かってに(脳内)改造

すでに発売より10年以上の年月を重ね、旧車化の一途をたどるAZ-1
趣味として、そして日常の足として長きに渡り付き合ってきた日々を振り返り、
聞きかじり・妄想を含め語ってみたいと思います。
技術的なことは素人なので、突っ込み・訂正 歓迎します。

吸気系〕  〔ブローバイガス〕  〔ブローオフバルブ〕  〔内装


 吸気系

インティークチャンバー
 あまり気にしていないかも知れませんが、エアクリーナーボックスの容積というのは吸気量が常に変動するレシプロエンジンにとって重要なポイントです。とくにエアフィルターを通過してからタービンまでのサクションパイプ内、すなわちフィルターからタービンまでの容積に余裕があると、急激なアクセルのON/OFFの操作に対してターボラグの低減および慣性過給効果により、低速からの立ち上がりやトルク感の向上に効果があります。
 もうすこし詳しく説明しますと、アクセル全開で加速していて、ギアチェンジやアクセルコントロールのために一瞬スロットルを閉じた状態を考えます。するとこの瞬間には排気ガスの圧力が下がるのでタービンの回転も下がります。このときエアクリーナー〜ターボ間のエアは、アクセルを閉じるまで全開だったわけですから、それまでサクションパイプを流れていたエアの流れはアクセルを閉じても吸気の流れはすぐには止まらず、エアフィルターを通過した空気は回転の落ちたターボコンプレッサーとエアクリーナーの間の容積に閉じ込められた形になり、軽く圧縮された状態になります。この状態で、一気にアクセルを開けると排気ガスの圧力が上がってタービン回転が上昇しますが、ここで、エアクリーナーボックスに充分な容積があれば、そこに蓄えられた空気が一気にターボに流れ込むことで、タービンの回りはじめで吸入抵抗がほとんどない状態になり、立ち上がりのターボラグが最小限に抑えられるのです。また、容積に余裕があるとこうしたアクセルON/OFFによる吸気の流速の変化が最小限に抑えられることにより安定した吸気量を供給できることになります。では低吸気抵抗のフィルターならチャンバーは要らないかと言うとそんなことはありません。どれだけ低抵抗でも抵抗は存在しますから、瞬間的なエアの流れには追従し切れません。ただ、インティークチャンバーもあればよいと言う物ではなく、下手な形状のインティクチャンバーは吸気抵抗の元にもなります。ホンダはこの辺りを良く研究しているらしく、下手にエアクリーナーを交換すると馬力が落ちると言われております。

エアクリーナー
 社外品は、二つのタイプがあります。純正形状のまま、低抵抗のフィルターを採用する物と、エアクリーナーボックスを撤去しむき出しの高効率なフィルターに取り替えるものです。むき出しタイプはよく低速トルクがなくなるといわれますが、吸気抵抗が減ったせいで燃調が薄くなったからだけではなく、インティークチャンバー自体が消滅することにもよります。AZ-1用のむき出しタイプでチャンバーまで気を使っているのは、
ARCのスーパーインダクションボックスだけですね。よくフィルターは吸気抵抗の良し悪しのみで語られることがありますが、それは一つの側面にしかすぎません。インティークチャンバーの件もありますし、フィルター自体もボックス内での整流効果まで計算して作られている品もあります。吸気システム全体を見ないと真実にはたどり着けないことでしょう。

 ではAZ-1の場合はどうでしょう?エアクリーナーボックスは、アルトワークスの流用品ですので、吸気系はAZ-1に合わせチューニングされていない状態だと思われます。容量自体はそれで最低必要分は間に合っていると思いますし、配管長はアルトワークスより長くなっていますので、チャンバーとしては良くなっていると思い込んでおきましょう(笑 ではここからどのように手を加えれば理想的になるか・・・ それは個人では吸気システム全体の状態を測定することなど無理ですので、個人の好みでどうぞとしか言いようが無いです。競技仕様であれば低速トルクなど無視し、吸気抵抗低減のみを追及するのも一つの手でしょう。
 私の場合はどうしたのかと言うと、見え優先で通称「毒キノコ」が付いています。(これだけ語ってそれですか) ただ、無くなったインティークチャンバー分の空間を少しでも確保しようと、
AUTOGIANOのカーボン製インテークパイプを使用してみました。それで確保出来ているかどうかはわかりませんけど。


