車バイクの水冷エンジンの仕組み・雑学【エンジンの仕組み】
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- เผยแพร่เมื่อ 9 ก.ย. 2021
- 水冷エンジンの仕組みや雑学を解説します。
参考にさせていただいた書籍
●エンジンのABC 檜垣和夫著
●自動車エンジンの冷却技術 橋本武夫著
●図解バイクエンジン入門 つじ・つかさ著
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ここまで作られたら、後はスズキの誇る変態冷却の油冷エンジンの紹介じゃないでしょうか(笑)
水の比熱は4200kJ/Kg・Kくらい、Naは1200くらいなので液体金属を使っても冷却性能は上がりません（HgやGaも同様）。高速増殖炉でNaを使っているのは、100~880℃近くまで液状を保てるので、炉の冷却材として高圧配管を使わなくてもいいというメリットのためですね。
船舶用エンジンは海水をエンジンの冷却に使うんですが至る所に腐食防止の亜鉛部品が取り付けてあります。（亜鉛は鉄より先に腐食する特性を使ったもの）
これの交換がやたら大変でｗ
やっぱ純水は冷却効率いいんですよね。夏のワンシーズンだけならと思って水を入れてたことがありますが、バッチリ錆びた思い出がありますｗｗ エンジンもアルミだし行けると思ったんですがインペラーのボルトだけ鉄だったみたいでガルバニック腐食しました
セラミックス製のエンジンは実際作ってみたところ断熱性の良さが逆に仇となって気筒が高温になり吸気が思ったようにできず、かつ高温の吸気の膨張効率の悪化もあってダメという結果になったかと。結局どうしても一定量の熱は出るのでそれをいかに次の吸気までに冷やす事ができるかが重要みたいです。
排気に熱が逃げることについては、ターボコンパウンドで解決しようとしていたみたいですね。
これもコスト高に拍車をかけそうですが😩
セラミクスのエンジンというよりヘッドをセラミクスで作って研究はしてたみたいですね。結果向いてないって事で終わりましたが
こんにちは。
液体金属の冷却実用化例としてソ連製OK-550型原子炉には鉛ビスマス合金を使用してる例がありますが実用性に難があったそうです。
現行の大型観光バス系は全て静油圧ファンになってますね。
エンジンが縦置きでラジエーターを横向きに取り付けてあるので向きを変える役割もあるようです
水というのは熱媒体として優れた特性を持っているので、冷却用途に幅広く使われておりますね。原始的な水冷方式だと、ホッパー式のような自然沸騰冷却なんてのもありました。
温度を安定させるには、比熱の大きさが重要だからな。
高温に強くても、比熱小さいとすぐに温度あがってしまって意味ない。
温度上昇に苦しんで
EVANSウォーターレスクーラントで完全解決しました。
比熱は低いようですが、クーリングジャケット内ホットスポットで発生する蒸気ポケットによる断熱が起きない為か、実走行では表示100℃付近からの温度上昇がLLC +水に比べて劇的に鈍化して感じられ、下がりも驚異的に早いです。
わかりやすくそれでも詳しい説明ありがたく視聴させていただいています
クーラントの濃度が40-50%が一番冷えるのは、熱源付近でマイクロバブルという気化が起こって気化熱を奪い、これが流量で洗い流される状態が一番熱量を多く移動できるからです。濃度が高すぎると沸点があがりマイクロバブルが発生せず気化熱が使えずに単なる液体の比熱だけになりるからです。
今日、このチャネルの存在を知りました
メカのロマン、いい響きですね
車の不凍液の本来の目的外使用として、北海道の冬季の空き家の水洗トイレに使用することがあります。
上水道の配管は完全に水を抜く構造になっているのですが、便器が凍結すると割れてしまうからですが、有毒なので問題ありますね。
それは面白い情報ですね‼️ありがとうございます。
