ST205WRCtecnhology

H6式にはセリカGT-4（ST205）とセリカGT-4 WRC（ST205）の2種類が存在します。公表されている型式は同じですがトヨタ内部での形式が若干違います。

ST205はE-ST205BLMVZなんですがWRCモデルではE-ST205BLMVZ(A)と後ろの(A)がWRCモデルのみに追加されています。昔はこの(A)があるかないかでリアウィングの高下駄(通称)が購入できる出来ないがありました。

てなわけで、両者の違いを上げて行きたいと思います。

エクステリア
エア ツゥ カウルガイド
ボンネットの後縁についているパーツです。
WRCなんかではエアコンがついた車なんて走っているわけないです。ルーフヘッダに室内に取り込む入り口が存在し、効率より室内に空気を取り込むためのものです。なぜこんなものが必要か？それは…普通だとルーフヘッダの部分で剥離を起こして、その後ルーフで再付着をします。そこで、ルーフヘッダで剥離を起こさないようにするためのパーツです。まー層流から乱流にして剥離を起こしにくくしています。

リアウイング
後期モデルからは標準装備になったんですが、ハイマウントタイプのウィングです。断面は翼状になっています。これも効率よくウィングに風を当てて、ダウンフォースを稼ごうと。

以上は見ただけで分かる部分です。


次に違うのがエンジンです。

ミスファイアリングシステム
これはインタークーラーからエキマニにリリーフバルブを設けることでエキマニに空気を導入して爆発させブースト圧を落とさないようにしています。導入された当初ではエキマニ内に専用のインジェクターがあり、そこで噴射して爆発させていました。ガソリンはノーマルのインジェクターから多めに供給され、シリンダー内では完全燃焼させずにガソリンを残しておいて、そこにフレッシュエアを導入することでエキマニ内で爆発させます。制御するにはアクセルオフ時の燃調マップや点火マップを制御する必要があります。

ウォーターインジェクション
3Sは発熱量が非常に多いので、排気吸気している間に霧状の水をシリンダー内に噴射することで発熱量を抑えるシステムです。当時、WRCモデルにおまけとしていたパーツを使用し、インマニ内に噴射します。

インタークーラースプレー
セリカは水冷インタークーラーなので一番前にインタークーラー用のサブラジエーターが付いています。ここに、噴射することで冷却水を噴射しています。この噴射する水もウィンドウォッシャータンクから供給されています。

コールドスタートインジェクション
これはあまり知られていないのですが、WRC仕様にはインマニの部分に5つめのインジェクションが存在します。これは冷間スタート時に燃料を多めに噴射するシステムで水温が上がれば、自然とカットされます。(ST185RC)

私が知っているのはこのくらいです。他にあるのかもしれないけど…ヘッドランプウォッシャーなんか聞いたことあるけど…未確認ゆえに今回は乗せませんでした。もしかしたらあるのかもしれません。


私はこの中でインタークーラースプレーのみ使用しています。
中にはミスファイアリングを使用している方もいるようですが…お金がないのでしてません。あれば…ちょっと手を出してみたいシステムです。
ウォーターインジェクションなんかは現在GTを走っている車ぐらいしか作動させている車を知りません。もしかして、ナンバー付きで作動させればどうなるか興味はありますが壊れるのが怖いです；
コールドスタートインジェクションも作動させている人を見たことありません。ST185RCでは標準で常に作動しているみたいですが…効果は…？？ってな感じなので。アイドルスピードアップとは違うのかな？狙っているものは同じだと思うのですが…

その他細かい部分
インタークーラーとエンジンの間にヒートシールドと呼ばれる断熱材がある。
インタークーラーの型式やミスファイア用のブローオフ（？）がある。
ウォッシャータンクの容量が大きい。
他にも細かいところもありますが・・・このくらいで


