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最適なキャブレターセッティングの定量的な求め方
キャブセッティングの出し方として、一般的には、、、 各種ジェットを交換し、試走 の繰り返し（トライアル＆エラー）で最適解を出すと思いますが、 これだけ工学が発達している現代の世の中にあって、あまりに 非効率的だと思います。 この最適解を導出する方程式は存在するでしょうか。 もちろんキャブの型式等々によって評価の仕方も変わると思います が、どんなキャブにも共通の定数のような評価指標も同時に存在 するのでは、、と勝手に推測しています。 また、キャブ全盛のころ、バイクメーカーが新車を出すときには おそらく↑のような方程式やら、経験則的にえられたマトリクス を用いてセッティングを出して製品化していたのではないかとも思って います。。 メーカ関係者の方、詳しい方、すみませんがご回答よろしくお願いします。
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- miyan_miyan
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間違っていたらごめんなさい。 想像ですが、恐らく質問者様の知りたい方程式と言うものは、内燃機関のシリンダーボア、ストロークなどの数値を元に、上死点から下死点までの吸入量およびその到達時間などから、インテークバルブやバタフライバルブなどでの吸入抵抗を差し引き、出てきた瞬時吸入量におけるベンチュリー内で発生する負圧を定量化し、その負圧発生時に何番手のジェットを使えば、どれくらいの量のガソリンが供給されるかが特定でき、理論空燃費に近い数値が計算上で出るのではないか？ これを単位時間当たりの回転数の上昇に合わせ、吸入量が増加する事による負圧の増大も計算できれば、パイロット・スロー・メインそれぞれの最適番数、ニードルクリップ位置まで計算で最適な物が出るのではないか？という事ではないでしょうか？ もちろん上記のような比較的単純な要素だけなら良いのですが、これ以外にもキャブレターより1次側のエアークリーナーの抵抗分や、バルブオーバーラップ時の排圧や、マフラーからの負圧脈動による吸入量の増進・減退などもありますし、御自信で否定されている給排気行程や、燃焼時の状況にも左右されますし、当然ですが吸入空気の温度・湿度や気圧も関与してきます。何よりも空気の流れや、燃焼現象といった自然の法則ですら、人間には解明出来ていない部分が少なからず存在します。 単純にキャブレターの前後で良いという事ですが、上記の様々な条件を敢えて無視して計算で出すなら、何処かの工科大学か大手企業のシュミレーションプログラムで出す事も出来るでしょう。 ただし、出た数値が実際のモデルに適用しても何も利用価値の無いデータであるならば、わざわざ解析する必要は無いわけで、敢えてやってくれる所は少ないでしょう。 御自身で書かれていますが、実際のセッティングは確かにトライ＆エラーです。しかしメーカーとしても、何も始めから的外れのジェットの番手を組んで、闇雲に片っ端からトライしている訳ではありません。 それこそ同じようなエンジン形式や同排気量の内燃機関でのデータは豊富に持っていますから、ある程度的を絞ったセッティングの選択は自ずと分かっています。 という事は、逆を言えば何も上記のような解析をし、方程式を求めなくても、過去のデータや経験値があれば無駄な計算などするよりも余程早く製品化できます。 無論、これまで誰も考えもつかなかった新方式の内燃機関を開発し、それを旧態依然としたキャブレターで制御しようとすれば、上記のような解析を行う事も早道となるかもしれませんが…。
お礼
意図を汲み取っていただきましてありがとうございます。 私の不勉強で説明しきれていなかった部分を代弁してもらえた気がします。 以下いただいた回答で、解析的にキャブを扱うことはあまりに 非現実的であること、ひいてはメーカの開発過程ではやはり経験即 的データに依存するであろうこと、納得が行きました。 「もちろん上記のような比較的単純な要素だけなら良いのですが、これ以外にもキャブレターより1次側のエアークリーナーの抵抗分や、バルブオーバーラップ時の排圧や、マフラーからの負圧脈動による吸入量の増進・減退などもありますし、御自信で否定されている給排気行程や、燃焼時の状況にも左右されますし、当然ですが吸入空気の温度・湿度や気圧も関与してきます。何よりも空気の流れや、燃焼現象といった自然の法則ですら、人間には解明出来ていない部分が少なからず存在します。」
- blueoval
- ベストアンサー率35% (307/858)
