A/F値を測ってみよう

今回はA/F値の測定である。日本語でいうと空燃比である。空燃費ではないので注意されたし。

空燃比とは、混合気における空気質量を燃料質量で割ったものである。

ガソリンエンジンでは、空気中の酸素と燃料が過不足なく反応する時の空燃比を理論空燃比(大体14.7)といい、出力を稼ぎやすく発進時や加速時に使う出力空燃比(大体12.5)がよく使う数値である。

しかし、理論空燃比はともかく出力空燃比はロータリーエンジンにとっては薄すぎる。

ではどのくらいがよいのかというと大体10後半らしい(ショップで聞いた話)。

また、ロータリーエンジンはA/Fが高い(薄い)とエンジンブローするし、低く(濃い)てもまたブローする(エンジンオイルが燃料で希釈され潤滑されないためらしい)。

てなワケでサーキット走行時のA/F値を測定することとなった。

まずは使用するA/F計を選定せねばなるまい。

ちなみに選定条件は以下のとおり。

１．ワイドバンドA/Fセンサーを使用していること。

　　安いA/F計は純正のO2センサーを利用している。で、ちょっと前の自動車は純正のO2センサーとしてジルコ　

　　ニア素子を使用しているが、コイツは理論空燃比を境に電圧が急変するのと、理論空燃比付近以外の領

　　域は正確に測れるシロモノではない、さらにA/F値が排気温度に依存してしまう(要は使い物にならない)。

　　最近の自動車は燃費を良くするため？A/F値を正確に測りリーンバーンを積極的にしようとしているようで、純

　　正でもワイドバンドA/Fセンサーを使用しているらしい。有名なのはボッシュ製のO2センサーで、補修部品で

　　買っても1万円以下で、10万キロ以上つけっぱなしでも大丈夫らしい。ちなみにちょっと前のワイドバンドA/F　　　

　　センサーは寿命が非常に短く、高価(5万以上、ヘタすると10万超え)セッティング時にしか装着できない状況だ

　　った(時代が変わったようだな・・・)。

２．ある程度安いこと

　　3～5万くらいかな。

３．アナログ出力できること

　　この機能がないとA/F値のログが取れない…。

４．普段見る用にメーターがついてるといいな

　　でないとちょっと見ができない…。

５．製品のサポートがしっかりしているといいな

　　でないと、故障時に困る…。

ずいぶんわがままな条件だが、候補は以下のとおり。

１．ＧＲＩＤ LX-2

　　GRIDが販売しているA/F計。製造元はINNOVATE社。最近値下がりして\40,800(代引き手数料&送料サービ

ス）。2ヶ月前に買った時は\46,000くらいだったのに…(´・ω・｀)

　　他にロガー付きのLM-1、センサー、アンプのみのLC-1がある。

２．PLX DM-5

　　センサー、アンプ、メーターのセット。O2センサーがボッシュ製の新タイプになった？(未確認)、コントロール　

　　部(アンプ？)が32bitでハイレスポンスで高精度な空燃比の計測が可能らしい。自動車メーカーや民間の研　

　　究室で採用されているみたい。値段は\52,800

３．テックエッジ　WBO2E0

　　センサー、アンプ、メーターのセットもあるみたい。これもボッシュ製O2センサーを使用。値段は\58,000。

んで、早速調査開始。

調査結果：

・Webで使用レポートが多い。

・今使ってるセッティングツールへの接続説明書がある(英語だけど)

・買いやすい(GRIDから直接買える)

