トレノの現状 DIY 工具や材料について リンク 更新履歴
AE92トレノ Home へ戻る : トレノはスペイン語で「雷鳴」
冷却・断熱
ラジエータ導風板

ECUのところに書いたようにエンジン自体はノーマルですが,レスポンスの良いセッティングとするため,燃調は多少薄めになっています.そのために純正状態よりも発熱が多くなっています.

基本的にエンジンを冷やすのはラジエータなので,圧縮比を大きくする等のチューニングをした場合はラジエータの容量アップが必要になりますが,私の場合は,今のところ純正で間に合っています.

ただし,トレノではリトラクタブル ヘッドライトの分,ラジエータとバンパーの距離が長くなっているため,ラジエータの冷却効率を良くする目的で右写真のように導風板を付けてあります.
材料はホームセンター等で売っている薄いポリプロピレン(PP)の板です.カッターやハサミで簡単に加工でき,柔軟性もあるので,取り付けも簡単です.耐熱温度は 120 度あるので,ラジエータやエアコン コンデンサに触れても問題ありません.



インテーク遮熱板 (↓に更新有り)

基本的にエンジンルーム内はどれだけ断熱をしても,冷却しなければ最終的に一様な温度に近づくので,発熱部分や冷やしたい部分を個別に断熱した上で,効率的に冷却水,外気等で温度上昇を押さえることが必要になります.(一旦駐車した後に運転再開する場合を考えれば分かり易いと思います.)

特にラジエータで暖まった空気が直接当たるエアクリーナーボックスやインテークパイプは,吸気温度の上昇につながるので,2 枚目の写真のように遮熱(断熱材を貼ったPP板)をして,ラジエータとボンネットの隙間から多少冷却するようにしています.

実際のところは,アイドリング時でも1分間に 0.7 立米くらいの空気を吸気しているので,エアクリーナーボックスやインテークパイプの内面との熱接触で吸気温度が上昇しているとは考えづらいです(内径φ80 のパイプで粘性を無視した単純計算で 20 cm/secの流速).
どちらかというと,吸気温度計自体が,取り付け場所での機械的な熱接触や配線を通じて温められ,実際の吸気温度より高い値を表示しているのだと思います(もちろん,むき出しのキノコ型エアクリーナーでエンジンルーム内の暖まった空気を吸うような場合は話が違います).

そのため,インテーク遮熱板はエアクリーナーボックスやインテークパイプ,チャンバー自体を冷やすことで,吸気温度計への熱流入を小さくすることを目的としています.

また,吸気温度計とインテークパイプ内の吸気した空気との熱接触を増やすために,

  • 吸気温度計をチャンバー内に設置
  • 吸気温度計から温度センサー部分を取り出し,ヒートシンクに取り付けることで吸気との熱接触を増やす
  • 吸気温度計の配線を長くして吸気で冷やし,配線を通しての熱流入を減らす

といったことを行いました.

真夏の炎天下では外気温+10 度,冬場はほぼ外気温くらいの吸気温度で安定します.


インテーク遮熱板(2010 年 8 月 ↓に更新有り)

灼熱の夏だった 2010 年.来年のことは分かりませんが,せっかく?暑いので,この暑さを利用して,インテーク遮熱板の更なるアップデートを行いました.

いろいろ試してみましたが,最終的には,
  1. これまでエアフィルター容器側に多少漏れていた冷却ファンの熱気を完全に遮断する.
  2. 冷却ファンからの熱風をアンダーカバー側にスムーズに導く.
  3. チャンバー部分にもエンジン側からの熱気が回り込まないように遮熱する.
の 3 点に落ち着きました.

1 については,多少残っていた隙間を,断熱材を貼った PP 板で埋めただけです.分かりづらいため残念ながら写真は有りません.