消防団で使う小型ポンプも冬季はクーラントを吸わせて、凍結を防ぐようにしていますな。(・ε・｀ )
メカ好きにはたまらない動画ですね🎵
時間が有れば、金属の表面処理の歴史動画をリクエストします🙇
小型トラックや、後ろにグリルのある地方の路線バスだとエンジン直結のラジエータファンも、コスト面からまだ現役です。しかしながら高速バスのようにラジエーターグリルが後ろに見えないバスは、必然的にファンモーター（電動または油圧モーター駆動）による冷却になっちゃいますね。
サーモスタットは暖機状態にするのを早めるのがメインじゃなかったかな。
最近の車の電動ファンを含む電動補機は減速時(スロットオフ、エンジンブレーキなど)のダイナモの電気を充電して使うので無駄なエネルギーロスが少ないんですね
昭和40年代の大衆車ではオーバークール防止用に、ラジエターの前を塞ぐ専用のマスク様なシートが有りました。
北海道住みなのですが、親父が毎年タイヤ交換するのと一緒にマスクの脱着をしてたのを記憶してます。
RB26は高回転時のキャビテーション対策でウォーターポンプがN1用は標準よりも径が大きく羽が少なくしている(そのかわり町乗りでは標準よりも水温が上がりやすい)
流石メーカー純正でN1を名乗るだけあるとおそれいった
6:17 圧力の掛け方ｗ
圧力（物理）。
いつも、分かりやすくありがとうございます、今度ブラバムBT45Bの、冷却のしかた、お願いします❗
キャビテーション、エンジンオイルでもなるって聞いたことある
だからオイルポンプの柔らかいアルミのハウジングに傷がつくらしい
かつてホンダは二重空冷の1300ccのセダンのセダンやクーペを作ってました、家族が乗っていました宗一郎氏の独善でしたね
自動車のサーモスタットはエンジン下部に設置され、ラジエターの冷たい水を入れる(止める)目的で設置されている事が多いです
高速増殖炉の冷却材にナトリウムを使う理由は中性子の動きを阻害しないため。普通の原子炉は純水を使用するのだけど燃料のウラン２３５は動きの速い中性子を取り込むことができないので減速材として純水や黒鉛をしようしています。高速増殖炉の高速とは中性子が速く動くから高速と呼んでいるのです冷却効率が良いから使用しているわけではありません。水に触れただけで爆発しその後水酸化物が発生する危険なものを原子炉に冷却効率がいいだけで使用するわけではありません。
液体ナトリウムが如何に危険かは、もんじゅの事故が如実に物語っています。
詳しくありがとうございます🤓
もちろん冗談ですよ。
まぁ、直接水冷できず高温になってしまう環境でも液体冷却材として使えるので、量産車エンジンでもナトリウムは使われていますけどね。
@@yuka2778
そういえば、冷却水を直接接触させられないバルブの冷却に使われているんだっけ。
冷却の回路を示した図でサーモスタットが出口側に設置されておりますが、最近のエンジンは入口制御が主流です。
かつては性能的（温度安定性）には入口制御が優れていたが、高いPAT料を支払わなければならなかったので致し方なく
出口制御にしていたのだと思います。
高速のパーキングエリアで車を降りた瞬間に甘い香りがするとビクッとする。自分の車両を一応点検してホッとするものの、つい甘い香りの発生源を探してしまう。ジャバジャバ漏れてると言うよりは少しずつ漏れている車が多いですなぁ。
横から失礼します。
仕事柄ラジエーターを良く見る事がありますが、タントとかダイハツ系のラジエーターの
アルミと樹脂の繋ぎ目から滲んでる車両多く見ますね。
たしかに匂いがすると、思わず自車をチェックします。
@@shimagurashi8414 ダイハツ系は特に冷却系が弱いですね！
ラジエターもさることながら、ウォータ－ポンプからの漏水も多いですね！
高性能バイクの冷却系メンテで高性能ＬＬＣを使用してみた。差が出るのかは微妙な所ですね。
合金が融点下がるって現象は知っていましたが 混ざることで凝固点が下がって沸点が上がるつまり液体でいられる温度領域が広がることがあるんですね。
