エンジンの配線

Nov 19, 2023

エンジンの構築に関して、顧客は信頼性の高い馬力を実現したいと考えています。 ほとんどのエンジンビルダーにとって、パワーを作るのはかなり簡単ですが、信頼性も考慮する必要があります。 それを適切に行うには、エンジン製造者は、エンジンが何をしているのか、どのように使用しているのか、どのように運転しているのかを把握して、最良の結果をもたらすコンポーネントを選択する必要があります。

これらの回答により、エンジン ビルダーはエンジンを構築するためのロードマップを得ることができます。 エンジンが信頼性の高い馬力を発揮できるようにするには、エンジンとそのすべての付属電子機器を適切に配線する必要もあります。 エンジンの構築自体と同じように、配線もさまざまな予算で、さまざまな材料や部品を使用して行うことができます。

私たちは、モーターサイクル、ストリートカー、または本格的なレースカーのいずれであっても、エンジン配線に関してベストプラクティスと避けるべきことについて、配線の専門家数人に話を聞きました。

Joshua West は、CBM Motorsports のリード チューナーであり、オフロード レース、ドリフト、その他のパフォーマンス アプリケーションに大量の仕事を行っています。 CBM は、エンジンの配線に関しても、エンジンの製造時と同じくらい多くのオプションを顧客に提供していることを保証します。

「配線や電子機器に関しては、エンジンの組み立てと同じで、誰もが予算を持っています」とウェスト氏は言います。 「プロジェクトに参加するときは、できる限り最高のシステムをセットアップできるように、その予算を把握する必要があります。CBM では、エンジンを構築し、エンジンを調整しますが、それに伴うことの 1 つは次のとおりです。私たちは、どのような電子機器が搭載されているのか、また、運転スタイルに応じてそれらをどのように使用するかを知る必要があります。」

私たちが話を聞いたもう 1 人の配線専門家は、ミシガン州テイラーにある High Voltage Automotive の Tom Frayer です。 フレイヤー氏は、ドラッグ カーから路面電車、発電機、スノーモービル、オートバイに至るまで、あらゆるものの配線作業を行う自動車ショップを開く前は、ディーラーやフォード モーター カンパニーで働いていた経歴があります。

「12 ボルトのシステムが搭載されている場合は、配線します」とフレイヤー氏は言います。 「私にとって、バイク、スノーモービル、車のどれを持っていても、それはすべて同じです。それらはすべて、ほぼ同じものを積んでいます。」

ワイヤリング システムの最大の差別化要因の 1 つは、OEM ワイヤリング ハーネスに似たものを使用するか、それともレースやより過酷な環境に適したものを使用するかを選択するかどうかです。 OEM ワイヤー ハーネスの場合、メーカーはコスト効率を高めるために予算に基づいてハーネスを設計しますが、あまり繰り返し使用するようには設計されていません。

レース週末ごとにエンジンを数回交換するモータースポーツ用途では、ハーネスは振動に耐えられる耐久性と柔軟性を備えている必要があり、さらにクイックカップリングを行うための特殊なコネクタが必要です。 ワイヤーは、頻繁な抜き差しにも耐えられる高品質でなければなりません。

「路面電車を作る場合は、もう少し OEM っぽくするようにしています」とフレイヤー氏は言います。 一部の回路については、アースなどについてはそれほど複雑には説明しません。 路面電車ならあまり夢中になっても仕方がありません。 レースカーを作るとき、私はすべてのアース、特に今日私たちが持っているすべての電子機器を使用して、バッテリーアースや適切なアース電源に細心の注意を払うようにしています。 多くのことが気難しくなります。

「レースカーでは、サイクリングしたり、プラグを差し込んだり抜いたりするため、ストリートカーで使用するよりも優れたコネクタを使用します。レースカーは、おそらくそのライフサイクルでかなりの回数分解されるでしょう。車は一度組み立てるとそのまま残ります。

レースカーはエレクトロニクスもより専門化されています。 トランスミッションとロックアップコンバーターには、さまざまなコントロールとダンプバルブが付いています。 そこではたくさんのことが起こっています。 顧客が求めていることを確実に実行するよう細心の注意を払う必要があります。」

Frayer 氏によると、路面電車の高品質コネクタとは、Weather Pack コネクタやあらゆる種類の Delphi スタイルのコネクタのようなもので、基本的には OEM コネクタです。 レースカーでは、彼はドイツ式コネクタを使用することを選択します。

「それらはより優れた端子を備えており、100 回の抜き差しサイクルに耐えるように作られています」と彼は言います。 「これは単なる高品質のコネクタです。ドイツ スタイルのコネクタはほぼミルスペックのコネクタであり、産業用途や重機で多く使用されています。特にレースカー用途では、本当に優れたコネクタです。」

「ワイヤー自体に関しては、私はSAEグレードのワイヤーを使用しています。OEMが使用しているワイヤーとほぼ同じです。私は重量を考慮して可能な限り細いワイヤーを使用しています。もう少し特殊なワイヤーを使用する人もいると思います」 、航空機グレードのワイヤーのようなものです。しかし、私が取り組んでいるほとんどの作業には、SAE グレードのワイヤーで十分であることがわかりました。」