2 は (写真 2010-8-2) のように,ミッション前に導風板を設置し,冷却ファンからの熱風がチャンバー側へ回り込まないように防ぎながら,アンダーカバー側へ導いています.
エンジンアンダーカバーのところで「アンダーカバー下側のスリットはあまり排熱に関係ないことが分かりました.」と書きましたが,ミッション前に導風板を付けたことによって,冷却ファン動作時はこのスリットからも良く排気されるようになりました.

設置の位置関係は(写真 2010-8-1)の黄色い線のところでの 断面概略図 を参照してください.

以前,考え方は同じですが,ラジエータの排熱をアンダーカバー側に導くために,冷却ファンのシュラウドと一体となったような導風カバーを FRP で作ったことがありますが,ファン後方にある程度のスペースがないと風量が確保できず,冷却不足によってエアコンが不調になったことがあります.

冷却ファンは吸気系を変更した時に,スペースを確保するためにビリオンの薄型冷却ファンに置き換えてあります.ラジエータの純正シュラウドに 12 インチのファンがちょうど収まります.

3 は(写真 2010-8-1),(写真 2010-8-3) のように,以前からのインテーク遮熱板をチャンバー部分まで延長した物です.特にネジ止め等はしていません.ホースや部品の間で自立しているだけです.
薄い PP 板に断熱材を貼ってあるだけなので,曲げながら簡単に取り付け,取り外しができます.

これを延長しただけで,一旦暖まった(チャンバー + 吸気温度計)が,以前より数倍早く冷えるようになりました.つまり,より早く正確な吸気温度を測定できるようになったため,吸気温度によるエンジン制御を以前より詰めて行えるようになりました.

現在 Freedom で設定している吸気温補正の値は,マニュアルに載っている推奨値の範囲からかなりずれていますが,調子は以前より良く,とても扱い易くなりました.
実際の吸気温度をこれだけ正確に測ることは,通常なかなか出来ないため,参考にならないので詳細は省きます.


最終的に吸気系統とバッテリーがエンジン,ラジエータ排熱から完全に遮熱され,(写真 2010-8-4)手前からボンネットとの隙間を通って入った走行風によって冷却されるようになりました.
この走行風はチャンバー部分からバルクヘッドに沿ってアンダーカバー側へ排出されますが,夏場はカウルトップ ベンチレータ ルーバー のゴムシール部分を少し折り曲げてボンネットとカウルトップ,フェンダーの間から排熱が吸い出されるようにしています.
フロントガラスの前面部分は流速が遅く,この部分のゴムシールを全て外すと,フロントガラス側から風が入る様になり,ラジエータ側からエンジンルームに入る走行風とのバランスが崩れます.外すのは流速の速いフェンダー側の端のみです.

真夏の炎天下でも外気温+5 度くらいの吸気温度で安定するようになりました.


インテーク遮熱板(吸気温度計) (2011 年 8 月)

昨年の対策で,ラジエータからの熱気がインテークにあたらなくなったため,吸気温度計の位置をチャンバー内部から吸気フィルター出口のパイプ下側に変更しました.

夏場の炎天下ではどうしても,ボンネットに近いエンジンルーム上部にある物は熱くなります.それを走行風だけで冷やすには時間がかかります.チャンバーのようにある程度熱容量の大きな物だとなおさらです.
そのため,ラジエータからの熱気があたらなくなった,吸気フィルター出口に吸気温度計を移設し,ボンネットからの距離を稼ぐことにしました.位置的にはチャンバー内部より 15 cm くらい低い位置に設置できました.

ボンネットとラジエータの隙間から入ってくる走行風も,入り口側に近いため,低い外気温で早く冷えます.夏の炎天下に駐車した後でも,5 分も走れば外気温+5 度以内になります.


インテーク遮熱板 ( 導風・整流バッフル )

なんと呼んだらよいのかわかりませんが,右写真でラジエータ上部に付いている黒い物です.エンジン側とエアフィルター側が別々になっています.

ボンネットとラジエータ上部の隙間からエンジンルームに入ってきた走行風を有効に使うために取り付けた物です.これまでに材質や形状を変えて数回作り直してきましたが,現在の形になってから既に数年,問題なく想定していた結果が得られているので,説明に加えます.

