2016/05/20

ハイカム入れると、速くなりますか? (3)


速くなりますかの答え

1 はい なります
2 いいえ なりません
3 わかりません

さあ、どれでしょうか

写真は、リクエストがあった、エキゾーストカム、AMGとの比較




こんなの見たい人いるんですね

車高落として、車高調整用のラバーシムの ”ひげ”本数気にしたり、
中古ホイールの面一(実測の車両センターからのアライメント数値でなくて、左右対称でないフェンダーからのマイナス位置のこと)
気にするほうが、大衆人民文化っぽいと思うけどね

と、いうことはさておき、前のインテークと比べると気づく人いると思いますけど、
AMGのエキゾースト、前期モデルカムのインテークとリフトは9.3mmでかわらないですね。
プロフィールは対象カムだし、作用角もさほどかわらない。
前にも書いたけど、インカムの排カム流用する人がいるのわかりますね

これ、もしかすると後期のカムは前期のエキゾーストとプロフィール一緒だったりするのかな?


と、閑話ののち 回答

どれも正解です。

ところで、私、職業柄か、クイズ嫌いなんですよ、

だいたい、世にいうソフィストなんてのは、ろくなもんでなく、
自分では、イエスかノーでお答えください とえらそうに聞くくせに、
自分が答えるときは、前提を、ろうろうとつける、
ときには、それでいながら、仮定の質問には答えられない などといいます。

だからなんですかね、前提決めない質問って、裏をかんがえちゃうんですよ

そんな私は、きっと、来世では、地獄に落ちると思っています。

来世で地獄に落ちるために、現世で借金していると思えば、道楽のチューニングにも気合がはいります。

さて、
「はい、なります」というのが正解なわけは、
ハイリフト、作用角大、オーバーラップ大のカムを組み込んで、高回転型にシフトすれば、
特定回転、現在より、高回転域では、吸気閉時間を遅らせることで、高速での吸気時間を増やせるから
慣性により圧縮行程でも吸気できるから絶対吸気量が増える。
ハイリフトにより吸気量が増える。
オーバーラップで、排気に引っ張られて初期に吸気を取り込めれば、充填効率があがる。

「いいえ、なりません」の正解は、
パワーバンドを上に持っていくわけだから、
特定回転、現在の回転域より下の回転域では、オーバーラップで吸気が吹き抜ける。
吸気の閉じが遅いので、有効圧縮比が下がる。
排気の効率が悪ければ、吸気行程で排気ガスが燃焼室に戻ってきて、充填効率が悪化する。
低回転では、トルクが下がるので、下の速度で遅くなる、高い回転を維持するために、ギアを下げる必要がでる
高回転で、フリクションが増えれば、+-がマイナスになる。

「わかりません」は前提条件、定めないととわかりません。

つまり、ハイカム活かすには、いっぱい、長い時間すいこむ、吸気量にふさわしい、
インテーク、エキゾースト、エンジンの圧縮、ギア比、
重量や抵抗を最適値にすることが必用になります。

現在のトルクバンド域にあわせて、条件下で最適化している今の仕様、そこそこ賢いメーカーの値、
妥協はありつつも、最大公約数の条件下での(当時の)最適解です。

これを変えていくなら、そこそこ賢いメーカーより賢い頭脳。
取捨選択、特定条件で負けないようにする絞り込み。

具体的には、どんな条件で、何馬力ターゲットにして、どの回転域でパワー出すかのターゲット絞る必要があります。

たとえば、ハイカムいれて、高回転、たとえば、7000MAXで 600馬力というなら、
280°位のカム、トルクコンバーターのままなら、
ストール3000か 3500、4000、ダブルプレーンの排気干渉なくすので、適切排気管長の
タコ足、排気系は必須。

オーバーラップの抜きを使いたいから、排気抵抗の少ない太い排気管。
吸気流量稼ぐために、太い吸気管。スロットル径、インマニ。必然的に、高回転仕様。
アイドリングは、ばらつくから、独立吸気管。

