How Dynos Work

”エンジンダイナモの特徴、DYNOmiteの特徴、実際の計測方法、ダイナモの必要性”等を簡単にまとめてみました。貴方にとってこのシステムが必要であるか？、必要でないのか？少し考えてみて頂けませんか？

エンジンダイナモの特徴

１）全負荷がかけられる。
２）一定負荷がかけられる。
３）計測条件を一定に出来る。
４）データーが豊富で正確。

１）
やはり一番の特徴としては、一般的なシャーシダイナモや通常走行での実走では通常使わない、または使い続けることの出来ない領域、いわゆるエンジンの持っているすべての性能領域に、設定した任意の時間負荷をかけ続ける事が出来ることだと思います。これによって燃料マップの製作、点火マップの製作が短時間に簡単に作ることが出来ます。もちろんオートバイなどのキャブレターのセッティングも数少ないテストにより短時間にて終了する事が出来ます。さらにインジェクションタイプの物でセッティングマップをリアルタイムに変更できるものであれば、さらに短時間にてマッピングすることが出来ます。

２）
最初にも説明しましたが、エンジンダイナモでは一定負荷を何時間でも作り出すことが出来ます、このことにより、コンピューターのマッピングだけでなく、貴社オリジナル開発製品（ピストンやバルブ、バルブスプリング等）の耐久テストやチューニング後のエンジン、レース用エンジン等の組み立て後の慣らし運転なども可能です。例えはユーザーのエンジンチューニングを行った際、そのエンジンを実際に車両に載せる前に慣らし運転を行い、コンピューター等のセッティングまで完了する事が出来ます。この事により車両ユーザーの人的ミスによるエンジン慣らし中の破損や、エンジン製作者側では、エンジンの水漏れ、オイル漏れ等の実働確認も同時にする事が出来ます。これらの事は、単にユーザーに馬力保障の付いたエンジンを提供できるだけでなく、エンジン製作者への信頼度向上に大きく影響する事になると思います。

３）
一般的なシャーシダイナモとの大きな違いとしては計測条件を一定に出来ることだと思います。近年では任意に負荷をかけられるシャーシダイナモも増えてきていますが、どうしてもタイヤを使っての計測の為タイヤへの負担が大きく、計測後にはタイヤ交換と言う事にもなりかねません。エンジンダイナモでは基本的に（オートバイはミッションより）クランク軸より出力を直接取り出すのでタイヤの破損やスリップによる事故なども防ぐ事が出来ます。さらに人が計測に携わらないのでアクセルを踏む等人的誤差を少なくする事が出来ます。計測中の条件管理としてはメーカーの使っているような高額なテストルームのようには行きませんが、エンジン馬力に大きく左右する、エンジン油温、エンジン水温、吸気温などをほぼ一定に管理しながら計測することが出来るので、カムシャフトタイミング変更、インレットマニホールドの変更、エキゾースト系の変更、ファンネル長の変更など、セッティング変更による正しい評価をすることが出来ます。

４）
豊富な計測データーにより、計測後じっくりとデーター解析をしたり、一台一台のデータ－比較する事により、今後製作されるエンジンや開発中のエンジンの特徴や弱点を見つけ、エンジンの開発の方向性的確に決定していくことが出来ます。
（一般的なデータ）
排気温、水温、油温、吸気温、プラグ座温、燃料流量、Ａ／Ｆレシオ、ブローバイ量、大気圧、大気温度、大気湿度、水蒸気分圧、吸入負圧、吸入管圧、フリクショントルク、イナーシャトルク、エンジントルク、エンジン馬力、フリクション馬力、イナーシャ馬力など。

DYNOmiteの特徴

１）専用のダイナモ室を必要としない
２）汎用性の広さ

１）
DYNOmiteは専用のダイナモ室を必要としません。そのため、その日の使いたい場所（野外でも可能）にて、計測をすることが可能です。これは中途半端な計測室を製作してしまうことによるデータの不正確さを招いてしまうことを無くし、逆にデーターを安定させることが出来ます。さらには移動可能のため普段使用しない時にはそのスペースを商品の展示、整備スペースなどに使用することが出来ます。DYNOmiteが実際に計測時に必要なものは、水と１００ボルト電源になります。
上記の条件を満たす場所であればどこでも計測可能です。さらに水に関しては水タンクでもかまいません。

２）
コンパクト設計のため汎用性が広く、エンジンが変化するたびに計測器用のマフラーの製作や、高額なアタッチメントの製作等が必要ありません。
マフラー等は、実際に車両に取り付ける物をほぼ使用することが可能です。これは今までのダイナモではほぼ不可能なことでした。さらにエンジンとダイナモのドッキング部分は、専用のベルハウジングや、プロペラシャフトを製作していましたが、DYNOmiteではエンジンが変更しても一部変更のみで対応できます。これは導入後のコストがかからないという利点と、多くの種類のエンジンに携わらなければならない開発者には大変有効であると思います。