エンジン側は たこ足の熱 や ラジエータを通り抜けた熱気 がエンジンルーム内に拡散しないようにする物で,走行風の一部はこの熱気を巻き込みながらエンジン サイドパネルから排出されます.残りの走行風はシリンダヘッド上部を通り抜けて,エンジン後方から床下に排出されます.

エアフィルター側の走行風は吸気ラインやバッテリーを冷やしながらミッション後方を通って床下に抜けます.エンジン側の熱気 や ラジエータを通った熱気 は↑のインテーク遮熱板で分離されているため,走行時にはほとんど影響を受けません.


現在の物は FRP製です.
エンジン側は 1 プライのFRP板を作って紙型にあわせて折り曲げた後,両面をFRPで 1 プライずつ重ねてあります.
エアフィルター側はなるべくボンネットとの隙間を減らしたくなかった( 走行風をたくさん取り込む )ため,ラジエータ サポート を兼ねる形で作りました.FRPでヘッドライトのアイラインを作るときのようにポリエステル離型テープを貼って直接この場所で型を作っています.


エンジンの 冬 対策

通常,エンジンは水温 80〜90 度くらいの温度域でもっとも効率よく動くように設計されています.
↑の様な冷却対策は,そのための物ですが,冬場は冷えすぎて効率が悪くなる場合もあります(ずーっと暖機運転のような状態).

私の場合,何もしないと冬場は水温 75 度以下です.そのため冬のみ,寒冷地仕様車に付いている,ラジエター フード シール( 53381-12150 : 〜1000円 )を付けています.これはラジエター の上部とボンネットの間からエンジンルームに入る走行風を遮断することで,エンジンが冷えすぎないようにする物です.

また,これは電動ファン動作時にエンジンルームからの吹き返しを遮断して,効率よくラジエターを働かせるための物でもあります.
そのため,エンジン温度を素早く上昇させ,効率よく,クリーンな排気で動かすことを重視している最近の車では,寒冷地仕様用ではなく,標準で付いているのが普通です.温度が上がりすぎた場合は,電動ファンで必要に応じて調整すればよいという考えです.
電装品が増えたこともあり,オルタネータも発電容量の大きな物が付いているので,バッテリーの負荷はあまり気にする必要が無い様です.(←これはちょっと,うらやましい.)

エンジン オイルの方はオイル クーラーへの配管にサーモスタットを付けてあるので,特に冬用の対策はしていません.冷却水の方にもサーモスタットが付いているのに,上記のような対策をするのは,旧車は水冷エンジンでもかなり走行風による空冷の要素が大きい為です.
2000年位以降の省エネ車ではボンネット周りのシールがしっかりされていて,走行風の影響を受けないような設計になっています.これは変動するパラメータを一つ減らすことで,制御を簡単にすることが出来るという利点もありますが,上記↑のような排ガス対策がメインのようです.



パーコレーション対策

真夏の渋滞時にガソリンのパーコレーションが起きるため,インジェクタ周りの配管を断熱材で覆ってあります.インジェクタ周りはシリンダヘッドからは浮いた構造になっているため,断熱さえすれば循環するガソリンで勝手に冷えます.

AE92にはボンネットの断熱材が付いていないので,断熱材を付けることで,ボンネットからの熱流入も押さえることが出来ます.ただ,TRDのタワーバーは元々ボンネットの裏骨に多少当たるので,断熱材を付けるとタワーバーの塗装がガビガビになります.私はボンネットの裏骨を多少カットして断熱材を付けても当たらないようにしてあります.

ついでですが,シリンダヘッド カバー は微妙に派手な塗装になっています.


エンジン アンダー カバーからの排熱については空力のところでまとめて説明します.


フロア トンネルの断熱

レスポンスの良いセッティングとするため,燃調は多少薄めになっています.そのために純正状態よりも発熱が多くなっています.触媒手前に設置した排気温度計は〜850度程度まで上がります.