有効圧縮下げないために、高い圧縮比12とか13とか。
ノッキング勝負だから、ノックセンサーと気筒別制御、ドラガス上等。
低速でも高い回転数稼ぐために、ローギアード。
低速トルク補う軽い車重。ローフリクション。

となります。わかりきったことだけど、やっと冷却系改善して、駆動系もパワー負けないようになったばかりの
御身には、たいへんですねと、後出しじゃんけんで、期限きらない勝負を棚に上げて、いってみる。

基本、先達がやってることだから、専門教育課程程度の基礎的な知識と読解力、分析力と意欲があればできますが、
既存の取引関係があるメーカーが、過去の経験とノウハウをもとに、何万台製造するわけでないから、
メーカーなら1万個で1個あたり1万円で買ってるものと同等のものが、頼んで作ると、
計算、解析、実験で100万円、200万円になったりするのが辛いところです。
2016/05/15

ハイカム入れると、速くなりますか? (2)

えーっと、カムについて問い合わせがあったのと、
自分用に備忘のために書いておきます。

ベンツに限らず、どの車にも共通していえることですが、
作用角の大きいカム組んでも、圧縮比、排気量、車重、ギア比やストール回転、クラッチかトルコンかによって感じが違います。

これ、私も感覚的にしかわかってなかったのですが、
まだ若かりし学生時代の昔、もうヘロヘロになって勉強してたとき、疲れた頭で、このこと書いてあるアメリカのペーパーバック本を読んで、昔の経験思い出して、!!と思いました。

たとえば、同じシャーシに同じエンジン。
L型6気筒   L28のエンジン、68°の流用カム(笑)、オプションカムを同じ補機で入れて比べてみたのと、
コンロッド同じで、ボア上げたL30にして、68°のカム、オプションカム入れ比べたのじゃ、ほぼ同じ圧縮比でもフィールが違いました。(あたり前といえば、あたり前だけど)
わかりやすくいうと、排気量小さいほうが、ピンハイトもストローク同じでも、ピストン重さ割り引いても、ヒュンヒュン回る感じ。
オプションのカムで比べても、大排気量のほうが、トルク型で、オプションカムでみアイドルがバラバラの度合いも小排気量より少ない。

68カムだとトルクあるけど、上で詰まる。

そんな感じでした。


まあ、考えてみれば、気筒の容量少なければ、
カムが駆動するバルブが換気する量も小さいわけで、ヘッドの直径でバルブ径がきまるから、
バルブ径比がほぼ同じだとすると、排気量でかくなれば、換気に時間かかるわけでしょう。
もちろんボアだけじゃなく、ストロークもあるけど、ストローク増えれば、さらにトルク型。

ベンツM119に置き換えると、6リッターのAMGのハイカム intake の
作用角250度(実測0ミリリフト max約10.5mm)が
5リッターの前期カム作用角235度(実測0ミリリフト,max約9.5mm)と 5500以降のカム乗りではもちろん違うけど
全体のフィールとしては、馬力、トルクの差別にすると近似のフィール。

逆に6リッターに前期カムでストール1800、2.82だともう、トルクのバーゲンセール。これが街乗りだとすごく乗りやすく、パーシャルでも速い。タコ足にフロントパイプ合わせた車だと、2000ー6000弱迄のスーパーワイドのトルクバンド。何処で踏んでも速い。

対して、4リッターのAMGカムモデルは、圧縮11の違いもあるけど、ヒュンヒュンでBMW見たい。
上の図でみると、一番下のものでは キュービックインチなので5リッターがここ、
作用角200-210° ってあるから、ちょうど1/2インチリフトだと前期カムと近似ですね

あと、大事なのは、ギア比、重量
ファイナルをローギアにすれば、その分、駆動力増えるから、高回転型のカムいれても、実走で下でも進んでいきます。
駆動力変わるポイントを司る、オートマのストール回転も同じことです。
私の実感では、ノーマルのストール1800とかだと、前期カムや後期カムのほうが合います。

