんだよ」

「今エンジンのマイナス側を削り取り、出力向上を果たしました」

「分かってる」

「エンジンのマイナス側、つまりエンジンブレーキが弱まったという意味でもあるのです」

「・・・・・・ぉお!」

「逆に言えば、エンジンブレーキが強い車種程、エアクリ及びスリップオンの効果が高いと言えます」

「お前なんかノーマルだと街乗りでブレーキいらずだもんな」

「規制の厳しい現代っ子なのです。」




どうでもいい豆知識
トラック等には積極的にマイナスを作りだす排気ブレーキなる物があったりします。
これは排気管を塞ぐもので、排気側のマイナスががっつり増えます
(エンブレが1.5~2倍位になると言われてます)
車重が重く、少しでもブレーキに負担をかけたくないトラックならではですね。



さらにどうでもいい豆知識
今の排気ブレーキはアクセルを踏むと自動解除されますが、昔は手動解除でした。
排気ブレーキを使いながらアクセルを踏むと膨大な黒煙が出ます。
有効な使用方法は運転者次第・・・

有効活用の例
1
2




「さて。いよいよみんな大好き燃焼効率向上に入りましょう」

「簡単に伸びそうなの・・・左下かなぁ・・・」

「確かにこの両域、まだまだ左側に引っ張れそうですね!
さあどうするご主人!この領域を活かすには!」

「お前答え分かってて煽ってるだろ・・・。
んー。ここは・・・圧縮工程から急激に立ちあがるな・・・。点火タイミングが早すぎる?」

「ぴんぽんぴんぽ~ん大正解! ご主人宜しく早漏なのがいけません! もっと我慢をしてみましょう!」

「まて俺は早「我慢したグラフがこちらです」



PV線図_ページ_4




「俺は早「なんと!下は改善したものの、上が大幅にダウン!なぜだか分りますか?」」

「・・・・・・分かった燃焼時間だな。」

「はい。最高に圧縮したその瞬間に完全に燃焼というのが、エンジンにとって理想です。
でもでも、ピストンは常に動くし燃焼には時間がかかる。よって、タイミングを早く取らざるを得ないのです」

「左下の一部を稼いでも、上の損失が大きければ結果的に意味が無いな」

「そなのです。昔のバイクはまだ改善可能でした。点火が機械式だったので、求める回転の最適値に合ってなかったのです。
しかしまあ、最近のECU点火方式のバイクの場合、回転数のみならず、水温、スロットル開度などにもよって進角を決定しているので、もう手を尽くせる事はありません。せいぜい、プラグを正常に保つ位ですね」


「プラグか・・・。イリジウムとかにしてもここ伸びないの?」

「プラグに限らず、燃焼の伝播を早めるためパワーアップとかよくありますよね。燃料改質などにもそのような事を謳っている商品はあります。
ご主人。本当に燃焼速度が上がったとします。なら、それに合わせて点火時期も再調整しないと、グラフの面積は増えません。いえ、むしろ圧力の立ち上がりが早くなった分だけ、面積が減るのです」

「効果ねーのか・・・詐欺じゃねー?」

「プラグ系は燃焼の伝播と言うより、不発や不完全燃焼を減らすという効果の方が強いのです。特に高負荷時なんかはプラグにとっては最悪な環境ですからね。確実に点火出来るものなら、そこで一般プラグと差が付きます。
燃料改質剤は・・・。うん。キットコウカアリマスヨ」

「コンデンサーチューンは?」

「コンデンサーチューンは胡散臭いって思う人多いですね。でもね。ちゃんとした理屈があるのです。
コンデンサーやアーシングを入れると、点火のピークパワーは落ちますが、点火持続時間が長くなります。
回転数、状況により、要求される特性がありますので、人によって効果があったりなかったり・・・
というか、この辺の話は如何に点火ミスを無くすかという話になるので、パワーアップとはまた別です。また今度にしましょう」

