August 29, 2025
今日の高性能部品を使って大きなパワーを得るのは比較的簡単です。オンラインで、目標とする性能に合った部品を選び、良いものが届くのを待つだけです。しかし、その余分な馬力がボンネットの下に収まると、温度計が以前よりも熱くなっていることに気づくかもしれません。より強力なエンジンコンボ、低い最終減速比、高トルクコンバーターはすべて、エンジンの熱を増加させる要因となります。適切な冷却部品がなければ、制御不能なエンジンの熱がヘッドガスケットの吹き抜け、部品の焼き付き、ブロックのひび割れを引き起こす可能性があります。
より良い方法は、冷却システムをエンジンの組み合わせと車両の使用に合わせて調整することです。これは、十分な前面からの空気の流れ、適切なラジエーターのサイズ、適切に選択されたサーモスタット、良好なウォーターポンプ、ファン、およびシュラウドを備えた完全なシステムをインストールすることを意味します。必要なコンポーネントを理解し、それらを適切にインストールすることで、エンジンを冷却し、パフォーマンスを高く保つことができます。
液体システム
ほとんどの現代の乗用車エンジンは、液体、通常は水とクーラント(ストリート用)で冷却されます。これは、ウォーターポンプによって駆動され、エンジン内でウォータージャケット内を循環し、上部ラジエーターホースを通って外に出て、ラジエーターコアに入り冷却されます。ラジエーターコアの多数の通路は、列またはチューブと呼ばれ、冷却フィンが取り付けられています。熱い液体がラジエーターコア内を一方方向に移動すると、移動する空気(エンジンファンと車両の動きによって引き込まれる)が熱伝達によって液体の温度を劇的に下げ、エンジンに再び循環します。
開閉ケース
サーモスタットは、エンジンの温度が設定レベルに達した後、冷却液の流れを調整します。これは、主にウォームアップを速くするために行われます。ほとんどのエンジンでは、サーモスタットは160〜195度Fで利用できます。一部の新しいサーモスタットは、さらに高い定格で利用できます。
あるサーモスタット定格から別のサーモスタット定格に切り替えると、エンジンの動作温度が上昇または下降する可能性があります。寒冷地での運転では、195の定格が高いサーモスタットが通常最良の選択肢です。160などの低温サーモスタットを寒冷地(60度F以下)で使用すると、車両のエンジンが動作温度に達しない可能性があり、ヒーターが暖かい空気を生成しない可能性があります。さらに、この状態は、より低温(およびより粘性のある)オイル、完全に燃焼しない燃料、およびおそらくより小さなエンジンのクリアランスにより、エンジンの摩耗を増加させる可能性があります。
温暖な気候では、冷却システムの効率が低温運転を維持するのに十分であれば、160または180のサーモスタットがエンジンの温度を数度下げることができます。冷却システムの効率がせいぜい限界的である場合、サーモスタットにもかかわらず、エンジンは同じ高温で動作する可能性があります。
このツイン電動ファンシステムとクロスフローアルミニウムラジエーターは、ストリートで850馬力の564インチビッグブロックを冷却するように設計されています。上部と下部のホースは互いに反対側に配置されており、最大の熱伝達を実現しています。大型のアルミニウムGriffinクロスフローラジエーターは、同等の銅と真鍮のユニットよりも約40%軽量です。
係合する
ファンクラッチと付属の7枚羽根ファンは、中程度の馬力のマッスルカーを冷却するのに適しています。ファンクラッチには、熱式と非熱式の2種類があり、どちらも流体駆動です。より良いのは熱式で、バイメタルスプリング(矢印)で識別されます。これは、空気温度がラジエーターの後ろで測定して約170度Fに達するとファンを係合させます。熱式は、エンジンの速度の60〜80%でファンを動作させます(係合時)。これにより、低温での燃費も向上します。低コストの非熱式は、ほぼ常に係合しています。
クロスフロー対ダウンフロー