逆に3000ストール入れるなら、3000までは、トルコンが助けてくれるから、
トルクバンドが2500前後より上の表示作用角が260°とか270°のカムでマッチする理屈です。

最初に書いた、圧縮比、有効圧縮比も同じことで、ハイカム入れれば、インテークの閉じが遅れるから、
その分、有効圧縮比が下がります。実際の計算式では、コンロッドの長さ、角度やオーバーラップも
計算しますが、閉じが遅れるので、圧縮比を上げる必要がでてきます(ミラーサイクル(アトキンソン)なんかこれですね)。

話もどりますが、わかりやすく言うと、
排気量上げる、圧縮比上げる、ファイナル上げる(ローギア)などすれば、開度数の高いカムのマッチがいい
ファイナル下げる(ハイギア)なら。開度数低いカムのマッチがいい となります。

なので、5リッター、圧縮11にしてあって、
車両も100キロ軽ければ、250度(0リフト、0.2クリアランス)のAMGカム、1速、ストール1800なら、中間以降でカム乗りを楽しめますね。ハイギアの2.65のファイナルでも街で乗ってて楽しいと思います。

6リッター、前期カムの2.24ファイナル、1速スタート、ストール1800回転、乗らせてもらったことありますが、これも、カムの乗りが感じられ、
乗ってて楽しかったです。

20160513カム比較 

     

  こんなの興味ある人ほぼいないと思うけど、真面目な人には値千金(笑)。

AMGのカムと前期カムの測定結果、

比較データーのエクセル表の図です。

AMGインテークのカムは、実測で10.4ミリの最大リフト 作用角が0mmで250°(0.2mmクリアランス) 1㎜で200°  青グラフ前期のインテークのカムは、実測で9.5ミリの最大リフト 作用角が0mmで235°(0.2mmクリアランス) 1㎜で192.5° 赤グラフ

こう見ると、やっぱりAMGのほうがリフトが0.9ミリ大きく、作用角も1mmで7.5°大きい。

中間以降でのカム乗り、パンチ感は、リフト高とクローズが遅いところの味でしょう。
HLAの沈みこみがあるので、実際の作用角はもうすこし減るんでしょうが、
前期カムよりやはり、高回転、高出力傾向です。
中間以降に重きを置いたこのカムを下から活かすには、トルクを補う大きい排気量か、高い圧縮比(もしくは、楽に進めることの出来る軽い車体、ローギアード、トルク補う+500rpm位のハイストールコンバータ)が必用になります。

あー、AMGのEZLの回転レヴリミットが600回転違ったのは、こういうことなんでしょうね



2016/05/08

カウルスワップ  アッパーカウルの載せ替え

 同じ系統の車種のエンジン、補器を生かして、
 ボディを変えることを箱替えといいます。 エンジンなどを流用利用することをエンジンスワップといいますが、
 こちらの車、190Eは、カウルスワップです。




写真は VIrginia の Piper Motor Sport

http://www.pipermotorsport.com/




本来は、ブルジョア、貴族階級のものであったオートモーティブを
近代、大量生産によって、極めて安価に大衆に提供することによって、自然発生的にスタートした大衆自動車文化。

その国の自動車生産能力や産業技術、工業力のみならず、文化の熟度や美術力、センスを表します。

二度の大戦で、国土が破壊されることなく、パックスアメリカーナの栄華を享受しているためでしょうか、
自由度の高い大衆自動車,修理技術から発展した、モディファイだったり、
 性能競争の結果のレースカーも素晴らしいものがありあます。

今回紹介するのは、W212のシャシ、モノコックボディに、W201、190Eの側を乗せてます。
シャシといっても、モノコックで、ホイールベースも違うので、フロアは全長、真ん中を切って詰めてます。
Aピラーからフロントのストラットタワーへ通じる強度の必要な部分はボックスで作り直し、
ABピラーはケージでつないで、フロアの前後もパイプでつないでいます。

ドラッグレースカーのリア廻りを見慣れているからか、トランクスルーで
リアの剛性がちょっと足りないんじゃないかと思いますが、まあ普通に乗る分にはいいんでしょうね
こちらのお店は、ロールケージやボディワーク専門のようです。
M3でもに同様のことやって、完成させていますね

