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8ポートの出力予測

本業では昨日無事に山を越えることが出来ました。

キツい2週間でした・・・今朝は10時くらいに親分に叩き起こされて朝食を食べ、その後14時くらいに再び親分に叩き起こされて遅めの昼食を食べ、ようやく頭がスッキリしてきました。この後ビール呑んだらもう少しスッキリするかな←

R0017439.jpg

赤ミニに搭載した8ポートヘッドエンジンですが、オイル漏れとオイル閉塞のチェックをしながらセッティングを再開し、今週後半はいよいよ最後の詰め・・・問題の無いレベルまで燃料噴射量を絞り込むところに注力して頂いた結果、金曜日には8000rpmまできっちりとセッティング完了できたとのことでした。

となればパワーチェックして実力確認!と行きたいところです。本来であれば先々週末に所沢秘密基地にお邪魔してパワーチェックして頂く予定だったのですが赤ミニのトラブルで完成が遅れたために実現しておらず、ここしばらく僕の自由が効かなかったために次の予約も出来ておりません(涙)

そうは言ってもせっかく換装した8ポートヘッドですから、完成度がどんなレベルなのかすぐにでも知りたいんですよね。せめてインプレだけでも聞きたいのですが、P師にお願いしても「速いですよ」としか言ってくれないんですよ(涙)

なんとか定量的に見積もれないか悩んだ挙げ句、燃料マップに着目してみました。

R0017383_201602201825107b3.jpg

赤ミニはエンジンをフルコン化しておりますので、燃料噴射量を回転数とアクセル開度で制御しています。ですので各回転数、各スロットル開度での燃料噴射量が数字で分かります。これが利用できないかな、と。

パワーアップを目指すチューニングとはつまるところ、

1)排気量アップやヘッドの吸排気ロス低減によって吸気量を増やす。

2)増えた吸気に対して燃料噴射量を調整して適切な空燃費の混合気を作る。

3)混合気の爆発圧を最大化できるように圧縮圧力を調整。

4)並行してメカニカルなロスを低減。

という段取りかと思います。

ヘッドを8ポート化するというのは1)に相当し、その結果として吸気量が増えるわけですが、吸気量そのものがどれだけ増えたのかを定量的に知るのは難しいです。
ところがフルコン制御のインジェクションの場合は前述の通り増えた吸気量に対して燃料噴射量を細かく制御しているので、空燃費が適切に調整できているならば燃料増加分=増えた吸気量となり、どれだけ吸気量が増えたかを推し量ることが出来ます。

要するに「燃料をたくさん吹くならば、その分吸気も増えているはずなのでパワーも出るだろう」と。そいうことですねw

20160220_01m.jpg

まずはP師にお願いして7ポートの時の燃料マップと今回8ポート化してセッティング終了した後の燃料マップを送ってもらいました。そこからアクセル全開時の各回転数での燃料噴射量を抜き出してまとめたのが上の図の左のグラフです。

「燃料噴射量」とザックリと書いてますが、燃料マップの数値自体は各サイクルの吸気行程毎にインジェクターに電流を流す時間で、すなわちインジェクターがノズルを開いている時間になります。ノズルが開いている間に燃料が噴射されるわけですから、各サイクルの吸気行程毎の燃料噴射量となり、従ってトルクとの相関を期待しています。これらの数値を単位時間あたりに換算して整理すれば「単位時間あたりの燃料噴射量 vs 出力」になります。今回は前者の「インジェクターに流れる1サイクルあたりの電流値 vs トルク」で整理してます。

青色のプロットが7ポートヘッドを使っていた2015年最終仕様でのセットアップで、赤いプロットが今回8ポート化した後のセットアップです。ちなみに7ポートのデータに関しては、より正確を期してシャシダイで得た各回転数でのA/Fデータを使ってパワー空燃費との差分で補正も加えてあります。

あ、ただし数値自体はP師のスキルの賜物でありSVの機密情報でもありますので公開は差し控えさせて頂きますw

まず最も重要なポイントとしては、グラフ化すると一目瞭然ではありますが8ポートの方が7ポートよりも燃料噴射量が増えているという事実ですね。これはめっちゃ重要です、もし減っていたら何のために苦労してここまで漕ぎ着けたのか分からなくなりますからね。

