キャブレター DRS-DrifterRoadster-


Last Modified: 04/06/2003 01:41:52

キャブレターとは

日本語で書くと気化器です。キャブレター内を通過する空気にガソリンを気化して混合します。
インジェクション仕様の車には付いてません。キャブといえばSOLEX・WEBERが有名ですがそれ以外にもOERやFCR・TMR・MSRなどがあります。
SOLEXはミクニがライセンスを取得して作っています。ミクニはバイク用にTMRも作ってます。他にバイク用ではケイヒンのFCRも有名ですね。
86やロードスターはキャブ仕様が多いですよね。ロードスターも86も設計は昭和時代の車ですから、エンジンの制御についても考え方が古いんです。ROMチューンの技術も現在よりは低かった。それなら、いっそキャブに乗せ替えてしまえ!!という発想だと思います。
純正・アフターパーツともにインジェクションの制御技術が向上してきたことにより、キャブからインジェクションへとチューニングの主流が移行してきました。かといってキャブが劣っているわけではないんです。SOLEXやWEBERは古さを隠せない感もあるんだと思いますが、FCRなんてメチャメチャ元気ですよね。まぁ、車検やメンテナンスが面倒だったりするので、万人向けではないと思いますが面白いですよ、キャブ。ロードスターって特にキャブが似合う車だと思います。
インジェクションシステムは構造的にはキャブとまったく異なりますが、目指すところはキャブの延長線上ですからキャブの勉強するのも無駄ではないと思いますよ。商用車なんかは、今でもキャブ車がありますしね。シングルキャブですが。
キャブとインジェクションの大きな違いとして、スロットルと燃料混合部の位置関係があります。キャブは負圧やスロットル変化によって燃料を吹きますので、この連係がとりやすいようにスロットルと燃料噴射部が一体となります。これに対してインジェクションは、高い燃圧の燃料を強制的に噴射しますので噴射部の自由度が高くなります。つまり、エアフローメータやバキュームセンサ・スロットルの位置に関係無く、理想の位置から燃料を噴射することが可能です。極端な例では気筒内噴射ですね。キャブでは実現不可能ですから!!

基本原理

空気が通るパイプの中に、燃料を吹くパイプがついてます。流体が流れると、流れる部分の圧力が低くなります。空気が流れて圧力が低くなれば、圧力によって燃料のパイプからガソリンが引かれます。燃料パイプの径を替えることにより燃料の噴射量を変化させられますし、空気の流速が上がれば圧力が下がりますので燃料の噴射量が増えます。
実際には燃料パイプの径でなく、ジェットと呼ばれる穴の開いた部品を燃料供給経路に取り付けて、これの穴の大きさにより空気量に対する燃料供給量を変化させます。
空気の流速は、ベンチュリーと呼ばれる筒を空気が通る経路に設けることにより変化させます。

必要な機能

キャブに必要な機能はなんでしょうか?
空燃比のところで書きましたが、空燃比の状態によりエンジンは出力や経済性が変化します。また、排出ガスを浄化するための触媒は理論空燃比近傍で最大の浄化性能を発揮します。排出ガスがきれいで、高出力で、経済性がいい・・・理想ですが、ガソリンエンジンの特性上困難です。使用目的に合わせてエンジンの仕様も変化させるわけですが、それでも様々な使用状況が予想されます。
ドライバーの操作に応じて、適切に空燃比を変化させる・・・これがキャブレターに必要な機能です。

冷間時始動

いわゆるチョークというやつですね。
エンジンが暖まるまではガソリンが気化し難いことと、始動時の空燃比は通常の空燃比よりも濃い方が始動性が良いため、始動時は空燃比を濃くします。
キャブレターでは、空気の流入口に蓋をすることで空気の量を減らして空燃比を濃くするのが一般的です。
冷間時はバッテリー能力が低いので、吸気抵抗になるチョークを利用するとクランキングが渋くなったりもします。

出力増量

出力は高いほうがいいのですが、燃費とのトレードオフもありますから必要に応じて空燃比を変化させて出力を上げます。

加速増量

アクセルはスロットルを操作するものです。スロットルを急激に操作すると、吸気管内の圧力が大きく変動します。スロットルを開けると吸気管圧力が上がり、閉じると下がります。キャブレターで気化したガソリンは一部が吸気管内の壁面に付着します。液体は周囲の圧力が低いほど気化しやすいので、吸気管内の圧力変動により混合気中のガソリン量、つまり空燃比が変化します。加速ポンプを設け、スロットルを操作して吸気管圧力が上がったときに、燃料を吹くようになっています。

アイドル

アクセルを離すとスロットルバルブが閉じるので、吸入空気量が減って回転数が下がります。スロットルが閉じてるので全く空気が入らなければ、エンストしちゃいます。スロットルが閉じてるときもエンジンが動いているのに必要な空気を供給する必要があります。
また、アイドリング中のエアコン作動時やオルタネータの負荷増大時には、アイドル回転数を上げる必要があります。
アイドリングって結構ムヅカシイですよ。特にハイカムが入ってたりすると低回転時には負圧が出にくかったり、吹き抜けが多くなったりするので低回転でアイドリングすることは難しくなります。走っているときは、人間のアクセルコントロールがありますが、アイドリング中は機械任せです。また、回転数が上がるほどエンジンの慣性が大きくなりますし、走行中は車そのものがフライホイールの役目を果たします。スムーズなアイドリングって難しそうでしょ!?
冷えたエンジンを暖める暖機運転なんてなおさらですね!!