 ブローバイガス

 エンジン稼動時に内部で高まった圧は、そのままにしておくとエンジンブローに繋がります。そのため大半のエンジンには圧を抜くためのホースがあります。最近のエンジンはクローズドタイプと言う2系統の吸引方式を持っているタイプが多いです。クローズドタイプではサージタンクの負圧を使い常にクランクケース内圧を下げております。ピストンの上下運動により圧が発生しますので、クランクケース内圧が高いとピストンの動きを妨げ、高回転時には無視できないロスになります。AZ-1の場合は、古いシールドタイプと言う1系統の吸引方式です。ヘッド内圧を抜いているだけなので、クローズドタイプがうらやましいですね。

オイルキャッチタンク
 ブローバイガスを抜く部分はオイルライン上であり、ブローバイガスにはオイルが乗っております。そのため大気開放は法的に禁止されており、吸気ラインに吸わせております。そのオイルのせいで吸気ラインは結構べとべとですね。このオイルはインタークーラー内に溜まって目詰まりをおこしたり、スロットルを汚しエンジン回転数の制御に影響を及ぼしたりと、悪いことだらけです。そこで一般的にはそのオイルを取り除くためにオイルキャッチタンクを取り付けます。エンジンから吸気ラインに向かうホースの途中にオイルを溜めるタンクを設けるわけです。
 で、現実的にこれで吸気ラインが綺麗になっているかと言うと・・・ やっぱりオイルで汚れますね。オイルキャッチタンクできちんと溜めるには、タンク内でエンジン側の配管を吸気ライン側の配管より下げておく(タンク下部付近まで)必要があるそうです。でも既成のオイルキャッチタンクの多くがそのような構造になっておりません。それはオイルキャッチタンクの本来の目的は、競技時にエンジンブローをした時、オイルでコースを汚し他車に危険を及ぼすことを防ぐための物だからです。

大気開放
 よく「ブローバイガスを吸気に吸わせるとパワーダウンするからエンジンに良くない」と言う方もいます ですが、ブローバイガスの大部分は未燃焼ガスによるものです。排気ガスを吸い込むわけではないので、実際のところはそれほど関係ありません。また、吸気ラインの負圧を利用しエンジン内圧を積極的に抜いてたり大気汚染を考えると、大気開放は好ましいこととは思えません。

その他
 ブローバイガスは、エンジンの熱により高温です。それを吸気ラインに吸わせるのですから、吸気温度を上げたりしてこれも良くない事柄ですね。オイルキャッチタンクがあればそこで冷やされるので、多少はましになっていることでしょう。
 オイルパンの無いドライサンプ方式には、ブローバイガスのホースは無いそうです。ポンプでオイルを吸いだしていますので、オイルライン内は負圧ですから。競技車両などがドライサンプを使うのは、エンジンを下げられるだけでなく、強制的にクランクケース内を負圧に出来るためでもあるそうです。


 ブローオフバルブ

 ブローオフバルブの一番の目的は、アクセルオフ時、スロットルバルブとタービン間のインテークパイプ内の圧力が上昇し、タービンインペラの回転の低下が起こることによって生じる「ターボラグ」の低減にあります。このシステムを市販車で一番はじめに搭載したのはポルシェ930ターボで、元々はポルシェ社の特許でもあります。ブローオフバルブ自体は現在では一般的な物となり、大半のターボ車には最初から付いておりますが、メーカー側ではタービンおよびエンジンの保護が第一で付けられており、効率についてはあまり考えられていないのが実情です。