60年代後半まで、ほとんどのシボレーは、上部タンク、下向きの流れのラジエーターコア、および下部タンクを備えたダウンフロー式のラジエーターを使用していました。最新式のラジエーター(60年代後半以降)はクロスフロー設計であり、各端にタンクがあり、コアが横方向に流れており、自動車設計者がより低く、より空力的なボディ形状を構築できるように、後のモデルの車で使用されています。
クロスフローとダウンフローのラジエーターは、同じラジエーターのサイズと効率であれば、ほぼ同じ冷却結果を提供します。ただし、どのラジエーター(特に高性能エンジンで使用されるもの)でも重要なのは、上部と下部のホースがラジエーターの反対側に接続されていることです。この配置により、液体はインレットホースからラジエーターを斜めに横切って下部ホースに移動し、液体からの熱伝達を最大化します。
ここで回す
ウォーターポンププーリーが小さいほど、ポンプの回転速度が速くなります。プーリーが小さすぎると、ポンプの速度が高すぎて冷却損失が発生します。これは、液体がラジエーターで冷却する時間が決して十分ではないためです。GM Powertrainの友人たちは、平均して、ウォーターポンプは6,000 rpmで動作するために約12〜15馬力が必要であると教えてくれました。ほとんどの最新のウォーターポンプは、クランクシャフト速度の10〜40%以上でウォーターポンプを回転させるプーリーサイズを使用しています。
静電気を発生させない
冷却システム内には、電荷が発生する可能性があります。発生した場合、アルミニウムを損傷する電解が起こり、コンポーネントの急速な腐食を引き起こす可能性があります。この状態は通常、多数の潜在的な電気源の1つに欠陥のあるまたは欠落しているグランドストラップがある場合に発生します。このリスクを最小限に抑えるには、エンジンが良好なグランドストラップを保持していることを確認し、電気アイテムをラジエーターに接地しようとしないでください。
電解ハザードの可能性をテストするには、ボルト/オームメーターのマイナスリードをバッテリーのグランドに接続します。次に、プラスリードをラジエーター内のクーラントに挿入し、開口部に接触しないようにします。0.10 V以上が見つかった場合、システムに電流が流れています。回路を分離するには、友人にさまざまな電気デバイスのオンとオフを切り替えるか、ヒューズを取り外す(車を運転しながら)ように依頼し、テストを実行します。
平均して、インチあたりのフィンが多いほど、冷却効率が向上します(液体温度を空気に伝える表面積が大きくなります)。ラジエーターは、前面の障害物が最小限に抑えられ、フィン全体に最大の空気の流れを可能にするように取り付ける必要があります。
ファンタスティック
エンジンの冷却ファンは、車両が静止しているか、低速で移動しているときに最もメリットがあります。高速道路では、入ってくる空気が通常、エンジンを冷却するのに十分な動きをラジエーターにもたらします。今日のほとんどの冷却システムは、古いエンジン駆動ファンの代わりに電動ファンを利用しています。電動ファンは、車のビルダーに、よりタイトなエンジンのパッケージング、寄生損失なし(パワーを奪うベルトドライブシステムとは異なり)、および燃費の向上を提供します。電動ファンがラジエーターの前に取り付けられている場合、プッシャーと呼ばれ、ラジエーターの後ろに取り付けられている場合は、プーラーと呼ばれます。プッシャーファンはラジエーターコアを通る空気の流れを妨げるため、通常、プーラーファンよりも効率が低くなります。
機械式ファンブレードシステム(通常はマッスルカーに見られる)は、良好な6枚または7枚羽根ファンをシュラウドと組み合わせて使用する限り、十分に良好な空気の流れを提供できます。ただし、機械式ファンがウォーターポンプに直接接続されている場合、回転させるのに多くの馬力が必要になる可能性があります。寄生損失を最小限に抑えるために、ファンブレードを回転させるのに必要な電力が少なくなるように、エンジンに直接接続されていないクラッチ駆動ファンを取り付けることができます。
ファンブレードの形状も冷却効率に役割を果たします。ストレートブレードファンは、多くの場合、最大の空気を移動しますが、通常は非常に騒がしいです。湾曲したブレードファンは通常静かですが、通常、ストレートブレードファンよりも約10%少ない空気を流します。