興味深く拝見させて頂きました。ただ１つ気になったのは､ロングライフクーラントはLLCですが、不凍液はAFで、年間通しての使用は出来ません。
水で満たされているのにどこからキャビテーションが出来るんだろう？と不思議でしたが納得しました。
「安いから」「冷却水なんか何入れても変わらんだろ」で指定外・純正外クーラントを入れたりするとウオーターポンプのシールが破れたり、ラジエーターコアの詰まり、内部腐食が起きたりする。
ファンのブレードの間隔をズラすってやつ、タイヤノイズの低減と同じ原理ですね！
バイクですが、冬ラジエーターをガムテープで半分覆ってましたが、必要なかったんですね。
サーモスタットの有無とか作動具合によりますね！
RZ250の話かな？😅
エチグリ単体では水よりも簡単に温度を上げることができます。ですので私の予想は
エチグリが濃いLLC は温度がすぐに、上がり下がりしてエンジンの熱を拾わない、捨てられないLLCになるのかなと思います。
セラミックエンジン、エンジン自体の耐熱性を上げて冷却不要としたところで、熱のお陰で吸気する空気の温度まで上昇してしまい出力低下が避けられないと判明したので消えてしまったようですね
[あくまでフィクションです]
22:35 辺り「ナトリウムで冷却」
ナトリウム入れて・・・
冷却液入れて・・・
さぁてどんな冷却性能になるかな。
ワクワク、エンジン始動！
・・・大爆発しました。
(ナトリウムは水分大敵)
液体ナトリウムなんかで冷却水を代用したら、事故なんか許されないし液漏れしたした日にゃ
雨の日は運転禁止ですね😇
速度1.25倍早送りで再生したらストレスなく観れるわ
昔80年代に日産がCUE-Xというコンセプトカーで
R134aのフロンガスを利用したエアコンと同じ機構を水冷システムに組み込んだ
システムがありましたが、結局実用化には至りませんでしたね。
冷却水の温度を自由にコントロール出来るメリットがあったみたいですが。
云われてみれば、何故hf134aを冷却媒体として採用しないのでしょうかね。
@@tkwgd4001 コンプレッサーを常時稼働させなけれはならないので
エンジンの負荷や燃費を考えたらトータルでは効率が悪いという事なんでしょうね
今後はEVのバッテリーも精密な温度管理のマネージメントが
必要になって来ると思われますので色々な冷却方法が出てくるかもしれませんね
既にテスラやホンダeや日産アリアなんかはバッテリーの水冷システムがありますし
レオパルド2戦車は風量が減るけどあえて押し込み式ですね、イスラエルの戦車が砂漠でラジエターが目詰まりしたので、砂塵を吹っ飛ばす為でしょうか。
キャビテーションで潜水艦の話をしたから、スーパーキャビテーションからのシクヴァルの話まで脱線するかと思い、正座待機してしまいました。
ちょっとスーパーキャビテーションについて調べました。
非常に好奇心をそそる技術ですね。
是非とも取り上げて頂きたいものです。
電動FANの1番のデメリット「電気を食う」がないですね。
当然電気回路も必要です。
また大抵のモータは動力を与えると発電します。
それらを逃がす回路も必要になります。
ところでブレードが不揃いなのは騒音問題も有りますが、共振の問題もあります。
とある状況が揃った時、一定の周波数で共振現象が起きます、車体がガタガタ震え出して最悪 ハンドルなどが制御不能になるかもしれません。
FANの無段階制御は難しく有りません。PWM制御をします。京急VVVFの電車のようにです。
回路が必要なのは忘れてました。
発電したところで、回路を切断すればいいだけなので、逃がす回路は不要ですね。
回生ブレーキを使うなら話は別ですが。
PWM制御にはそれなりの電流を扱える半導体が必要で、初代セルシオの時代にはコスト的に厳しかったであろうと推察します。
@@メカのロマンを探究する会 回路の切断をリレーみたいなので考えてます?
