デジタル仕様 ウォーターインジェクションの製作

以前作ったものはアナログで作りましたが 今回はマイコンを使って デジタル仕様で作ります

バルブはMSDのソレノイドバルブを使用します もともとMSDはPWM制御をしていますので この制御に対応できると思いまして MSDのバルブを使用することにしました
前回作ったアナログ製は 国産のソレノイドバルブを使用しました 国産メーカー2社に確認したところPWM駆動は出来ないという回答でして 結局のところ自分用に作っただけで開発は中止しました
デジタルCDIがひと段落しましたので またまた、何か作りたくなりまして 中途半端に中止したウォーターインジェクションを作ってみようかと この企画をスタートしました

MSD製のソレノイドバルブの作動テストをしましたが 思ったより作動が遅いです 毎秒30回のON.OFFくらいが限界かな? しかも実際にバルブが動くのは DUTY比15〜85%くらいまでです ただし圧力はかけていませんので圧力がかかるともっと狭くなるかもわかりませんね
とはいっても ある程度作らないと検証すら出来ませんから ひとまず作ります
ソフトはほぼ書き上げました 下の写真は テスト風景です
今回の企画
ウォーターインジェクションは ひとまず作ってみてテストの結果次第で 発売するかも?
こんな感じで作ります
途中で前回のように 企画中止もありえます・・・ 気長に楽しみながら作りますので
興味のある方は たまに覗いてみてください

2009年10月
いろいろとテストしてきましたが この企画は ひとまず中止します
私が使っているファクトリーMODでは 必ずウォーターインジェクションが必要かというと 必ずしも必要ではないという結論に達しました 
確かにあったほうが確実に良いのはわかりましたが 私個人の意見として なくても不自由はありません チャンバーが良くできているんだと思います ドライチャンバーであれば必修ですが 今更チャンバーまで変えてテストすることもないでしょうし・・・

作ろうと思えばいつでも作れますから ジェットの仕様が変われば また企画を再開するかも?
作ったものは とりあえず仲間内のテストにでも使用します
しかし、8個の噴射パターンを持ったものを作りましたので 少しもったいない感じもしますが 価格とそれに見合った効果がなければ価値はないと思います
これまで 応援や問い合わせいただいた方には 大変申しわけありません。 



今日 時間が少し出来たので バルブの作動を詳しく調べてみました
MSDのウォーターインジェクションは もともとPWM制御で動いているので どれぐらいのスピードで動くのかと テストしましたが 「遅い!」 最初のテストでは 毎秒30回のON、OFFでDUTY比15〜85%では動きました このときの確認は作動音のみです オシロで確認すると もっと厳しい数値になりました 10msのOFFではまったくバルブは動きません 15msが限界のようです 次回は水圧をかけてテストしてみます 

だんだん 作っても思うような作動が期待できないような???
どうしようかな・・・
 


とりあえず基盤にしてみました 
どんな結果になるにせよ せっかく作ったのだからテスト用に基盤にしてみました プラグコードに巻きつけて使用するものは 回路を作るのが手間ですから 今回はテストと言うこともありCDIのピックアップの信号を使います こちらの方が簡単ですし、確実です

バルブは 毎秒16回のON、OFF(約半分のスピードに下げました)で設定して DUTY比を変えて流量をコントロールしますが バルブのレスポンスが悪く どこまでコントロールできるか? 微妙な感じです
ソフトのバグの修正など 来週に間に合えば 私のジェットでテストしてみます
その結果次第で仕様など決めていきますが 暫定的に デジタルCDIと同じように8種類のパターンを作ってテストしてみるつもりです 
上の写真、動画はそのときのものです
動画では 2000rpmまではOFF その後、回転数を徐々に回転数を上げていきます
2000RPMでON、3500RPMでON_DUTY85% バルブはONのままで信号どおり作動していません
4200〜5200までは 50% バルブは50%で作動OKです
5200〜8000までは 15% バルブは15%で作動OKです
 


テスト品が完成しました

テストですから 流量は3段階に変化させることにしました
結果は どうなるんでしょう???