まーなんかまた新しいシステムを発見したらアップします♪

空気抵抗と揚力

空気抵抗=coefficient drag=Cd値と揚力=coefficient lift=Cl値との関係について少し考察します。

そもそもCd値ってのは車両の前後投影面積にかかる圧力の和を動圧で無次元化したもので表わされます。

式で表わせば(p1－p2)/(1/2ρv^2)=Cd

となるわけです。
これは全空気抵抗のうち77%を占める割合です。
ちなみに残りは通路抵抗が10%、フロア下の乱流による抵抗が10%、その他のロスが3%です。

具体的にCd値が0.1違えば2Lクラスで燃費は500m/L、最高速は10km/h違います。
(ただし、運転の仕方や走行条件などで変わり一概に絶対とは言えませんが)

いかにCd値が空気抵抗に重大か分かると思います。



次にClですが、これも上下にかかる圧力の差を動圧の差で無次元化したものです。

式で表わせば(p1-p2)/{1/2ρ(v^2)}=Cl

となります。これはルーフを通る流れとアンダーを通る流れの差が影響します。一般的に自動車は揚力が発生しているために速度が増せば増すほど、圧力差が生じやすく揚力もそれに比例して増加します。自動車にもよりますが、高速になれば浮かないまでもタイヤの接地感がなくなる感じのするミッドシップ（？RRが近いかな；）もあります（笑）非常に危ないです。NSXなんかは0リフトを謳ってますけど。

GTウィングなんかはダウンフォースが大きいものなどは1ｔ近い荷重を発生させるものもありますが、正直車体の前後上下バランスが大切です。

前後というのはアクセル全開時には荷重はどうしてもリアよりになり、そこにさらにダウンフォースを入れてやればフロントの接地感はなくなる一方で危険で、さらにフルブレーキなどをするときにはフロントに荷重が乗り切らずに、制動距離が伸びたりします。フロントにもある程度の荷重は必要です。

上下も同じです。リアデッキのダウンフォースとリアのアンダー部によくあるディフューザーのバランスも大切です。ディフューザーはアンダー部の圧力回復を計っているもので基本時にダウンフォースを発生させます。前後のバランスで上げたような例がさらに助長されます。

安全性に大きく依存します。まーウィングは置いておいて市販車に付いているディフューザーがどれほど効果があるかワカリマセンが…基本的に車高をベタベタにして初めて効果が現れるパーツです。ほとんど見た目です。ただ、整流効果はあると思います。ちなみに圧力回復はディヒューザーの広がりの角度や走行速度にもよりいつでもどこでも圧力回復が望めるとは限りません。




次に、CdとClの関係に関してですが、ウィングという一例を挙げれば、Clを下げようとすればCdは自然と増加します。要はウィングを立てればClは減少し、Cdが増加。流れの中に薄い板を置けば分かると思いますが、寝かした状態（＿な感じ）ではダウンフォースはあまり発生せずに、Cd値も低いです。逆に立てて（｜な感じ）で置けばCdもClも大きいです。

ただ、CdとClのピックアップ特性が違います。Clの方がAOAを0から僅かに変化させれば大きくなり、Cdはあまり大きくなりません。しかし、AOAが17°付近からCdとClが逆転します。16°ではCd＜Clですが18°でCd＞Clといった感じです。

極端にウィングを立てた車はF1以外などでは見ません。F1のCd値が実は0.5近くあり意外と高いんです。これはダウンフォースを発生させるためで、今期からはCd値の低減でスリップを少なくしようとしたものです。WRCインプでよく見かける縦の格子が入ったやつは、流れの横方向変化を少なくしてよりウィングを有効に使おうとしたものだと思います。たぶん；




とまー専門の空力に関していろいろと喋ったわけですが…
こんな勢いで卒論がかければなー（涙）
しょーじき、やばいです!!この時期になって実験もまだまだ終わっていません!!

締め切りまであと・・・20日・・・こんなことしてる場合やない！！！！！！！

MIVEC(可変バルブ)

MIVEC＝Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control system

ミツビシの可変バルブタイミング機構です。
これはリフト量は変化しませんが、タイミングは吸気カム位相角40°排気カム位相角35°を変化させることが出来ます。仕組みは…スプロケットにある進角室と遅角室と呼ばれる部屋があり、そこを油圧で制御することでタイミングを変化させます。それが給排気のスプロケットに付いています。