でＧＲＩＤ LX-2にした。代引きができるので、注文してから2日ほどで到着。

早速車に装着。

アンプ部分はバルクヘッド付近マスターバック上にタイラップ留め。

ウチのクルマはタービンを換えており、O2センサー用の穴がタービン近くにあるためこの位置にした。

左下に見えるのは銀次郎。コイツをつけるとサーキット走行時に水温が気にならない。

ここからインナーフェンダーを通って配線を車内に引き込む。

メーターはココにマジックテープ留め。中央部にデジタル表示でA/F値が表示される。

A/F値のアナログ出力は赤いコードでロガーに接続。

んで、シリアルケーブル　→　USB変換ケーブルでPCへ接続。

まずは、A/Fセンサー専用ソフトで初期設定。

一度メータとアンプの配線を外して、アンプの配線にシルアルケーブルを接続。PCで専用ソフトを起動してアナログ出力の設定を変更。

セッティングツールの説明書によると、以下の通りにしろと書いてある。

・0VでAFR9

・5VでAFR16

・「空燃比を使う」を選択

その通りに設定して保存。確認のため、もう一度設定画面を開くと「ラムダ値を使う」が選択されていたが、表示が違うだけみたいなので、そのままに。

次にキャリブレーション(較正)を行う。といっても電源入れて2分ほど放置した後、黒線を3秒間アースするだけ。

続いてメーター、PCへケーブルを接続。

最後にセッテイングツール側の設定。

アナログ出力をAN1に接続したので、AN1の項目を設定して完了。

最後に正常にA/F値が取れるか近所を一回り。

動作に問題はないみたい。

んでは、早速サーキット走行時のA/F値を測定。

青緑？っぽいのがA/F値、赤がブースト、水色がエンジン回転、黒が車速(他は説明省略)。

各ギアとも全開時4000～6500rpmでA/F値が10中盤～後半。

6500rpm以上でA/F値11～12。

6500rpm以上はこのくらいじゃないと逆に回転が重くなるらしいのでこのくらいでいいみたい。

ノックレベルはおおむね20以下。

7500rpm以上ではブーストが1.25くらいになるのが気になる…

とりあえずは問題なし？

とりあえずサーキット走行時は継続して測定していく予定。

ホイールアライメントを測定してみよう

今回はホイールアライメントである。

一般的には以下の目的でホイールアライメントを調整を行う。

・タイヤの片減りの減少

・直進、旋回時の安定性の確保

街乗りしかしない場合にはノーマルの基準値に合わせればよい。

ちなみにノーマルの基準値は以下のとおり。

1型の場合

フロント

トータルトーイン：1±3mm

キャンバ：0°05′±45′

キャスタ：6°05′±1°

リヤ

トータルトーイン：2±3mm

キャンバ：0°05′±08′

5型以降の場合

フロント

トータルトーイン：2±3mm

キャンバ：0°06′±45′

キャスタ：6°40′±45′

リヤ

トータルトーイン：2±3mm

キャンバ：1°13′±45′

ノーマルでもどんどんキャスタ、キャンバはつける方向になっている模様。

サーキット走行向きのホイールアライメントも同じ方向性(キャスタ、キャンバをつける)である。

メーカーも色々と改良しているのがうかがえる。

ウチのクルマのアライメント値はだいたい以下のとおり(だいたいなのは調整結果が手元にないため)

フロント

トータルトーイン：1mmくらい？

キャンバ：3°30′弱?

キャスタ：7°強？

リヤ

トータルトーイン：1mm?

キャンバ：2°30′～3°？

FDの場合、キャスタを7°以上、キャンバを2°30′～3°くらいにした方が良さそうである。

フロントトーは色々と意見があるようだが現状はちょいトーインにしている。

前置きが長くなったが、最近ホイールアライメントを調整していないため、測定することにした。

(時間がなかったため、測定のみ)

今回測定に使用したのはコレ。ヤフオクで\6,000で購入。

キャンバゲージ、トーゲージ、緊急メジャー、塩ビパイプ４つ。

あとは自前でアルミ角材50cm×2、糸15m（個別トー調整用）を用意。

ちなみにこのキットではフロントキャスターは測定できないので、キャスター

を測定したい場合はアライメントテスターのあるショップにお願いするしかない。

まずはキャンバを測定。

ホイールにアルミ角材をガムテで固定し、キャンバゲージをあてがう。

キャンバゲージには糸、その先におもりがついていて、アルミ角材からの

長さを測定することでカンタンにキャンバ角を計算することができる。

(変換表が付属されている)。

で、測定の結果。

フロント左：4.1°

フロント右：3.5°

リヤ左：3.1°

フロント1.6°

運転席側がイマイチのよう。

続いてトーの測定。

用意した糸と塩ビパイプを使い、車の外周を糸を張る。

塩ビパイプは前輪前側、後輪後ろ側のホイールリム付近

にガムテで固定。糸の高さは各輪で合わせるべし。

こんなカンジ。

トーゲージを両輪に置いてホイールの前後の長さを測定することでトータルトーインを測定

する。

こんなカンジでメジャーの端を引っ掛ける。

糸を張ったのは両側のトーのつき具合を見るため。タイヤがどちらかに向いていれば

タイヤと糸の間隔が左右で違うことになる。(タイヤの塩ビパイプがない部分で測定)

調整するときは左右の間隔をそろえるようにする。

で、測定結果。

トータルトーイン

フロント：1mm

リヤ：1mm

トータルトーインはいいカンジだが、フロント、リヤともにタイヤが少し右を向いていた。

今日はここでタイムアップ。

次回は調整もしたいと思う。

つづく？