「なにそれすっごい気になる」






知ってても得にならない豆知識
イリジウムプラグ解説の絵や文章ではいかにもより速く多く燃焼させるかのように書いていますが、
よく読むと結論は確実な着火としか書いてません。
一般プラグで確実な着火が出来ているような条件時の比較は皆無です。
ばちぇらが現在使用してるのはNGK製イリジウムですので、デンソーさんをさらし上げます。
デンソー イリジウムパワー
さまざまな効能が紹介されていますが、結局因果はなんなのさ、にご注目
加速力比較のときに、失火しやすい2stバイクでやるあたりが上手いよね






「他に上げられる所ないですかね」

「んー・・・上はかなり低いけど・・・。点火で決まる高さだから、もう改善できないんだろ?」

「んっふっふ~。押してダメなら引いてみろ。まずは下を弄ってみましょうか」

「下は既にグラフ以上に来てるじゃん。もっと下げるの?」

「逆です。もっと上げるんです」

「上げたら赤の面積が狭くなるんでね?」

「このグラフは圧縮された空気なのです。空気が多い=多く燃焼出来るということで、元手が多きければ大きいほど上昇率大爆発です」

「ということは、圧縮始めの位置・・・右下の初期値を上げれば良いのだな」

「はい。吸排気というのは、完全に行えるものではありません。排出しきれなかったガス、吸気しきれなかった無駄な分など、性能をフルに生かし切れてません。この、シリンダー内の掃気を助けるパーツと言えば?」

「フルエキ、ビッグバルブ、ハイカム等だな」

「その通り。一般的にはフルエキゾーストが手を出しやすいですね。さて。フルエキを入れてみましょう」

PV線図_ページ_5




「おお、下は減ったが、総合的にグラフが広がったな」

「はい。このように、改造パーツによってグラフの改善個所が違うのです。改造パーツを買う際は、何処に効くのか、一度考えてみると部品選びが楽しくなります」

「ふむ。俺はフルエキは入ってるからエアクリなんか見ていくと良いのかな・・・」

「そうですね。でも、普通ならこうします」


PV線図_ページ_6




「・・・なんだこれは」

「ちまちました改善なんかよりもよっぽど大きくなりました」

「何をした」

「簡単です。横軸はシリンダー内の容量、つまり・・・」

「ボアアップか」

「はい。排気量を上げるのはパワーアップでは安全、確実、楽に行えるのです。
規制やモデルチェンジのたびに排気量を上げて誤魔化してる車やバイク多いですね。このチキンが・・・って思ったのは私だけでは無いはずです」

「でもこれはダメだ。ばちぇらは合法・王道・グローバルスタンダートを地で行く存在だ。ボアアップはいかん」

「ではでは、違法・外道・スキルアウトを地で行くご主人にピッタリな改造をご紹介」

カルノー10



「これは酷い」

「初期段階のグラフが妙に高い圧力を持ってますね」

「いやそっちじゃなくて」

「これは空気を無理やり押し込めたのです」

「・・・ターボか」

「はい。幸いにして、Ninja250Rのターボは世界中の馬鹿達が挑戦してますし、そのうちお手頃値段でキット化するかもしれません」

「このぶっ飛び方は魅力だな・・・・・・ん?左側が狭くなってない?さっきのボアアップでは左いっぱいに使ってたろ?」

「流石、パワーの事となると着眼点が鋭いですね。ではでは左いっぱいまでグラフを使ってみましょう」



カルノー8



「最強じゃん」

「最強です。でもでもご主人。縦軸は圧力なのです。ここまで圧力が高まると少々やっかいな事が・・・」

「ノッキングとかブローとか?」

「はい・・・。エンジンがまともに動作するか、怪しい物です。そのために、ターボエンジンはNAエンジンに比べて圧縮比を下げるのです。圧縮を下げると、グラフの左側の領域が減ります。が、ターボによる上方向への増大の方が大きいので、低圧縮エンジンでもNA高圧縮よりパワーが出るのです。