低回転低負荷時ではオーバーラップ角はなく、これがバルブタイミング初期値となります。

高回転高負荷時では吸気を遅く閉じて吸気脈動を使い空気量を上げます。

以上はアウトランダーのMIVEC

ランエボⅨのMIVECは吸気スプロケットのみで
高回転域では充填効率を高めて高出力を狙う。
低回転域では燃焼を安定させ、燃費と排出ガス性能も改善している。

〈遅角ゾーンA〉吸気バルブの閉じるタイミングを遅らせることで、充填効率を高めて高出力を確保。
〈遅角ゾーンB〉吸気バルブの開くタイミングを遅らせ、吸排気バルブのオーバーラップを小さくすることで燃焼を安定させ、燃費と排出ガス性能を改善。


グランディスで採用されているMIVECはロッカーアームでタイミングとリフト量を制御しており・・・調べた感じだとタイミングを無段階で制御しているわけではなさそうです(>_<)

異音の理由

私が思ったものと全部違いました。

まず、ジャッキアップしてハブをチェック。どのくらい遊びがあればアウトなのかよく分からないので…気持ち遊びがあるかな？ってくらいだったので…どうなのか分からず、左右確認しました。どちらも同じくらい？だったので…やっぱり遮熱板かな？って思って、ちゃんとタイラップで固定しました。

しかし…異音は止まず…

う～ん…と思ってたら…ダッシュボードの中かも？って思い、ボルトやリベットを入れた小物ケースを取り出したら…音はしなくなりました!!

まートラブルじゃなくて良かった♪
友達から耳が良すぎるって言われたことがあり…良すぎるのも問題だよな;;
僅かな異音も聞こえてしまい、いろいろと悩んでしまいます。今回みたいに何でもないのに;;

またもトラブル？

80キロで巡航していると左のフロントから異音が…

カチカチカチと金属音が…

ここでいろいろとネットや本やディーラーなんかから仕入れた知識を総動員して考えてみる。

もしかして…ハブベアリングですか？；；

これはセリカ特有のトラブル。
GT-4と言えど、ベースはFF。ハブナックルは違いますが使用しているハブは同じだとか…もともとFF用のハブを使っているのに対して、SSシリーズよりも重量はあります。それが祟ってトラブルが発生します。

確認法はジャッキアップしてタイヤを動かしてみて遊びがあるようならば、ハブ決定(T_T)

冷静に他の可能性を探ってみれば…あることにはあります。
エアクリーナーの遮熱板。これがものすごく簡単に作っちゃって…最近壊れてます;;テープのついているSUS430の板を二つあわせてくっつけたもの。このテープが剥がれてきていて、ボンネットにSUS430の板が当たっている。

う～ん・・・
どっちだろう？前者なら問題ありだけど、後者なら問題ないな。
そういや、前に駆動系トラブルって思った事件があったな…

もしかすると…怖いなぁ…

ブーストトラブル？

またまたトラブル？って話です；

defi link meter BFを使ってるんですが…

時々ブーストメーターの針がものすごい勢いで振れます。
－0.6でタラタラ走ってたら、－0.4～0.8くらいまで振れます。アイドリング時も正常だと－0.7弱くらいなんですが…信号待ちとかで止まると－0.8とかになったり…よく分からない症状です(>_<)

一応、電気系のトラブルだと自己診断が働いて分かるので、それではない模様。
考えられる原因は…5つ

①タービンのトラブル
②エンジンのトラブル
③ＡＡＣバルブのトラブル
④表示メーターのトラブル
⑤センサーのトラブル

①の場合だと加給もままならないはずでブーストがかからなくなったりするはずなので違う。
②エンジンのトラブルだと常に圧力が安定しないはず、他にもトラブルが発生するはず。
③ＡＡＣバルブだと、アイドリング回転数にも影響がでるはずなので違う。
④確認のしようがないので可能性は捨てきれない。
⑤確認のしようがないので可能性は捨てきれない。

可能性的には④と⑤
どちらもメーターのトラブル。常に症状がでてるならまだ分かるんですが…どんな条件ででるのかも分かりません。解消の仕様がない。

一応、サージタンクからセンサーに繋がっているホースの硬化や曲がりがないかチェック。さらには、センサーの取り付けがきちんと出来ているかをチェック。一応、触って確認したら…問題ないかな？