メカ式の回路切断より、整流して放電させた方が部品点数も少なく高寿命でnoiseも少ないです。
また切断するだけでは電荷が残ります。
モータはコイルで出来てるからです。
これは再びONさせる時 困ったことになります。
実際どうなってるかは知りませんが。
PWMに関しも色々ありますが、もう言うのやめときます。
車のファンの回路は一般的にメカニカルリレーで開閉します。
だからメカニカルリレー前提の解説になっています🤓
電荷などの話はさっぱりわかりません。
セラミックエンジンはよろしくメカドックってジャンプマンガでちょっと取り上げられたの思い出した
冷却しないことに対してエンジン本体以外へのデメリットが多そうだしね
大昔の車はラジエターキャプが吹っ飛んでる映像がありますね
峠の途中でボンネットを開けて、蒸気がプシュー！( ノД`)…みたいなのは見ませんな。
クーラントは緑が好き
メロン味ですね😋
ホンダVFRのサイドラジエターは、エンジン横面にラジエターが配置、ファンはエンジン側(内側)に配置されていました。
ファン作動時、横(外側)から導気して、熱くなった排気は、内側(エンジン側)にされていました。
どこから排熱してるのかと云うと、前輪とエンジンの間から、熱風が出ていました。
前面にラジエターを配置している、通常のバイクとは、進行方向に対する排熱の方向が、逆なのです。
( 何でかな？)と考察しましたが、サイドラジエター方式はエンジン前側から冷気導入すると、サイドラジエターのファンにビニール袋等を吸い込んでしまったら、困るからかな？と思いました。
但しこの方式は、走行中にファン作動すると、走行風の妨げにはなってしまいますね。
サイド配置ラジエターはVFR800ですね。所有していた頃の体感は、時速６０㎞ぐらいで巡行中にファンが作動していると、ちょうど前からカウル内側へ入り両サイドのラジエターへ抜けていきたい走行風とサイドから電動ファンで吸い込む空気がぶつかり合って上手く抜けずライダー側へ立ち上ってくる感じでした。その後VFR1200へ乗り換えたところ、ラジエターは通常の前置きになっていました。
ナトリウム冷却水、漏れたら速攻車両火災だなぁ…
セラミックエンジンって聞いたら、よろしくメカドックを思い出すwww
そんな回あったっけ？
シティターボやスカイラインの回しか覚えてないｗ
ボブキャット
その昔の日産スカイラインには「セラミックターボ」なるタービンがありましたね！排気系のタービンがセラミック製で慣性重量を少なくし、ターボラグを小さくしようとしたものだそうです・・・。
有毒だと言うけども昔はワインの甘味料としてエチレングリコールを加えていました。
エンジンオイルと冷却の関係について所望、特にオイルクーラー周り希望。
以前ポルシェのレーシングカーが
水冷ヘッドでシリンダーが
空冷のがありましたね
けっこう理にかなってるかも？
スズキのバイクにも
BMW のバイクにも。
？？？「水温上昇、電動ファン全開…連動して、油温上昇…高回転高負荷からの、いきなりの停止状態、走行風ゼロ、エンジンヒートアップ…キツいぜこれは…」
ナトリウム冷却…そういえば排気バルブのステムにナトリウムを封入したバルブがあったな。
에틸렌 글리콜은 냉각성능도 나쁘지만.. 엔진온도 구배도 나쁩니다.
즉, 각실린더의 온도차가 발생합니다.
