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バルブによる吸入空気量制御

time 2015/02/26

バルブによる吸入空気量制御

本日はちょっと工学的な話題。先日初めてバルブマチック搭載の3ZR-FAEエンジンのノアが点検で入ってきました。バルブマチックとはどんなものか?回してみたけど強力に体感はできず。
逆にスポーツカーに載せられているほうが分かりやすいかもしれない。
日産のZ34あたり乗ってみたいです。
おさらいですがバルブマチックとはトヨタのバルブによる吸入空気量制御システム。
日産はVVEL。BMWはバルブトロニックと呼ばれています。

z34

まあ読んで字のごとく。バルブによる吸入空気量制御システムです。
ではバルブによる吸入空気量制御にはどんなメリットがあるかと言えば、
ポンピングロス低減、レスポンス向上。
ダイレクトに反応してかつ燃費もよくなると。
今までは吸入空気量はスロットルバルブで行っていました。
でもスロットルバルブは燃焼室から遠いインマニの手前で空気量制御をしていた。
まず通路が長くてリニアに反応しないことは明白ですね。
なのでレーシングカーには多連スロットルが採用されています。各シリンダーへの空気通路を短くして、反応つまりレスポンスを向上させると。

それとバルブによる吸入空気量制御のもう一つのメリットは先にも書いたポンピングロス低減。
スロットルバルブはインマニの手前についてます。スロットルバルブが開かない時はインマニは負圧状態にあります。このインマニの負圧が吸入工程時に下死点に向かうピストン自体を吸い上げてしまうロスを生じさせてしまう。空気を吸い込むために
ピストンが下がりシリンダーに混合気をいれようとするが、インマニの負圧が逆にピストンを吸い上げようとする力を出す。これがポンピングロス。
特に低速のスロットルバルブが少ししか開いてない時などに大きな影響を与えます。

バルブによる吸入空気量制御にすればシリンダーのすぐ上は大気圧なのでポンピングロスはなくなります。
吸いたいときにすぐそばの空気を最短で吸えるというイメージですね。
このシステムはいかに画期的なのかが文面で伝わりましたでしょうか?
技術の進歩は本当にたいしたものですね。
あえとこのシステムのデメリットを上げるとしたらやはり部品点数の増加によるコスト高でしょう。
バルブによる吸入空気量制御はこれからどんどん採用されていくと思われます

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