で、それを機にブーストメーターは治ったかな？って感じに(^_^;)
今日、1時間ほど街中をストップ＆ゴーを繰り返したり、フルブーストやヒール＆トゥを使ったり…いろいろと試しました。普通です…

なんだったんだろう？やっぱりセンサー系のトラブルだったのかな？

VariableValveに関して

VVTL-i=VariableValve Timing and Lift intelligent system

VTEC=VariableValve Timing and lift Erectric Control

どっちもよく似たシステムです。VTECは油圧で制御するのに対して、VVTL-iは機械的に制御しているといえます。

一般的な解説としては低回転と高回転でカムを切り替えるものです。

カムを切り替えるメリットとしては違うカムプロフィールを使うことで高回転、低回転でのエンジンの特性が変わります。簡単に言えばエンジンの性能曲線で二つの曲線を描くことができます。低回転では低回転時のカム。高回転では高回転時のカム。それぞれの回転に合ったカムを使います。また、高回転時には低回転時のカムのリフト量や作用角以上のカムプロフィールが必要です。それは高回転時のカムを使うのに先に低回転時のカムが作用してしまうからです。

レースエンジンなどでこれを取っ払ったものもありますが、これはヘッド周りの軽量化により、ロッカーアムを叩くのではなく、直打式にすることで高回転に対応したものです。
（たぶん…ＴＲＤのアルテッツァコンプリートエンジンを見ている限り考えられるメリットがそれくらいだから；もしも知っている人がいたらコメントくださいm(__)m）

制御に関してVVTL-iは電気的に制御をしています。前述に機械的と書いたのは、ロッカーアーム内の話で低回転時にではロッカーアーム内の高速スリッパと呼ばれる部分がフリーになっており、この部分が空回りし、高回転時にはこの高速スリッパをロックピンと呼ばれるパーツでロッカーアームと連結し、空回りせずにロッカーアームと一緒に動くという機械的なプロセスを経ているからです。
VTECでは高速のロッカーアームと低速のロッカーアームを油圧でピンを押し低回転のロッカーアームと連結します。だから油圧がたりないとVTECが作動しないわけですね。

最新の技術ではＢＭＷのVALVETRONICといわれる連続的にリフト量を制御するシステムもあります。
こちらはロッカーアームをピボットと呼ばれるパーツでロッカーアームの中心を移動させバルブのリフト量を最大9.7mm調整しているのです。

新しい技術がどんどんと投入されていきますね（笑）

エンジンのあれこれ

エンジンにはＮＡ（Normal aspirationやらNature aspirationの略）とターボの2種類が存在します。

ＮＡはシリンダー内の負圧のみで空気を吸い込みます。ただ、ＮＡの場合でも加給が可能なケースもあり、ラム圧加給や慣性加給と呼ばれるものがあります。

ラム圧加給とはバイクなどにも用いられ、走行風をそのままエンジン内に取り込むもの。速度が上がれば上がるほど加給率も上がります。

慣性加給とはバルブを閉じている間に、バルブの部分で圧力を高めて加給すると言うもの。最近ではEIC（Electric impulse charger）というものも存在します。
昔あったT-VIS（TOYOTA-Variable Intake System）などもこれを狙ったもの。これはサージタンクからバルブの入り口のところに入り口を2つ設けて、低回転時は1つ、高回転時は2つのポートからバルブに導くものです。

ターボの場合は前のブログ参照。

様々な原理システムを使いエンジン内に空気を導きます。

次にサージタンクからエンジン内に空気が送り込まれます。
そもそもサージタンクとはサージングと言われる、圧力差により振動する現象を抑えるための一時空気を貯めておくタンクのことです。

参考までにターボのサージングとは加給圧が高すぎて逆流し、ターボがカラ回している状態です。これを抑えるために大型タービンにはポーテッドシュラウドなどのバイパスが存在します。


次にエンジンの圧縮が行われます。
いわゆる圧縮比です。
これはTDC(Top dead Center/上死点)とBDC(Bottom dead center/下死点)の間の行程容積といい、TDCでの残りの容積をすきま容積といい、シリンダー全容積をすきま容積で割ったものが圧縮比となります。