取り付け位置
 ターボラク低減を考えると、もっとも良い位置はスロットル直前と言われております。F6Aの場合、ブローオフバルブのついている位置はあまり良くありません。ブローオフバルブがインタークーラーとタービンの間についており、これだとスロットルバルブを閉じたときにせき止められ逆流してきた圧縮空気の距離が長くなってしまうために、次にアクセルを開けたときのレスポンスが劣ってしまいます。また、この位置だと圧力の伝達する順番から考えて、ブーストの立ち上がり時にブローオフバルブからブーストが漏れてしまうことがあり、ブーストの立ち上がり、加速力をロスしてしまうことがあります。さらには、タービンにより加給された直後のエアは温度が上昇しており、それをショートサイクルで循環させるのも、更なる温度上昇に繋がるので芳しくありません。この事からメーカーの考えるブローオフバルブの機能が、エンジンおよびタービンの保護、寿命延長のためである事がわかるかと思います。

純正品、社外品
 純正ブローオフバルブは1kの時点でもれ始め、1.35kにて全開になるそうです。ブーストアップを行う際、ブーストリミッターを解除したとしても能力不足になると思われます。容量を考えてもブーストの立ち上がりに差が出てきますので、社外品に交換するだけの価値はありそうです。
 ただ、数多くのメーカーがブローオフバルブを出していますが、AZ-1用は・・・ 寂しい限りです。基本的に同じであるアルトワークス用を付けているケースも多いですね。しかし、社外品の内容を見てみると、抜けでは無く音重視な品ばかりなのが悲しいところです。市場の要望がそれなので、致し方ないのですが。

大気開放
 大気解放についてですが、ブローオフバルブは通常ブローバイガスの戻りよりも下流にありますので、当然ながらブローオフバルブから放出されるエアにはブローバイガスの有害成分が含まれます。公害防止の観点からも本来は吸気ラインに戻さないといけません。上記事柄によって、基本的には戻さないと車検にも通らないことになっております。現実的には車検時にブローオフバルブが作動する様な加給は起こらないと思いますので、注意されることは少ないかとも思いますけど、厳密な話では駄目と言う事です。(車検ライン上でパシュンパシュン言っているようでしたら、エンジントラブルの元にもなりますし) しかし、車検対応のブローオフバルブって、テイク オフのプッシュンR SSしか無いんですよね。
 F6Aの場合は吸気量計測を圧力センサーによっておこなっております。そのため、エアフロで計測しているエンジンのように、大気解放にしたからと言って吸入空気量と計測値の誤差によって空燃比が一時的に狂ってエンストするとかの不都合は基本的には起こりません。


 内装

 元々必要最低限的な仕上げのAZ-1。手を加える方向は、大きく二つに分かれると思います。競技のためひたすら軽量化に走るのと快適装備の追加、仕上げの質を上げる方向です。どちらの方向で進めようとも、ドライバーの直接触れる部分は一番重要になるかと思います。

ステアリング
 通常、純正ステアリングはキックバック・高速安定性対策のため重めに作られております。簡素な作りのAZ-1も軽そうに見えても社外品より重めの作りです。ここを軽量化することにより、ステアリングフィールは好転する方向に変わるかとおもいます。また、手に触れる部分を好みの形状に変えることも可能です。

 材質は、木やカーボンなどもありますが、多くの人は皮を選ぶかと思います。皮・パンチングメッシュ・バックスキンなどが有ります。
・皮 : 一般的なタイプ、耐久性あり、汗によりすべることもあり。
・パンチングメッシュ : 小さな穴を無数に開けたタイプ、皮より若干耐久性は劣るが吸湿性をもたせてある。
・バックスキン : 吸湿性もありグリップ力も高いため競技でよく使われている、耐久性は劣っており素手での使用はお勧め出来ない。
握りの部分も単純な楕円断面のほか、握りにあわせた複雑な形状の物があります。競技参加を考えている人は、レーシンググローブをはめることを考慮し、すこし細めの径を選びましょう。

 AZ-1の場合、ナルディー形状の取り付け穴配置であれば、純正ボスがそのまま使えます。ただ剛性間が乏しい様に感じますので、最初から社外品ボスに交換するのも一つの手です。ステアリング交換に辺り問題になることがあります。単純にそのまま交換してしまうと足元とのスペースが狭くなってしまいます。これは純正ステアリングが変芯しており足元スペースを稼いでいるためで、社外品の真円では下側にずれてしまうのです。これを回避するには、ポルコ式ステアリングチルトと呼ばれる方法があります。