テストしてきました

ひとまず映像のようにセットして噴射状況をチェックします 映像はスタンドに乗せて撮影しましたので高回転は試せません 実際にこの状態で乗ってテストしました 各回転数での噴射は設定どおりに噴射していますが 流量は微妙ですね? DUTY比を変化させて流量を変えていますが目視では確認が難しいです
また 低回転からの全開では吹き上がりが早すぎて 一瞬噴射するだけです

今回は ウエットチャンバーの注水量は触らずに ウォーターインジェクションで注水をプラスする方法を取りました 2000RPMで100%噴射開始、3000RPMで70%、5000RPMで40%、6000RPMで15%、7000RPMで0%です
乗った感想は過去に製作したものと同じ感じで4000RPMまではトルクが上がった感じです そこから上は前にも書いたように ほんの一瞬で吹き上がりますので 良くわかりません  
また、3000〜4000RPMでダラダラと20秒くらい乗っていると 注水量が多すぎるようでして その後の全開で 吹き上がりが重いですね 2〜3秒全開にすると 元に戻ります

ウエットチャンバーでウォーターインジェクションを使用する場合
低回転では多く 回転上昇に反比例するように噴射量を絞り 最高回転数付近では少なくするような噴射量が良さそうです

現状では 全般的に噴射量が多すぎるようですので 
次回は元々の注水を止めててチャンバー内への注水は すべてウォーターインジェクションで行う方法を試そうか もしくは注水を絞ってテストしてみようかと思います

それから 今回、スタンド上で撮影中に バルブに砂がつまりバルブが閉まらなくなりました ストレーナーも購入しましたが 最初はテストですから装着しませんでした 結局バルブを分解して清掃後 ストレーナーをつけてテストしました やはりストレーナーは必修ですね!


テスト 2日目

今までは ファクトリーMODの一番下のねじを1回転半開けた状態で乗っていましたが これを完全に締め込み ここからの注水を止めます それからチャンバーエンドは水を止めていましたが テスト中に排気ホースが焼けると困るので ここは100番相当のメインジェットで注水するように変更しました

上の映像は 噴射ノズル1.8Фでビーチスタンドに乗せての噴射テストです 最初はDUTY比100%、その後50%、15%と徐々に少なくしています

実際のテストですが 
1.8Фのノズルで 全域100%です全体に重い感じで明らかに注水が多すぎます その後全域15%でも伸びが悪いですね と言うことで
ノズルを1.1Фに変更です
この状態で 全域100%は下は良いですが伸びが悪いです 次は全域50%、下はさらによくなりましたが伸びがもう少しかな  全域15%でテストです 下はトルク感がなくなったかな?でも上は伸びます 今までに無い伸びです! その後ウォーターインジェクションを止めましたが 下がまったくダメで伸びは変わらないかな? チャンバーコーンは熱過ぎます
結局、下は50%くらいで 上は15%がベストのようです この状態でチャンバーコーンは手で触ってすぐ熱いと放す程度の温度です 水をかけるとすぐに湯気が上がります、ジュワーとは言いません

いろいろ試しましたがノズル1.1Ф、 2000rpmで50%で噴射開始、5000rpmから15%このセッティングがベストでした(下の表のCH7) 伸びは今までに無い伸びです これなら満足です! 下も前よりよくなったのかな?微妙ですがたぶん良いと思います 
それと アクセルをつっくり開けていくと途中からターボが効いたように急に走るところが有りました 燃調、点火時期でずいぶんマイルドになりましたが 今回下からのつながりが 非常に良くなりました これにも満足です

もっといろいろと試したいのですが 結局ソレノイドバルブがネックでして 毎秒16回のON、OFFで実際に水を通しての作動DUTY比は 60%くらいから 15%くらいまでしか制御できません 今回のテストで この範囲でも何とか良い結果が出ましたので もう少し煮詰めてみようと思います

下のグラフは 線が重なると見にくいので 見やすいように数字をずらしていますので こんな感じとでも思ってください 


テスト 3日目

今回は ソレノイドバルブを国産のもので テストしました
このバルブでも 毎秒16回、DUTY比60〜10%までは信号どおり動いているようです
噴射ノズルを1.1Фでの 噴射テストをした映像を載せておきます DUTY比、100%と50%ではまったく変化はありませんでしたので 映像は50%次に10%のものです ノズル径が小さくなりましたので ソレノイドでの流量50%でも 噴射ノズルの流量のほうが少なく 50%、100%でも変化が無いことになります