基本はNAは圧縮比が高くターボは低いものとなっており、これはノッキングのためです。最近ではVCR（Variable Crank Rate）といわれる圧縮比を自在に変化させるものも存在します。
またA/Fはターボの方が若干低めの設定となっています。これもノッキング対策です。理想空燃費は14.7と言われていますが、現在の自動車は実用域ではリーンバーンとなっておりこれは燃費対策です。その代わり圧縮比を下げて効率（馬力）を落とすことでノッキングを抑えます。

次に爆発。
ここでも燃焼の仕方がいろいろとあります。
シリンダー内形状も現在主流であるペントルーフといわれる形を採用しその中心にプラグを配置しています。シリンダー円の中心から満遍なく燃焼を行うためです。さらに、シリンダー内に吸入する時点でシリンダー内に流れ（スワールやタンブル）を起こし、燃焼を促進します。

最後に排気。
燃焼したガスを排気ポートからエキマニに出します。
また排気バルブが閉まる前に吸気バルブが開くき、このカムシャフトの角度をオーバーラップ角といい、高回転エンジンになれば、オーバーラップ角を大きくします。それは高回転になれば、吸気排気バルブが開いている時間が短くなるので、その分空気が少なくなり、パワーが落ちます。逆にオーバーラップが大きいエンジンで低回転時では吸気排気が同時に開いている時間が長すぎ、せっかく吸気した空気を排気してしまいます。、これを両立したのがVTECやVVTL-iです。（この説明はまた今度；）

排気ポートから出た排ガスはエキマニに導かれます。
4気筒の場合エキマニの種類は4-1と4-2-1の2種類あり

～4-1タイプ～
高回転型に使用。
4気筒エンジンの場合、各シリンダーからの燃焼ガスをある程度安定した所で1本に集合させます。排気干渉の少ない場所で集合させることにより高回転までスムーズに回るエンジン特性になります。

～4-2-1タイプ～
低中速タイプに使用。
4気筒エンジンの場合各シリンダーからの燃焼ガスを1番と4番、2番と3番で一度集合させ、最後に1本に集合させます。一度、2本に集合させることにより排気干渉をおこさせ、燃焼ガスの抜けを防いで、中間トルクを確保します。

以上のような特性を得られます。
また排ガスもある程度の予旋回しており、違う気筒からの排ガスを一緒に巻き込んで逃がす作用もあります。

タービン→フロントパイプ→キャタライザー→中間パイプ→リアピースの順に進みます。ＳＴ２０５セリカの場合はキャタライザー→フロントパイプという順番です。

完治

治しました！ウォーターポンプ！！

いや・・・買ったとき（？）すでに異常だったんですねぇ～；；途中でボンネットの遮音遮熱材を取っ払ったりしたのでそれでかなぁとは思ったんだけど・・・
買ってすぐにウォーターポンプの音はしてたんですが…気にしだしたときはすでに遮音材は外してたので、気にはしてたんですが大丈夫だろうと思ってました。

そのときすでにおかしかったんですね；

新しいのに換えたら全く音がしなくなりました！！最初アクセルを開けたときにはっきりと違いが分かりました。
さらに走り出して、心なしか、エンジンの繋がりや吹けやパワー感がよくなったようにも感じました。理由は分からないけど…気がするだけかも知れませんが。
さらにはマフラーの音も静かに…なった？気がするかも;;これは今までウォーターポンプが五月蝿すぎるから、そう感じるだけだと思いますが…

まー6万くらいの出費で済んでよかったのかも知れません。

ウォーターポンプ

ついに来ました・・・ウォーターポンプトラブル(>_<)

インタークーラーのポンプがおかしいです。

アクセルを開けると前からウォーンと音はしてたのですが。
今は異常なくらい五月蝿いです。ってか異常だったんですけど。
車に乗ったら明らかに異常な音がしてました。
走行距離75677キロ
まーしゃーない？

商品はウィズモーター＆ブランケットウォーターポンプ　ASSY

44205円なり・・・高い・・・OHできないらしい。

でも、常には変な音はしなくなりました。それとも音に慣れたのか・・・

う～ん・・・わからない・・・