まだ、プロジェクト途中のようですが、この後、プロペラシャフト短くしたり、
内装、ドアのキャッチやトランクリリース、電気配線など細かい部分の仕上げをするんでしょう

コアサポートなんか、高さ合わせるだけでなく。上に持ちあげて。
板金で作り出して、純正エアダクトにあわせるように仕上げて、
パーリングで補強までしてます。他車流用のお手軽エアダクトとはえらい違いです(笑)
グリルの固定金具と、ほっとエア巻き込み考えてでしょう、ラジエターから 屋根。庇もわずかですが出してますね。

Frankenstein Mercedes Benz Project から


 こういうのをやろうとする人がたくさんいる国、アメリカと
 我が国のレベルを比べると、自動車産業だけでなく、文化、民度の点でも
 まだアメリカにはとてもかなわないなと思います。

2016/05/05

ハイカム入れると、速くなりますか? (1)

写真の太った四角いカムシャフトは、既出のノルウェイのSPASO から


mercedesbenznetcom.blog81.fc2.com/blog-entry-53.html

593185.jpg 

写真の太った四角いカムはカッコいいですね 尖がった細いカムより魅力的です。

さて、そんなカム、M119にハイカム入れようとする方へのアドヴァイスとして、僭越ながら申し上げますに、

一度プロフィールを、単体でVブロ ックでもいいし、車載でもよいと思いますから、測定することをお勧めします。

実際のところ、わかった様な事を言っている私でも、グラフにして、図示して気がつくことが多いです。



理由は、カムの数値が0mmリフトで表示する馴染みのある方式、Advertisement
もしくは、同じく馴染みのある1mmリフトの表示方式。
他方で、メルセデスの2mmリフト表示方式では、
プロフィールにもよるけど、HLAでAdvertisement と2mmリフト表示で
約50°位の差があるし、
アメリカ方式の1.27mmリフト表示でも同じく約30° ー40°前後差がある。

ソリッドだとランプ逃げあるし、HLAでも沈み込みがあります。
ロッカーアーム使わない直打方式だからレバー比なしの分だけど、
これに可変バルタイの25°、旧モデルの20°が加わって、
更にチューンの伸びでの右左バンク間5°ずれを考えると、キチンと図に書いて、寸法角度を入れでもしないと
もう訳がわからなくなります。


CL2CL3Duration.jpg 


実際によく考えると、実はトヨタのフルライン4弁DOHCやBMWの4弁DOHCに対抗する
商業的な意味が主流であったろう M119のDOHC32バルブ、

性能中心なら、左右バンクのチューン伸びずれを考えるべきで、本来はクランクピックの点火、ギアトレイン、
高回転廻すならドライサンプとすべきであり、

頭でっかちのヘッド重量増のデメリットを考えると、
スキッシュ形状を工夫した低重心ohvで高スワールOHVの16バルブ、
シボレーのLSなどと比べメリットが実は少ない
M119をどう整えるかが課題と思います。


重たいロングストロークだから、ピストンスピード考えると、せいぜい7000~7500rpm

先にも書いた様に細くて長い270°ターンのインマニにスロットル直前のエアフロは、
オーバーラップ、吹き返しに馴染まず、
アイドルのカム見ればオーバーラップゼロ。

エキゾーストも、不等間隔爆発の90°排気干渉があるのと、
吸気の流量に合わせて、細いエキマニ以降の菅径。
とても上手く帳尻あわせてあるエンジンを当初の設計思想のまま活かせば、
やはり、いいところライトチューンとなると思います。

これをブロッックとヘッドのマージン追いかける思想でいくと、
これに近づけるために、するべきことは、まずは不正確なデスビ点火を排して、クランクピックアップ。

くそ重い動弁系を軽量化するために、少なくともHLAをソリッド。

作用角をトルクバンドにあわせれば、極端な作用角のハイカムは難しいから、
その分、リフトを稼ぐ、充填効率上げる必要が出てくる。ということになると思います。

リフトをあげれば、フローCFMが増えて、より大きいスロットが使える。
流速増えて、より大きいパイプ口径の排気管が使える。
排気干渉考えるとロングの等長管とつながるのだと思います。