次に重要なポイントとしては「燃料噴射量が増えるとトルクも増える」という大前提が正しいかどうかの検証です。
パッと見ても7ポートの時の悩みの種だった5000rpm近辺のトルクの谷は燃料噴射量にも表れてますし、7000〜8000rpmにあった最大出力点で燃料噴射量が最大になっていることからもほぼほぼ正しいとは思えるのですが、念のために燃料噴射量とトルクとの関係をプロットしてみたのが右の図です。
シャシダイのトルクのデータがあるのが4000rpm以上なのでプロット数は限られますが、ほぼ直線関係になることから、燃料噴射量とトルクとの相関はおおよそ成り立つと考えてOKかと思います。

y切片ゼロの正比例だともっと嬉しいんですけどね、残念ながら増えた分がそのままトルクアップにつながるわけではないのか、あるいはインジェクターの特性なのか・・・インジェクターに流れる電流値と実吐出量との相関が分かるともう少し突っ込んだ議論が出来るのですが、そういえば「特性値を送ります」と言ってくれたままP師に放置されているようなw

話を戻しつつまとめますと。

8ポート化によってトルクアップするのはまず間違いなさそうです。また、7ポート仕様時に3000rpm以下で痩せてしまっていたトルクも8ポート化によって想像以上にアップしていそうです。P師のザックリし過ぎるインプレの中にも「低回転でトルクアップして乗り易くなった」とありましたので、おそらくこれも間違いないでしょう。

その一方で、7ポート仕様で悩みの種だった5000rpm近辺でのトルクの谷は8ポート化してもやや低回転側にシフトしつつも根強く残っていそうです。8ポート化によって全体のレベルが上がっているので谷とは言っても7ポート仕様での山のレベルですから実質的なネガは無いのですが、加速時には他の回転数域が良いだけに体感できてしまうでしょうね。

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前述のトルク/燃料噴射量の関係式を使って増えた燃料噴射量からトルク特性を予想してみたのが上の図の左のグラフ、そして出力に換算したのが右のグラフです。

赤色のプロットが燃料噴射量から換算した値、緑色のプロットは燃料噴射量換算に加えて若干アップさせた圧縮比分を考慮した値、そして紫色のプロットは更に圧縮圧力までを考慮した値です。これまでの経験から実際のトルクおよび出力ははおそらく緑色と紫色の間くらいになるのではないかと想像してます。

しかし、こうやってグラフで見ると7ポートって明らかに谷がありますね。そして最高出力は7000rpmで100PS弱となってまして、昨年の年始にマークした108PS(こちら)を大きく下回ってしまってます。
デジタイズした際のプロットの取り方の影響もあるのですが、昨年1年かけて改良を加えて現実に速くなったにも関わらず数値的には100PSなんですよね。他のシャシダイで試してみてもおおよそ100PSでしたので(こちら)、おそらく秘密基地のシャシダイが昨年年始までは若干高めに出ていて、その後に校正されて数値が落ち着いたのではないかと想像してます。

そんなわけで絶対値はこれまで謳ってきた数値とズレてはしまいますが、差分で考えても+10〜15PSはアップできそうかな、と・・・ビールを呑みながら妄想を膨らませているみくた48歳です←既に呑み始めましたw

可能ならばSBoM第1戦後のタイミングで実測しますので、上の推算が正しいかどうかはその時に明らかになることでしょう・・・SBoM第1戦で壊れなければw

壊れないことを祈って下さい!w


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No title

3/6、間に合いそうで良かったです!
ボクは今回もう一度走行会で感覚をしっかりとつかんでから
1000Tクラスのエントリーすることにしました。
お会いできるのを楽しみにしてますね(^^)v。

壊れないことを祈っていましたw

みくたさんが?w壊れなくてよかったです♪
ビール漬けになり英気を養って下さいw

SBoM第1戦のタイムスケジュールも発表になりましたが午前中は時間に余裕がありそうですね♪
待っていろよカツカレー!

間違いなく今迄が何だったんだ?と思えるような各クラスのレベルアップ著しい今年のSBoMの幕開けだと思えます。
びっくりぽんもあるんだろうな~w
待っていろよカツカレー!!

No title

カメ39番さん、どうもです。

まだ足周りとか小ネタは残ってますが、一番の山は越えたかなと思ってます。

もう一度走行会にということは、3/6の前にもう一度走るということでしょうか?それとも第2戦からエントリーなのかな・・・ともかく、心構えも含めて準備が一番大切ですから、十分にやって下さいね。

No title

ジョブさん、どうもです。

祈ってくれて感謝です。ビールが旨いですw

最近のスケジュールだと予選と本選の間が開きすぎて気が抜けちゃうんですよね。ちょっとした悩みの種だったりしますw

カツカレー、楽しみですねw
プロフィール

みくた

Author:みくた
運動神経のなさを経験値でカバーしようと企むAround 40です。
これまでランエボでのサーキット走行にハマり、最近はClassic MINIに惚れ込んでます。Mini1000、1300キャブクーパーとおんぼろミニを乗り継いで、Austin Mini Mk1 に辿り着きました。レストア、トラブル対策とのんびりドライブを楽しんでます。
よろしくお願いします。

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