そういったこともあり,長時間運転していると左足下が結構熱くなってきます.
フロントパイプを外すついでがあったため,触媒周りのアンダーフロアを断熱してみました.

触媒の所の純正遮熱板はステンレスコートというステンレスの連続皮膜をつくるスプレーで塗装しました.金色の遮熱シートは DEi の リフレクト ア ゴールド ブームマット(購入先)です.接着剤付きですが,アンダーフロア側は凹凸が多いので 3M の スプレーのり111 を併用しています.

室内側もカーペットの下に3Mのシンサレートを挟んでみましたが,効果のほどは... 
要するに排熱がしっかり出来ないといくら断熱しても最終的には温度が上がってきます.多少は上がり方が遅くはなりましたが....


冷却ファン

↑にも書いてありますが,左側の冷却ファン(ラジエータ ファン)は吸気系を変更した時に,スペースを確保するためにビリオンの薄型冷却ファンに置き換えてあります.ラジエータの純正シュラウドに 12 インチのファンがちょうど収まります.

右側の冷却ファン(コンデンサ ファン)も右写真のように薄型の物に変更してあります.
使用したのはSPALの11インチの物(#365)です.純正のファンは10インチですが,一部加工をすれば11インチがなんとか収まりました.

ファンのような電流容量の大きな配線用の防水コネクタはホームセンター等では手に入りません.秋葉原に行っても売っていません.小さい物も同様です.
今回使用した物はベストシステムのホームページから購入した物(X型02極)です.

純正のファンに比べて多少冷却能力は高いようです.
また,軽量で省スペース,排気音も小さい感じです.
ラジエータ 導風板
左側にはエアクリーナーボックス外側を冷やすための導風口を作ってあります.左側のラジエータファンは吸い込みなので,ラジエータコアによる吹き返しはほとんどありません.
ラジエータ 導風板
インテーク 遮熱板
エアコンの低圧側配管が電動ファンの排気側にあり,インテーク遮熱板設置に際して邪魔なため,写真のように上側を通る様に変更してあります(白い断熱カバーの部分).ボンネットとの隙間が比較的あるため,エアクリーナーボックスやインテークパイプの冷却にはあまり支障がないようです.
インテーク 遮熱板
チャンバー内部
黒いヒートシンクに吸気温度計を埋め込んであります.

チャンバー内部

2010 年 8 月
インテーク遮熱板アップデート

(写真 2010-8-1)
インテーク遮熱板 更新後 左側から
黄色い線での断面概略図

(写真 2010-8-2)
ラジエータファン用 排熱導風板
青のラジエータホースは HPI の物です.
また,分かりづらいですが,フロント側のエンジンマウントは TRD の物で,隙間を セメダイン スーパーX で埋めてあります.
よく シリコンシーラー を使用してこの隙間を埋めている人がいますが,金属側もゴム側もすぐに剥がれてきます.使用している物は,埋めてから 10 年以上経っていますが,特に問題は起きていません.

(写真 2010-8-3)
インテーク遮熱板 更新後 右側から

(写真 2010-8-4)
インテーク遮熱板 更新後 前方から












導風・整流バッフル
導風・整流バッフル1
導風・整流バッフル2
導風・整流バッフル3
導風・整流バッフル4


ラジエター フード シール
 ↑のように吸気側を分離したため,半分に切って付けているのはエンジン側だけです(黄色の線の部分).
冬に取り付けるラジエター フード シール





インジェクタ周りの断熱と
シリンダヘッド カバー

インジェクタ周りの断熱とシリンダヘッド カバー






アンダーフロアの断熱
アンダーフロアの断熱
フロントパイプやたこ足のバンテージについては こちら




コンデンサ ファン
コンデンサ ファン
Home へ戻る
上の Index へ戻る
ページのトップへ戻る
次のトピックスへ進む
前に戻る