実際の計測方法

１）エンジンダイナモって？
２）シャーシダイナモとの違いは？
３）実際の計測
４）実際のセッティング

１）
エンジンダイナモって？何となく分かっているけれど今ひとつはっきりしない、エンジンダイナモとはそんなものだと思います。もちろんエンジンダイナモと言われるものは、何らかの方法によりエンジンに負荷をかけその時の馬力、トルク、水温、A/F、回転数、などを計測する装置です。普通に考えればただの馬力測器と言う感じですが、少し意味合いが違います。そこで一般的なシャーシダイナモ（馬力測定器）と比較してその違いについて説明したいと思います。

２）
まず、シャーシダイナモと何が違う？これはたぶん一番分かりにくいところだと思います、実際その違いを文字にしてみると、エンジンダイナモは、エンジン性能測定器、シャーシダイナモは、エンジン馬力測定器という感じになるのではないかと思います。両者ともにエンジンを馬力と言う尺度で比較することに違いはないのですが、一般的なシャーシダイナモとエンジンダイナモとの大きな違いはエンジンに任意の負荷をかけられる事だと思います。たとえばエンジンダイナモは、アクセルを５０パーセント開いた状態でエンジン回転数を４０００回転とか８０００回転とか６１２５回転等のように任意の負荷をかけ続けることが出来ます。しかし、一般的なシャーシダイナモではアクセルを５０パーセント開いた状態にするとエンジン回転をとめる事は出来ず回転は上がり続ていってしまいます。この違いはエンジンを実際に計測する際には大きく違ってきます。この２つの状況を実際に走行する車両に当てはめて考えてみたいと思います。
たとえば、ある車が急な坂道を走っています、坂道がどんどん急になってきてエンジンの回転数がだんだん下がってきます（車速が落ちる）通常であればアクセルをもっと開けるなり、ギヤを変速して同じ速度になるように調整します。今回ギヤ変速による駆動力の加減を含めると、分かり難くなるのでアクセル開度のみで考えていきます。この車両が色々な走行条件の中、ある一定の速度をキープするためには、アクセルをより多く開いたり、逆に閉じたりして車速を調整していきます。このときの状況は、速度は一定であるけれど（エンジン回転数も一定）その時の道路状況により、アクセル開度は大きく変化させています。一般的なシャーシダイナモではシステム的に、加速状態でしか馬力等を計測する事が出来ません。一定の回転では馬力は計測できず、もちろん急な坂道やエンジンが止まってしまうほどの負荷を作り出すことが出来ません。こんな日常的に起きる状況をシャーシダイナモでは作り出すことが出来ないのです。これではインジェクションのセッティングや、キャブレターなどのセッティングを行うのは大変時間のかかる困難な作業になってきます。

３）
では実際の計測ではどのように違うのか計測方法で比較してみたいと思います。まず、一般的なシャーシダイナモの計測方法ですが、通常ミッションをトップギヤに入れてシャーシローラーを回し、任意の回転数より計測をはじめ、最も速く回転が上がってくるように人の手によりアクセルを開いていきます、そして回転リミットまで計測し終了します。シャーシダイナモはこの時のローラーの加速度を計測することにより馬力を計測しています。そのため一定回転では馬力は計測できません、常に加速していなければ馬力を測ることが出来ないのです。最近では一部のシャーシダイナモでも負荷をかけることが出来るようになりましたが、タイヤへの負担が大きく、大きな負荷で長時間の計測は危険が伴います。
エンジンダイナモではどうか？エンジンダイナモはエンジンのクランクシャフトなどのアウトプットシャフトより直接出力を計測しています。これはメーカーを同じ方法で、いわゆるクランク軸出力になります。実際の計測方法として色々な計測パターンがあるので今回はシャーシダイナモに近いテスト方法で説明します。まず計測するアクセル開度を決めます、今回は１００パーセントにします、そして計測開始回転数をきめ、次に計測終了回転数をきめます。あとは一秒間でどのくらい回転数を変化させるか決めます（たとえば一秒間に２００回転等のように）エンジンを始動しアクセルを設定値にします、このときアクセルをどのように変化させてもエンジン回転数は開始回転数以上にはなりません（エンジンにブレーキをかける事により）ここでスタートボタンを押すと設定変化率によりエンジン回転数を変化させて、終了回転数まで計測していきます。このときアクセルは全開のままです。もちろんアクセル全開で５０００回転と言う状況を何時間でも作り出すことも可能ですし、そのときの馬力などもちろん計測できます。