車両に搭載したい電子機器に関しては、予算に応じて可能性はほぼ無限にあります。

「私たちはユニバーサルなドロップインであるベースハーネスを作っています」と CBM のウェスト氏は言います。 「ハイエンドのモータースポーツ用途への取り組みが進むにつれ、フルカスタムのハーネスも製作しています。シングルツイストからフルミルスペックまで対応します。シングルツイストでは、柔軟性が異なります。カリカリではなくサクサクではありません。曲げることもできます」ここで私たちがいつも行っていることの 1 つは、ミルスペック スタイルのワイヤーを使用することです。そうすれば、より小さなゲージで済み、ハーネスを縮めて、希望通りにセットアップすることができます。

「リレーやヒューズなどを取り除き、各回路がどのように動作するのか、また何が機能するのかについて独自のカスタム ロジックを組み込むことができます。また、ECM、PDM、ディスプレイ間でデータを共有することもできます。配線も削減されます。つまり、センサーをゲージなどに接続する必要はなく、文字通り、必要なものをすべて各デバイスに供給し、それをデバイス間で共有することができます。

「一例として、2 つの PDM を搭載した自動車が考えられます。1 つは後部に、もう 1 つは前部にあります。その場合、大きなワイヤの束ではなく、シャーシ内で通信するツイストペアのワイヤだけが必要になります。複雑なチューニングとプログラミングを行う必要がありますが、エンドユーザー向けのパッケージははるかに単純です。

「バッテリーアイソレーターのようなものを配線することもできます。これにより、必要に応じて車内のさまざまなものをシャットダウンすることができます。たとえば、何か問題が発生して車を回転させると、コンピュータが転倒時に4〜5Gを感知するとします。私たちはプログラムすることができます」 「バッテリーアイソレーターはすべてを破壊します。また、双方向テレメトリのようなものを搭載して、ドライバーが見ていないものを発見した場合にスポッターが遠隔で車をシャットダウンできるようにすることもできます。」

これらすべてのオプションは顧客に多くの贅沢を提供しますが、車とエンジンが問題なく正常に動作するためには、配線を適切に行う必要があります。

「私は、きちんとした、しっかりした、小さな束やハーネスを作るようにしています。そして、鋭利なものや熱いものが触れないように、物を配線する場所に注意してください」とフレイヤー氏は言います。 「特定の点火コンポーネントについては、大量の電子ノイズを発するため、それらを分離しておきます。私にとって最も重要なことは、熱と鋭利なものを避けることです。これら 2 つは作業全体を台無しにするためです。」

フレイヤー氏がよく目にするよくある間違いの 1 つは、回路のサイズが不適切であり、すぐに問題が発生する可能性があることです。

「車を作ったところですが、燃料ポンプに配線した人が使用したリレーとワイヤーのゲージが小さすぎたため、文字通りリレーのシェルが溶けてしまい、ほとんど溶けているように見えました」と彼は言います。 「それは火災を引き起こす可能性があります。回路が動作しなくなる可能性があります。正しいサイズのワイヤゲージと正しい端子サイズのコネクタを使用していることを確認する必要があります。」

フレイヤー氏は、グロメットや保護のない未加工の穴にワイヤーを通す人も見たことがありますが、これはワイヤーを切断する可能性があるため、どの用途にとっても明らかに良い決定ではありません。

モータースポーツの配線では、はんだ接合の作り方によっては最適な接続が得られず、接続が不安定になるため、はんだはほとんど使用されません。 適切なツールを使用して正しい方法で圧着すると、最良かつ最も信頼性の高い接続が得られます。 ただし、圧着は間違いを犯すもう 1 つの分野です。

「私が分解したほぼすべての車に、不十分な圧着が見られます」とフレイヤー氏は言います。 「ほぼすべての圧着を引き離すことができました。また、人々は圧着を多用しすぎています。長さ 3 フィートのワイヤーに 4 つの圧着があるのを見たことがあります。他のものと同様、配線にも 100 通りの方法があります。しかし、これらの高級車の圧着が不十分な場合、適切な配線が外れてエンジンがすぐに壊れる可能性があります。

「点火装置のような重要な部分の接続が失われると、エンジンがリーンになったり、燃料インジェクターなどに影響を与えたりすると、エンジンがすぐに溶けてしまう可能性があります。」

前述したように、馬力を生み出すことは別のことですが、エンジンが信頼性の高い馬力を生成していることを確認することは別のことであり、エンジンと車の配線は、致命的な事態が起こらず、電子機器が適切に機能し制御されていることを確認するために非常に重要です。

「多くの場合、配線している内容と、特定のジョブに関係するすべての回路を知るだけで十分です」とフレイヤー氏は言います。 「私の場合、十分長くやっているので、どこに向かうのかはわかっていますが、まだ多くの配線を行っていない場合は、ロードマップを持っておくと良いでしょう。」EB