＞キャブセッティングの出し方として、… … この最適解を導出する方程式は存在するでしょうか。 このような方程式はそれがいくら高次まで幅をひろげようとも、存在しません。 あるのは積み上げられたデータに基づく、大まかな予想だけです。 例えば250ｃｃの単気筒エンジンがあったとして、それにAB30と言うキャブを使うとします。このエンジン本体の許容回転数を12500、設計上推測される最高出力発生回転を10000として、などエンジン本体の基本的性格はあります。 このAB30というキャブは、何もないところから生まれてきたわけではありません。その前身としてAA25と言うモデルがあって、これが250に使われたときはどういうジェッティングだったかと言うデータがあるわけです。また傍系としてBA25とBA30というモデルもあって、25と30が同じエンジンに使われた場合のセットの変更の度合いもデータとしてあって、これらの経験やデータの積み重ねからAB30のジェッティングは予測されます。 だいたい80％程度の精度でセットできますから、後はテストライダーの仕事です。車体特性との関連性、味付け含め、どこをどのくらい変更するといいと言うセンシングを、驚くほどデジタルに感じ取れるのがテストライダーです。 「NJをあと7.5あげ、ニードルはcに変更、MJを12.5上げ」と言う風な指示を短時間に出せます。 もしこのキャブを4気筒1000ｃｃに4連装で使うなら、ベースになるのは250ｃｃ+キャブ1基のデータです。 ＞もちろんキャブの型式等々によって評価の仕方も変わると思います が、 もちろん変わります。 ＞どんなキャブにも共通の定数のような評価指標も同時に存在するのでは、、と勝手に推測しています。 定数と言うほどデジタルではなく、ここがこのくらい変われば(なぜ変えるのか？エンジン本体が変わるからです)あれはこのくらい変わるだろう、と言う経験に基づく予測です。 実走行テストを甘く見ています。 「あと3ｍｍ、エンジン前側マウントをさげるべきだ」 経験に基づいてこのような評価を出来るのです。
お礼
ご回答ありがとうございます。 キャブレターというコンポーネントがいかにファジイなものであるか、 ひいてはFIに移行していったワケが分かりました。 （やはり厳密な解析は無理だということで） 「実走行テストを甘く見ています。 「あと3ｍｍ、エンジン前側マウントをさげるべきだ」 経験に基づいてこのような評価を出来るのです。」 そこまでシビアな世界なのですね。 また、実走行テストでは単なる走行フィーリング？？くらいしか 分からないのではないか、などとも思っていました。 勉強になります。
- persona00
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一体何を知りたいのか意味がわかりません。単純に方程式を教えて下さい？固定定数を教えて下さいって数学の代数方程式じゃないですよ。何かＳＦやゲームの世界みたいに世の中の動きを一連の方程式でさらさらとあらわすようなことが出来ると勘違いしてるんじゃないですか？ 最適解って何ですか？キャブの最適解は空燃比を出すことでしょ。空燃比は方程式じゃないです、化学反応式によって導かれるものです。それも理論空燃比であって、現実にはそのまま適用できません。機械の性能を発揮するために設計があり、試行錯誤の実験があり、開発があるのですよ。紙と鉛筆とパソコンで最適設計が出来るならいろんなメーカーが膨大な開発研究費を計上するわけはないじゃないですか。 内燃機関は長い歴史と研究があり、エンジンの動きと動作については膨大な知識の積み重ねがあります。それらには理論もあるし、実際の現象を解析したものもあります。方程式であらわされるものも理論方程式もあれば状態方程式といわれるものもあります。 これらが組み合わされて、実際の設計前にモデリングあるいはシミュレーションという形でコンピューター上でチェックできるようにもなってきましたが、結局はいくつもの試作品を作って詰めていくものです。 キャブメーカーもメーカーとしての知識の積み重ね上に、性能を発揮できる設計があり、モデルパターンにあわせた状態で出荷しますが、そりゃ全てのバイクに共通なものじゃないのは当たり前でしょう。 バイクのキャブのようなものに一体何を期待しているのですか？単なる霧吹きですよ、ユーザーであるあなたに出来るのは燃料と一部の空気ををどう調整するかだけの話です。市場に出す前にメーカーは、エンジンに合わせてキャブを選びテストし開発段階で最適なセッティング値を出しているだけのことです。 大体、条件が一定でないものにどう定数を当てはめるのですか？キャブは単なるパーツでその前後に給排気行程があります。前も後ろも変化すればひとつしかないキャブを調整する、セッティングするしかないじゃないですか。その変化する条件をすべて方程式にあなたは置き換えられるのですか？さぞかし超々多重方程式になるでしょうね。