４）
今度は実際にエンジンダイナモを使ってセッティングをするときの方法をインジェクション車で考えてみます。まずシャーシダイナモの場合はいろいろアクセルの開け方を変えて、そのときの馬力を計測しＡ／Ｆなどを見ながらこの辺だと思われるマップを変更してセッティングして行く。この作業の繰り返しもっとも馬力の出るところを探していく作業になります。これは大変時間のかかる作業のうえ、さらには加速増量や温度補正などか含まれてしまうなど一定の条件での測定は困難です。
ではエンジンダイナモではどのようにセッティングして行くかというと、たとえば２０００回転などにエンジン回転数を設定してアクセル開度をインジェクションマップの変化する位置ごとに変化させ（アクセル開度を代えていく）そのマップごとにリアルタイムにインジェクター噴射量をＡ／Ｆや馬力を見ながらマップを変更してセットしていきます。この時アクセル開度は変化させていますが、エンジン回転数は２０００回転のままです。この作業を回転数側のマップ数だけ繰り返し行います。例えはマップが５００回転刻みであれば２５００，３０００，３５００などのようにこの作業を繰り返し行えば基本マップは完成です。このときの計測方法では一定回転で回転しているので加速増量などはかかりません、あくまでも基本マップです。もちろんこれだけではインジェクションの場合、寒い日や暑い日、エンジンが冷えているときや温まっている時などいろいろな条件補正値を基本マップ完成後に入れてあげなければいけませんが、基本マップが出来ているのでセッティングに悩むような事はありません。やはりセッティングは一定の条件が作り出せる環境で行われないと成立しないように思われます。やはりシャーシダイナモではセッティングが出しにくいのです。

ダイナモの必要性

なぜダイナモが（シャーシ及びエンジンダイナモを含め）必要であるのか？誰もが理解している事ですが、馬力なしではどのような車両も走り出す事は出来ません。馬力は車両を動かすために不可欠な物です。現状その馬力を計測する唯一のツールがダイナモ（動力計）がになります。もちろん一般的な方にはこのようなツールは必要ないでしょう、しかし、レースでトップを狙っている方、エンジンの開発者などにはとても強力なツールになってきます。色々な分野でトップを狙っている方、高価なツールを選択し使用する前にダイナモ導入を一度検討してみてください。
ではなぜ馬力を知る必要があるのか？
通常レースにおいて、車体のセッティングが前回とまったく同じだったとしてレーサーのラップタイムが前回より良かった場合、エンジンの馬力が出ているに違いないと思うでしょう。しかし、本当にそうでしょうか？なぜならこれらの推測にはエンジンの出力特性と車体とのマッチングなどはまったく考慮されていないからです。もしかしたらこんな事があるかもしれません。たとえば今回何らかのトラブルのため、たまたま以前使っていた（出力が出ないと思っている）形状の違うマフラーを装着した事により、ピーク馬力は多少落ちてしまったが低い回転域の馬力がその分上昇していた。このようなエンジン出力特性になっていたおかげで、レーサーはギヤ比を変更することなく、各コーナの立ち上がり速度を上げることが出来、結果的にラップタイムを縮めるとが出来た。今回の話は偶然がもたらした結果ですが、これらの事をエンジンの出力特性を知らない上でサーキットの数日間のテストランの間に行われる事はないでしょう、下手をすると次回走行時には元の新しいマフラーに戻して走行しラップタイムを遅くしてしまうかもしれません。いずれにしてもサーキットではエンジンテストだけではありません、どちらかと言うと、タイヤ、ショックアブソーバー、カウリング、スプリングなど、サーキットでは実際に走らせて見なければ分からない車体側のセッティングがどうしても中心になってしまいます。その上、エンジンのセッティングまでする必要があったらどうでしょう？これらのテストの組み合せを考えてみてください。これらのマッチングを得るのに一年以上の時間を必要としてしまうかもしれません。しかし、ダイナモ所有者は、わずか20秒間ほどのテストを２,３回行う事によってエンジンの出力特性を知り得る事が出来ます。ダイナモの使用は、単に馬力の計測のみならず、あなたが数馬力のピーク馬力を得るために多くの時間やお金を使う事からも回避させてくれます。もしあなたがこれら２つのマフラーを付けた時のエンジン特性を知らない状態で、わざわざ出力の落ちてしまうと思っているマフラーを取り付けて実走テストしてみる考えを持つ事が出来ますか？レースに勝つためは単に一部の馬力増加だけが結果につながらない。このような事を含めエンジン特性を正確に知っておく事があなたが今後レースでの勝利やエンジンの開発において、とても重要になってくると思います。ダイナモの所有者は実走テストすることなく多くのテストを同条件で行う事が出来ます、これはレースに勝つ事のみならず、エンジン自体の開発において多くのメリットがあります。
さて、ここまではエンジンダイナモのメリットばかりを書いてきましたが、エンジンダイナモにはデメリットもあります。まず、計測に入るまでの準備に時間がかかってしまいます。そのためエンジンダイナモはエンジンユーザーが訪れてすぐに計測して、セッティングをして、お金を頂くシャーシダイナモような手軽さはありません。このような商売を考えている方には向いていません。このような方にはシャーシダイナモがベストだと思われます。エンジンダイナモはあくまでエンジン出力特性をはじめ、多くの細かい設定をしたい方に使って頂いて、はじめて意味をなします。単に馬力を測リたいのであれば必要ありません。もしあなたがこの文章を読んでダイナモの必要性を感じたならばぜひ一度導入を考えてみてください。
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