前回も走行テストは 1.1Фで行いましたので走りはほとんど変化はありません やはり 高回転ではできるだけ注水を減らしたほうが伸びは良いですね 

そろそろ結論を出さないと・・・
このチャンバー(ファクトリーMOD)でも ウォーターインジェクションは有効です 違いは体感できます!
自作ウォーターインジェクションの価格はまったく考えていませんが 仮に市販品の新品を購入して取り付けることを考えて 購入金額と効果を比較した場合 私、個人の感想は「価格に見合った効果まで出ていないかな」 こんな印象です たとえ少しでもパワーUP、レスポンスアップを手に入れたい人、4000RPMくらいまでトルク不足を感じている人には有効ですね 確かに十分な効果はあると思います 
ドライチャンバーには 必ず必要と言っても良いくらいの価値は有りますが ファクトリーMODでは???です
元々のチャンバーが良くできていると言うことでしょうか

この企画、どうしようかな?
ドライチャンバーでテストしてみたいのですが いまさら購入するのもね〜 お金かかるし
ヘッドパイプの終わりくらいからに噴射位置を変えてテストしようか迷っています 
しかし、手間がかかるしな〜 どうしましょう???




以下は 過去に製作したアナログ仕様です


最近 とあることからチャンバー内への注水で トルク特性が変わることを実感しました
以前から チャンバー内の温度で共振回転数が変わる理屈はわかっていたのですが テストする機会がなかなかありませんでした
特に このごろだらだら乗っているだけで新しい刺激を求めて チャレンジしてみることにしました

ドライチャンバーならともかく ウェットチャンバーですから もともとある程度注水していますので 購入、テストして 変化が無ければ 無駄になってしまいます
ということで 自作することに決定です
左の写真が 試作品です

とりあえず 回路テスト用に試作品を作りましたが 当初、点火ノイズで誤作動しまして 何とかクリヤーして まともに動くようになりました
細かな仕様は 下記の通りです

噴射開始回転数 2300〜3600RPM
噴射停止回転数 3300〜6800RPM
とりあえずこの回転数にしましたが 使用してみて変更するかもわかりません
LEDはソレノイドバルブのON、OFFのモニター用です

全体の写真も載せておきます
コントロールユニットと ソレノイドバルブです
テスト後、ほかのジェットに取り付けるため一時 はずしました
 


ジェットへの取り付け
とりあえず 効果があるのか無いのかもわからないので 適当につけてみました 
いろいろなものを 次から次ぎへ取り付けましたので エンジンルームがゴチャゴチャになっています シーズンオフにでも きっちり整理しようと思っているのですが、、

燃料タンクの上が コントローラー、電装ボックス付近にソレノイドバルブ、ヘッドパイプに噴射ノズルです

ノズルの取り付け位置ですが なるべくエンジンに近いほうが効果はありそうです ファクトリーパイプのHPに取り付け位置が載っていました ヘッドパイプの入り口につけるようになっています ヘッドパイプは2重でどうしようかと思っていたんですが ここならば 効果ありそうです
噴射ノズルといっても ホースニップルに キャブ用ジェットを取り付け ジェットの大きさは穴径は2mmに拡大して取り付けです ソレノイドバルブは 冷却用ホースの圧力が高い、温度の低いところから分けて取り回しします
 水でチャンバー内を冷やすわけですから エンジンから出てきた温度の高い水より、エンジンに入る前の冷たい水を入れたほうが良いですから!
私の場合 ポンプから2本冷却水を引いて 1っ箇所に集めて 3本出しています その内2本を EXマニの前後に各1本、ヘッドパイプに1本入れています このヘッドパイプに入るところから分けています
  

テストしてきました

スイッチで ウォーターインジェクションの回路全体を ON、OFFできるようにして スイッチON、排気音が低くなり、、あれ、遅い、失敗か? となりましたが もともとの注水量が多かったようで 元の注水量を絞り解決しました  この状態でいろいろと試しましたが 2500RPMでON、5500RPMでOFFが良いようです
中低速のトルクが太くなり、元の注水量を絞ったおかげで多少高速も伸びるようになったかな?

ウェットチャンバーでも 効果は十分あると思います

仲間にも乗ってもらいました 途中でスイッチをON、OFFして感想を聞きましたが 効果を認めていただきました
ほかの ジェットにも取り付けて効果を検証してみます