水銀だと重すぎて燃費が悪そうだね。
そーいえば、昔の航空機用レシプロエンジンの冷却系で「蒸発式」っつーのが有ったぬ。
恐らく、空冷エンジンに水を噴射し、その気化熱でエンジンを冷やすって事でしょうかね！今で云う処の空冷インタークーラにウォッシャー液を噴霧し、吸気を冷やすやり方と一緒ですかねェ～？
翼面蒸気冷却の事じゃね？
@@user-wt5jt9vw8i
まだ複葉機の時代の代物だったからソレじゃない。
機構的には液冷式と変わらんけど、加圧せずに水を蒸発させて復水器で水に戻して循環させる方式だった筈。
水の気化熱で冷却するので冷却効率良い・・・
という触込みだったけど、飛行姿勢が変わる度に循環が不安定になって実用的には使い物にならなかったとか。
改造レーサー機だと沸騰させてそのまま排気するものもありますね。
ラジエーターがいらないので軽い（ガンギマリ）
@@IgaguriMK
男気が過ぎるシステムだｗ
水冷エンジンの仕組み じゃなくて 水冷機構の話やんけ
たしかにそうやな🤔
原付レースででしたが俺の市販車改のショボラジエーター＋自作シュラウド仕様の方が同チームのACEライダー車より能力が有り､色々調べた結果がこのラジエーター廻りの仕様だったと言う事が有りましたよ(笑)内燃機関は熱管理が要だとこの時学んだモノです｡又この当時(今も？)高能力クーラントと言えばほぼ使い捨てなW社のヒートブロックしかなく貧乏ながらに泣きながら交換した記憶が有りましたね(-_-)ﾉｼ
慣れ和やリテラチャー
リクエスト 星型エンジン(*´∇｀)ﾉ
液体金属を冷媒にしたら重量が問題になりそうですね笑笑
その昔 流行した 排気バルブ内にナトリウムを封入して、温度をシリンダーヘッドに逃がす方法も ありましたね！
@@user-th5ez3ti7r オオー…聞いたことあるぞ！！ けっこう昔ですよね？…その後の流れは知りませんが！。
@@sakam0to904 さま
排気バルブにナトリウム封入バルブを使ったエンジンって、云ってみれば高性能エンジンの証のようなものでした・・・。
パルサーGTI-RのSR20DET-Rや、R32スカイラインGT-RのRB26DETTだとか、それこそ、バブル景気にのっかって出来た高性能エンジンは、たとえ一般大衆車のスポーツエンジンでも、お金を惜しみなく掛けてましたからね！
@@user-th5ez3ti7r うをー！！パルパルRもでしたか！…、スゴい面白い時代でしたが…やはり技術の進歩とコスト絡みで衰退したのかな？…
縦置きラジエターは効率悪そうw
どっかのアニメでやってたのがセラミックエンジンは冷却こそ要らないものの高温にはなるから熱に弱い電装系がやられるってこと。今の車は電子機器多いから現代目線で見ても実現性は皆無だな…
排気弁にナトリウムが入ってるエンジンあったような・・
ナトリウム封入バルブはそこそこメジャーな技術ですね！
でもこれは文字通り封入なので、バルブ自体の熱伝導率を上げているだけだと言えます。
なるほど‼️
前にBMWミニが水冷アルミターボを出したんでけどアレから話聞かないな？駄目だったのかな？
冷却水はラジアルペラだが、オイルはトロイダなんだな…なんで？？
鉄道業界に近いところで働いていますが
廃油やLLCなど線路に撒いて捨てています＾＾;
エエ⁉︎
それってかなりマズくないですか？
@@shimagurashi8414 暗黙の了解って感じです
もちろん会社として認めてる訳ではないです
どこの私鉄だ！
内部告発するのだ！
やば、…llcについては個人で交換される方、田舎では多いですよ。(垂れ流し状態)、と、…スミマセンずいぶん昔は私も垂れ流し状態？だったり？…
@@pokemin3346 木製枕木の腐敗防止って言い訳で・・・。