2024年1月19日金曜日

Pops & Bangs/バブリングとアンチラグシステム/ミスファイアリングシステムの話

本質的に同一かどうか…という話がちょいちょい上がっているので、備忘録的にまとめてみました。”ターボラグを解消”するという本質は同じだと考えていますが、それを実現する手法が違うということがわかりました。

まず、Pops & Bangs/バブリングについて書かれたサイトをいくつかかき集めてみると…
HOW EXACTLY DOES A CRACKLE MAP WORK?
Pop & Bang, burble or crackle tunes achieve these sounds through delaying the retarding of fuel injection after TDC (Top Dead Centre) into the engine. This essentially means that excess fuel is injected into the combustion chamber for a short period of time after letting off the throttle.

How does it make the pop and bangs?
For this bit, let’s start with the expert words of main man Stewart Sanderson from Motorsport Developments.
“Pops and bang maps, or burbles, is simply a calibration feature within the ECU. We set up a specifically targeted, very lean misfire once you lift off the throttle.”
Normally on an engine when you close the throttle, your fuel injectors don’t fire at all. This removes all the energy from your engine, allowing it to slow down. This process is smooth, quiet, and safe. No pops, no flames, no nothing.
Back to Stu’s: “If we want to create a burbling sound while the engine slows down, we need fuel. But, burning fuel will create some piston load too, slowing the rate the engine will decelerate on the overrun. So we need to move the energy away somehow to prevent that,” he explains. “To do this we need to do two things: retard the ignition timing to reducing the torque. This allows the car to decelerate normally, and run a very lean air/fuel ratio so too much heat isn’t created, which could affect reliability.”
The heavily retarded ignition also means much of the combustion happens within the exhaust system. The fuel is ignited by the hot exhaust or catalytic converter, hence the pops and crackles you hear from your tailpipe.

What are the advantages of Pops and Bangs?
On the regular road, those (milli)seconds of gain that you take with gas every time, will often not be the consideration to have an antilag system applied. The much more direct response of the engine, on the other hand, is very nice. However, the main reason for applying antilag will be that the engine noise changes considerably the moment the throttle is released. After releasing the accelerator there will be loud bangs (Pops & Bangs) and in some cases flames coming out of the exhaust. Certainly in combination with a sports exhaust, stabbing flames are the rule rather than the exception. During a tuning session you can choose to have us apply the antilag system.
In theory, the antilag system is nothing more than resetting the ignition when the accelerator is released (35 to 40 degrees after the upper dead point). This in combination with a light amount of extra fuel will take care of the Pops and Bangs.
There is an important disadvantage that has to be mentioned. Due to the antilayer system, the turbo will become warmer and will have to give up on its life span.

と、どうやらPops & Bangs/バブリングはピストンが上死点に達した後の排気に更に燃料を吹くことによって未燃焼ガスを排気系統に意図的に送り込み、燃やしているようです。

で、肝心のアンチラグシステム/ミスファイアリングシステムですが、これは点火時期のリタード(遅角)を行うことで本来エンジン内部で燃焼されるはずだった未燃焼ガスをタービン直前のエキゾーストマニホールド内で燃焼させるものだと定義づけられていましたが、結局のところ、駆動トルクを出さないままタービンを回転させ続ける手法がいくつかあり、それを総称してアンチラグシステムと呼ぶというのが正解なようです。つまり、ミスファイアリングシステムはアンチラグシステムの1つということです。


ざっと要点だけ翻訳すると
Throttle bypass, or throttle kick ALS
→排気系、エンジン周りが熱に耐えきれず短時間の使用にしか耐えない。冷却系が保つ間だけの短期利用が成されている。排気系フルインコネル、触媒レスが条件っぽい。
Secondary air injection, or inlet bypass
→フェラーリが80年代にF1で採用、その後ランエボ4~9、ST205セリカ、カローラがWRCで採用。こちらも現実的には触媒レス+ブレーキサーボレスを前提としています。
Turbo and intercooler bypass (D-valve)
いわゆるディバーターバルブの事ですね。最近はプラスチック製の純正採用バルブが壊れるということで、アルミ製のものがアフターマーケットで数多く出ているイメージがあります。構造的にディバーターバルブをこの括りにするのはおかしいのでは無いか…という指摘もあります。
Ignition Retard & Fuel Dump (WOT)
→最近のPops & Bangs/バブリングはコレ。
MGU-H (Motor Generator Unit - Heat) to eliminate turbo lag
→F1で話題になった()電動ターボですね。

*この中のシステムは単独で用いるものでは無く、基本的には複数のシステムを組み合わせて使用するものです。Turbo and intercooler bypass (D-valve)+Ignition Retard & Fuel Dump (WOT)でディバーターバルブとPops & Bangs/バブリングを組み合わせるのが昨今のトレンドっぽいです。そりゃー純正ディバーターバルブ壊れるわ…という話に繋がってきますね。

日本ではイニDに登場する須藤京一のエボ3によってミスファイアリングシステムがポピュラーになった気がしていますが、AudiはAudi Umluftという名称のシステムをGr.B時代のS1 E2(Evolution2)で既に導入しており、ウエストゲートを2つ搭載することでバイパス流路をつくりインテークからエキマニに混合気を流していたようですが、長時間使用出来るものでは無かったようです。当時のWRCではターボは毎ステージ使い捨てだったという話を聞いたことがありますが、多分このアンチラグシステムの熱害でベアリングが速攻で死んでいた…という話なのかもしれません。

*アンチラグシステムを採用するとエンジンブレーキが弱くなり、またバイパス系のシステムを採用するとインマニが正圧となりブレーキブースターが効かなくなります。「オレのエボⅢは曲がる!!」そうなので相当良いブレーキが入っているのではないでしょうか…(これ割ととんでも設定じゃねーの???と思って見ています。競技用のデフを前後に入れているならまだしも、曲がるエボはAYCを採用したエボⅣから…ですよね。ええ。)


という感じで、Pops & Bangs/バブリングも立派なアンチラグシステムの一種だということがわかりました。

馬鹿言ってんじゃねーよwwwww

ということで、ここからが本題です。


このブログに細かく書かれていますが、いわゆる古典的なアンチラグシステムは現在採用されている車はありません。あったとしても構造的に成立しないものばかりです。アンチラグシステムっぽいナニカが入っているだけで、実際は違うわけです。面白いですね。

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