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2018/01/21

旧きを知りて 新しきを考える 電動ウォーターポンプ プロジェクト6  Electric water pump Project 6

水温、冷却系からはじまって、ここにきて
長々と水の流れについて書いています

ここ10年位で、大幅に解析が進んでいる
現代のエンジンでしたら、水廻りの冷却の解析は CFDで最適化ということなんだと思います。

身近なところで、トヨタも、全世界あげての燃費戦争、環境対策、省燃費のために、
いかに効率的に必要なだけエンジンを冷却するか、また温度を一定に保つのか、
重量や暖気時間を短くするために、冷却水の量自体をいかに減らすか、ラジエターを小さくするかetc
お得意の「乾いた雑巾を絞る」作業をしています。

それに比べると、80年代、30年以上前に設計されたM119は、そこまでやっていません。
その生い立ち、歴史、旧きから考えると、さかのぼることさらに古く、

ブロック、ボアピッチの基本構造は60年代末に遡るM116(鉄ブロック、のちにアルミブロック)、
92x65.8 3499cc 147kw/286Nm 

平たくいうと縦目ベンツにの3500CC 200馬力のV8 (これでも当時としては高出力)

その後継機のM117の発展版、最終形がM119です。

残念ながら、現代のような、徹底したコンピューター解析は行ってないアナログで 過去の偉大な
経験値、実験結果の蓄積であると思います。

そのため、左ヘッド、インマニからヒーターコアへの流れと、
右バンクのブロック側のみへのヒーター戻りや、ウォーターポンプの水回りの構成、サイズは基本的にかわっていません。

200馬力3500ccの2バルブエンジンではこれでよかったのでしょうが、その後、排気量は何度ものボアの変更、
ストロークも、65.8→78.9→85.0の変更で、5000、 しまいには5600ccで94.8mmまで広がり、
5000ccの4バルブ、330馬力

ついには6000CC 381馬力となると、さすがにエンジン内部の冷却系も役不足になったんだと思います。

私が、今、考えるに、 M119エンジン側の改良点は、

① (発熱に見合うように)冷却水量を増やす(発熱量にあわせて全体的に、特にアイドリング、低回転と高回転)
② 水流の改良(左ヘッドだけでなく、右ヘッドインマニからのヒーターINを増やして右ヘッド冷却を向上させる)
③ ウォーター・エアセパレーターをラジエターコアのホット側にもつける(純正はコールド側だけ)

になると思います(冷却水通路を変更とかになると、ヘッド鋳造時とかブロックからになるので、今回はなし(汗))

これがインマニの流れ がエンジンヘッドからラジエターに向かう冷却水のながれ
ピンクが エンジンヘッド(ヒーターコア)からのヒーターコアへ向かう冷却水の流れ、

インマニ3


ブロックでみると
前( #1.#5側 )は左右バンクをまとめて、インマニ全部で集合されたのが、サーモハウジング、ウォーターネックを通って、ラジエターへ 赤→

後(#4 #8)は、L #8は ヘッドからインマニへと向かう水穴があいているが、
R#4は、ヘッドまではあいてるけど、ガスケットで封鎖されている。ピンク→

他方で、ヒーターコアからの戻りの水は、#4ブロックに戻るが、#8には戻りなし

ブロック2

②の改良については、だいぶ先になると思いますが、あとで、

そんなわけで、①③に対応するための、電動ウォーターポンプのラジエターの図面、改良版がようやくできました

20180117radiator2.jpg


純正エアセパレーターからの冷却水戻りホースは、ディーゼルモデルのように
直接ラジエターにはいるようにしてます。

M117時代から伝統のブロック、フロントカバーからの小穴2ツはAN6でつくります、
ラジエターサイドタンク、ウォーターポンプ前の負圧の高い場所に戻します。

サイドタンクのエア抜きは、IN OUT とも一つづつつけました。

これで、①の冷却水量の不足(特に低回転)、高回転での泡立ち、キャビテーションは、電動WPで解決予定
(水温コントロール等の問題は多くあります)

重要度でいうとおまけ①②からは下がりますが、③の冷却水への泡をできるだけ減らす、分離して、
ラジエターコアに流す、ラジエターコアからポンプへ送る等については、ラジエター製作による、
左右タンクからの泡抜き、と
あとで、また詳しく紹介する インマニ前に新設置するスワールポット(エンジンとラジエターサイドタンクの間)
で解決しようというものです





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