ターボエンジンはNAエンジンに比べて燃費が悪いですよね?
その理由はグラフで見ると簡単に理解できます。

ターボの効いていない時はまだ左側に行けるのに、途中で切り上げてしまいます。
圧力も高くないので、上方向にも行けません。結果、同じ燃料量でも行える仕事量が低いのです。
ターボの効いている時。これは、仕事量は多いのですが混合気を多く詰め込むので、やはり燃料の消費は大きくなります。
同ベースのエンジンでターボの有無がある選択できる場合、どうやってもNAの燃費を上回る事は出来ません」


そろそろ読むのがめんどくさくなってきた豆知識
VWを始め、最近は燃費の改善を加給で行おうとしています。
日本でのターボは、上位モデル・ハイパワーモデルという印象が強すぎ、この分野ではかなり出遅れてる気がします。ディーゼルだってそうです。本来ディーゼルは素晴らしいものです。クソ某都のせいで悪認定されてしまい、世間から駆逐されてしまいました・・・。
ただまあ、日本の狭い先入観はいい面もあるのです。

問:燃費を改善せよ
日本:今無い技術で何とか効率を・・・おお、新機能ができたぜ。燃費改善。
外国:今ある技術で何とか効率を・・・おお、この組み合わせ良いじゃん。燃費改善。







「ふむ。理解できた。まとめよう」

「どうぞ」

「一般的なカスタムでは、グラフを理想に近づけることしかできない」

「はい」

「大幅なパワーアップを望むならグラフをぶち壊す改造が必要。つまりエンジン内部だ」

「・・・はい」

「とは言ってもビックバルブ、ハイカム、ポート加工等ではそこまで大幅な効果は無い」

「はい。内部とは言っても、吸気を理想に近づけるものです。どちらかと言えば回転最適化です」

「となると、ピストン、クランク、シリンダーヘッド・・・。だが排気量アップは」

「あんなの逃げですチキンですご主人逮捕です」

「・・・」

「・・・」

「・・・グラフの左側って圧縮比?」

「・・・・・・(コクン)」

「・・・」

「・・・」

「・・・お前、圧縮比いくつ?」

「・・・・・・11.6です」

「・・・先代、ZZR250は?」

「・・・・・・12.4・・・」

「・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・チラッ

「・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ササッ

「・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・」

「・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・」

「・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・」

「・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・」

     ∧_∧
     ( ゚ω゚ ) 支払いは任せろー
 バリバリC□
l丶l丶
     /  
(   ) やめて!
     (ノ ̄
と、 i
        しーJ








bachelor_nest at 15:06コメント(6)トラックバック(0) 
豆知識 

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コメント一覧

1. Posted by v   2011年10月02日 22:01
人柱キターwwwwwwwwww
2. Posted by まろ   2011年10月03日 21:15
ばちぇらさんのninjaと結婚してぇぇえええっぇぇぇええええ
3. Posted by おじん   2011年10月06日 12:16
5 すごい勉強になりました!
途中頭が破裂しそうになると結論があって、すごいわかりやすかったです。

ばちぇらさんのninjaは博識ですなぁ~…。

うちのZZR250はいつも愚痴ばっかりいってます。
4. Posted by ばちぇら   2011年10月10日 17:35
>vさん
やっちまったあああああああ

>まろさん
俺の嫁だああああぁぁあああ

>おじんさん
基本知識は怪しい本なので、話半分にしといてください^^;
ninjaはzzrの頃と比べるとかなり優等生ですが、なんか変な部分が見え隠れするんですよね・・・
カワサキか・・・
5. Posted by akira   2011年10月22日 20:25
まさかこんな所でバリバリ財布ネタを見るとは…
意味が分からないけど色々と参考にさせてもらってます!
ライムグリーンは正義w
6. Posted by ばちぇら   2011年10月24日 02:32
>akiraさん
基本、記事はあらゆるパロディが入ってます。
混ざりすぎてダレも気づいてくれねーってのが殆どですが^^;
ライムグリーンは正義ですw

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