シフトノブ
 発売当初より酷評ばかりのシフトフィール。当時の軽自動車の中ではマシな方だったんですけどね。秀逸なできのビートと比べられたため・・・ ミッション自体はスズキのアルトワークスよりの流用です。シフトチェンジ部分はマツダにて設計しておりますが、ここだけでシフトフールを改善するには限界があったのでしょう。さらにMRなためシフトケーブルも長くなると言う悪条件も追加されておりましたし。

 シフトノブの形状・最質はさまざまな物があります。握り方も人それぞれで、上からかぶせる人もいれば横から握る人もいます。材質についてはアルミ等金属材系は形状の種類が豊富ですが、夏場は焼けどしそうなほど熱く、町乗り使用では辛い物があります。耐久性があり、汚れにくい等のメリットは魅力的なんですけどね。最近は重量表記された物が多く見られます。これはシフトフィ−ルにも多大な影響があり、メーカー自体もスポーツカーでは重量にも気を使い調整しているそうです。某漫画でも重量のあるRX−7ノブに変えるネタがありましたが、重量あるシフトノブは軽いタッチである反面シフトスピードがゆったりしてしまう欠点もあります。デルリン材など軽いシフトノブはその逆であり、シフトフィールもゴリゴリした感じになりますね。重量を重くするのにも限度と言う物が有ります。テストで700gの物を使ってみたのですが、たしかに入りだけは軽いのですが2→3の様に横方向の動きがある場合、中央では止まらずそのまま5&R方向まで動こうとして、とてもスポーツ走行では使えた物ではありませんでした。個人的な主観として300g前後がちょうど良い気がします。

 他にシフトフィールを改善する方法として、ミッションオイルの交換・シフトチェンジ部分のグリスアップなどがあります。ミッションケース上部のシフトチェンジ部分はエンジンフードよりの雨水がかぶりやすく、汚れ・錆びによる動きの渋りがでるケースがありますので、グリスを切らさないようにしましょう。

シート
 AZ-1は最初からバケットシートを標準装備とし、かなりスポーツ走行を意識した作りとなっています。ではこのままで競技に耐えうるシートなのかと言うと、所詮純正シートであるとしか・・・ サイドサポートはウレタンの塊でしかないですし、乗り降りを行いやすくするために肩の部分の出っ張りは無く、きちんとしたバケットシートには、とうていかなう物ではありません。では快適なシートかと言うと、リクライニングはしませんしクッションも薄いですから、細かく語らずともわかる状態です。ただ、一般的な車に比べるとかなり軽いので、車体軽量化にはずいぶんと貢献しております。そこで社外バケットシートへと交換となるのですが、次の二つの選択肢があります。
・パイプフレーム入り  (COBRA、HALFWAYのG-fix、スパルコのSPEED等)
・FRPまたはカーボンモノコック  (BRIDEのZETA系、スパルコのREV2、レカロのSP-G等)
町乗り重視であれば、クッションのある前者となり、競技重視であればホールドのしっかりした後者となります。

 ここで大きな問題が二つ出てきます。一つはスペースの限られた軽自動車がゆえ、幅のあるシートは納まらないこと。肩の出っ張りが大きい物は要注意です。もう一つは、純正シートの段階でぎりぎりまでシートポジションが低められているため、ほとんどの場合ポジションが上がってしまうことになります。室内高が低い上シートポジションが上がってしまうと、ヘルメット装着に多大な支障が出ることになります。FRPまたはカーボンモノコック製の物であれば、ニーレックスのイントゥルーダー2を使えば良いのですが、スライド機構がおまけ程度の品ですので実用性の面では問題となりますね。それとも床に直付の方が潔いのかも(笑

その他
 AZ-1の内装は、これでもかと言うぐらい簡素ですね。競技車両の場合、それらを剥がしていくことになるのですが、さてどこまで軽量になるのか疑問になるほどぺなぺなです。サイドシル部分など、夏場の熱でゆがみますし。そして、内装を剥がした姿が元とあまり変わらないように感じるのは気のせいでしょうか?


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