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低速トルクの強化対策

◆数値(カタログ)上の考え

このページは306から206に乗り換えて、エンジンのパワーの無さ、特に低速トルクの薄さが気になるので、検証をしていくという目的で作ります。

206XSというのはプジョーでは2番目に小型のモデルをあらわし、その6代目に当たるという表記であり、正確に何代目かは知らないけれど、106と306の中間の大きさを受け持っていることに間違いは無いらしい。
私はこれまでの車暦(Link)でも紹介しているとおり、以前は1994年式の306XSiという車に乗っていた。
このモデルは2000ccのシングルカムエンジンという、国産車をベースに考えたら、何とも低いスペックでしかない。グレード名「XSi」があらわすスポーティモデルだなんていうと、笑われてしまいそうなカタログスペックしか持ち合わせていない事は確かだ。
とりあえずはカタログの数値を下に記載する。

モデル	306XSi('94) E-N3SI	206XS('02) GF-T16L4	206XS('99参考) GF-T16	シビックTYPE-R ('97参考)E-EK9
新車価格	270万円	187万円	183万円	199.8万円
エンジン形式	水冷4気筒SOHC	水冷4気筒SOHC	水冷4気筒DOHC	水冷4気筒DOHC(VTEC)
総排気量	1998 cc	1587cc	1587cc	1595cc
車両重量	1180 kg	1050 kg	1040 kg	1050kg
最高出力	120 ps / 5750 rpm	108 ps / 5800 rpm	88 ps / 5600 rpm	185 ps / 8200 rpm
最大トルク	18.3 kgm / 2750 rpm	15 kgm / 4000 rpm	13.5 kgm / 3000 rpm	16.3 kgm / 7500 rpm
パワーウェイトレシオ	9.83 kg/ps	9.72 kg/ps	11.82 kg/ps	5.84 kg/ps
トルクウェイトレシオ	64.5 kg/kgm	70.0 kg/kgm	77.0 kg/kgm	64.4 kg/kgm

　表を見てもらえば解りやすいが、国産スポーツハッチバックの代表とも言えるホンダシビックタイプRと比較してみた。
　すると、シビックは馬力こそ群を抜いて高出力だが、トルクは普通のテンロククラスよりは良いものの、意外にトルクウェイトレシオでは、 306XSiの数字と並んでいるのが解る。

　シビックのトルクカーブは資料として用意していないが、
VTECではあるものの、かなり高回転に振った仕様になっているはずなので、低回転での落ち込みは大きいと思われる。
　しかし、306XSiは最大トルクをわずか2750rpmで出していることを考えると、 306のトルクが落ち込むと思われる最高出力の出る回転域、およそ6000rpm以下に置いては、306の方がトルクが厚い為に、トルクウェイトレシオはシビックを上回っていると思われる。
　よって、306XSiは6000rprmという低いリミットがあるとはいえ、トルクウェイトレシオにおいては、シビックタイプRにも引けを取らない、スポーツカーであるといってもいいと思う。(かなり強引…笑)

　しかし、本題に戻って206XSはどうだろう。
　トルクウェイトレシオは306やシビックに比べておよそ1割も大きくなっており、比べるのが酷なほどだし、最大トルクの発生する回転域も4000rpmとかなり高くなっている。
　これでは306と比べて全域において劣っているのは明らかであり、私のように306から乗り換えた場合には、トルクの減少が大きい事を感じるはずである。
　しかし、最大出力においては306に迫る数字なので、パワーウェイトレシオはあまり変わら無いはずだが、私が乗っていた306は吸排気系をすべて交換していたのに加え、ROM交換もしていたので、最大出力はカタログの値に比べて大幅に上がっていたと思われる。
　そのため、206に乗り換えたとき、パワーウェイトレシオが大幅に変わらないにもかかわらず、パワーまでもが著しくダウンしたように感じた。

◆低速トルクの細さの原因

　さて、カタログの数字から読み取れるのは最大のパワーとトルクだけなので、実際に常用する回転域でのそれがどうなっているかはわからない。しかし、そのためにパワーメーターという秘密兵器(笑)を手に入れたので、実際にパワーメーターで測定した値を使って検証していきたい。
　まずは下のグラフを見て欲しい。

　このグラフはパワーメーターを使ってプロットした馬力のデータを元に、回転軸に対するトルクの値を算出したものだ。
通常使われるトルクから馬力を算出する式は下記のとおりなので、

	2nπ × トルク(kgm)
馬力(PS)＝	―――――――――
	75 × 60

n：回転数(rpm)　　π：円周率

これをトルクを求める式に変形すると下記のようになる。

	75 × 60 × 馬力(PS)
トルク(kgm)＝	―――――――――
	2nπ

　上記の式の結果をプロットしたのがグラフである。
グラフからは2000rpm以下の回転域におけるトルクが、圧倒的に不足しているということが読み取れると思う。
　今まで様々な車のカタログでこのようなグラフを見たことがあるかもしれないが、よほどの高回転高出力エンジンか、もしくはタービンによって吸気を加圧しているターボ車で無い限り、このような急なトルク変動はあまり見られないと思う。
(特にカタログのグラフはすべて拡大表示しているはずである)

　どうして206のような実用エンジンがこのようなカーブを描いているのか。それは一説には排気ガスの環境対策であるといわれている。

　206は1999年に日本で販売をはじめて2年後、2001年に大きなマイナーチェンジを行い、その際にマルチプレックスというシステムを搭載している。このシステムは、今まで回路のON-OFFで伝達していた(というかスイッチを切り替えていた) ON-OFFという情報を、すべて電気信号で伝達することによって、高性能化とコストの削減、さらに信頼性の向上を図っている。
(最初に航空機(コンコルド)で実用化されたことから「フライ・バイ・ワイヤ」と呼ばれる)
　そしてアクセルペダルの踏み込み量の伝達も例外ではなく、電気信号によって伝えられ、ドライバーが踏んだ量ではなく、踏んだ量に応じてコンピューターの意図が組み込まれた量、スロットルバタフライが開かれる方式に変更されているのだ。

　燃焼室の温度は回転数が少ないときには、爆発の間隔が長いので、熱量が少なくなり、そのようなときにアクセルを大きく開けてしまうと、燃焼室は突然冷えた混合気で満たされ、温度が低下してしまう。それはまさに排気ガスの成分が悪化してしまう現象だ。

　よって、低回転時においてはドライバーが意図した量よりも、実際には少ないアクセル開度にしておいて、「低回転時に大きくアクセルを開けても加速しない」あるいは「アクセルを踏んだ分だけ加速することができない」という現象として現れてくるのだと推測している。

◆いくつかの解決方法についての考察

　解決方法としては、下記の方法が考えられる。
(1)アクセルを直に駆動する
(2)吸器量を増やす
(3)爆発を最適化させる
(4)排圧を上げ、回転数の上昇を早める

と、まぁ。えらく消極的ですが(1)は却下(^^;
そこまで改造するなら乗り換えるって(笑)

(2)は私が実行してみたエアクリーナーの交換によって、吸気抵抗を減らして、その結果に吸器量を増やすというもの。
(3)はプラグを高性能なものに交換するとか、 206はダイレクトイグニッションだからプラグコードは無いし、あと考えられるのはアース線の強化、いわゆるアーシング。
(4)はマフラー、タコ足交換でしょうか。

　結局、消極的な方法しか残っていません(^^;
エアクリの交換による効果はデータを取り次第、レポートしま～す(^-^)/

2003.10.20 記載

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