補足
>最適解って何ですか？キャブの最適解は空燃比を出すことでしょ。空>燃比は方程式じゃないです、化学反応式によって導かれるものです。そ>れも理論空燃比であって、現実にはそのまま適用できません。 下でも再三書いていますが、あくまでキャブの前後だけでの評価をしたいと思っていました。給排気行程、燃焼、、気にしていません。 ガソリンが燃焼する際（0℃、大気圧下）の理論混合比は大体15付近であると思いますが、その15を与えるような理論的なセッティング、というか、空気とガスの流量をキャブが持つ固有の評価指標に基づいて導けないか、と。そういう意図でした。 ＞何かＳＦやゲームの世界みたいに世の中の動きを一連の方程式でさらさらとあらわすようなことが出来ると勘違いしてるんじゃないですか？ ↑そうは思っていませんが、「そういうものは存在しますか」という 問いが発端です。ないなら、ない、と書いてもらえるだけでいいですよ（笑）（笑）
- sin_sc33
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キャブ車では無理と思います。 ＣＯ、ＨＣテスターやシャシダイナモがあれば、その時だけのセッティングは出すことは可能ですが。（一応数値的） キャブ車（エアクリ交換車）の場合、地域、その日の気温、湿度、気圧などでも変わるので無理です。 市販車ではエアクリーナーＢＯＸで吸気制限しているように。 ＞非効率的 なので、バイクにもＦＩが取り入れられるようになったと思います。いじる（セッティング）楽しみがなくなりますが。 ＞この最適解を導出する方程式は存在するでしょうか。 今は、ないと思います。 質問者さんに期待します。
お礼
後続の方々にいただいた回答で、sin_sc33さんの説明に 100％納得が行きました。ありがとうございました。
たぶんこのあたりに記述があります 購入してお読み下さい http://books.yahoo.co.jp/book_detail/19885212 http://www.asakura.co.jp/books/isbn/978-4-254-23083-3/ http://www.nissinpb.co.jp/kogakuzensho-kikai.htm#わかる内燃機関 http://ci.nii.ac.jp/naid/110002452292/en/ http://www.rikogakusha.co.jp/products/2133.html http://www.amazon.co.jp/%E7%87%83%E7%84%BC%E5%B7%A5%E5%AD%A6-%E6%B0%B4%E8%B0%B7-%E5%B9%B8%E5%A4%AB/dp/4627670230
お礼
ありがとうございます。 学生のころ、これでも一応燃焼工学を専門としていましたが、 いかに不勉強であったか身につまされました。
- ddg67
- ベストアンサー率22% (1211/5475)
方程式はあります。 どんなキャブにもあう指数というのもあります。 ただバイクが違うので試行錯誤しなければいけません(^_^; また、想定する指数も違うので結局は色々探って平均をとってという事をしなければいけません、ガソリンの状態や気温や湿度など変化する条件が様々だからです。
補足
回答ありがとうございます。 方程式、キャブの固有定数はやはり存在するのですね。 できればその具体的な式を教えてください。 ＞ただバイクが違うので試行錯誤しなければいけません(^_^; ＞また、想定する指数も違うので結局は色々探って平均をとってという＞事をしなければいけません、ガソリンの状態や気温や湿度など変化す＞る条件が様々だからです。 バイクが違う、とはエンジン特性のことでしょうか。 私の質問の主旨は、キャブを経由したガスが最適な空燃比（当量比）を得るためのセッティング（おそらく各ジェットの流量として求められるのでしょうか？？）の一般的な導出過程を知りたい、ということなので、最終的な走りの味付け等々にはこだわりません。。 ガソリンの状態、空気温度、湿度等も、あくまでキャブ通過後のガスの 燃焼過程において利いてくる指標だと思いますので今回は別問題なのか なとも思います。
お礼
ご回答ありがとうございます。 回答締め切らずに待っていたかいがありました！ まさに私が求めていたものです。 （方程式、といってしまったがために物議をかもしてしまいましたが） 早速、これらの係数について体系的な記述をさがすべく、ぐぐって みたのですが、今のところ所望のものは見つかっていません。 （門外不出の暗黙知？？） まずは懇意にしているバイク屋さんに聞いてみようと思います。 どうもありがとうございました。