ハイカムを入れるとなれば、必然、独立スロットルになるし、カムから見て、
改めて、500Eの排気系のマッチングを考えさせられます。

要は、M119のハイカム、難易度高いね。

制御が自由にできることと、オーバーラップ考えると、排気系の気筒間干渉がないこと、
吸気系は、エアフロ位置が遠いか、D-ジェトロで独立であるのが望ましく、。
しかも、そのエンジンは、圧縮高くなければ、ハイカム活かす意味あまりなし、

なので、他いじらないで、気合のカムだけ入れても、ピンでは速くなんないと思います。

だから、初心者向けのイヤーモデル流用か、
インテークを排気に流用の、”排カム”か、
セット長、リテーナー、スプリング等を変えてのAMG 流用程度で抑えられてるわけが、よくわかります。



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2016/04/30

エンジン各部のデーター測定(1) カムオフセット他

カムシャフトなんぞを、まじめにプロフィール追いかけて見ようと思って、
各部のデーターを測定しています。

独立スロットルができてきたので、
ようやく、ハイカムいれて作用角、オーバーラップの大きい、リフトの大きいカムを入れることが、できるようになりました。

シングルスロットル、スロットルの直前のエアフロだと、アイドル安定させるにはAMGのカム+αで精いっぱい。

94.8ミリのロングストロークだから、回転を上げるにしても、ピストンスピード考えるといいところ7000+αrpmが トルクバンドの上限。

トルコンだから、5速にしても、やはり7000+αが上限。

そんなことは判ってるんだけど、どこまで”α”をあげられるか、
トルクバンドのマスクエリアをどこまで上に持っていけるかです、
そのために、測定をしています。

バルブタペットはφ35.0のHLAをソリッドにして、軽量化とカムプロフィール自由度を高めまようとしています。
物理的なリフトは、タペット径による制約以外に、
油圧保持のためのタペットシリンダー壁のオイルフィード穴やカムのノーズ逃げ、
バルブスプリングの線間密着までの距離。

バルブガイド上のステムシールの高さ、バルブスプリングのセット長、ステムコッター位置、リテーナーオフセットなど多岐にわたります。
まずは、重量から、HLAは実測重量。オイルが入っているので、整備書のデーター、
64g(新)82g(旧)より重くでています。

HLA、重いね、バルブより重い(汗) スチールのリテーナーも重い(汗)


M119 バルブ重量比較
 INEX
HLA76(実測)76(実測)
Retainer2020
Cotter22
Spring Outer4040
Spring Inner1515
Valve6659


  写真は、カムのオフセットを測定しているところ。
  私もお恥ずかしながら、知らなかったのですが、タペット径によるリフト限界を調整するため、
  直打式のカムでは、リフターの側圧を減らすためや、当たり面の回転を促すために、
  カムセンターとタペットのセンターをずらしています。
 


  この図面でいう”d” がカムオフセットです。 




  これを測らないことには、、最大リフト量を計算できないので、まずはこれを計測。
  エスコートでお願いしましたが、基準点決めて、カムのセンターとタペットのセンターを探すというのは、各部の測定がさらに必要で結構大変な作業です。





 これは HLAは油圧がかかっていないと、リフター自体が下がってしまって、測定ができないので、手近にあった、Ⅴ8プッシュロッド用のラッシュキャップ 厚さ2.0mmをかぶせて測定したところ、

 HLAのストロークが2.0mmなので、ちょうどよかった。

 ちなみに、ベンツのこのタイプの3山のコッタ―の他、8㎜ステムですと1山タイプがありました。 テーパー角度は7°
 バルブはさみ角は38° (21° 17°) IN EXの数値は実測
 中古ヘッドに、DLCのカムが不釣り合い