懐かしの車技術: フラップ式エアフロメーター
車を知りたい
先生、「フラップ式エアフローメーター」って、どんなものですか?
自動車研究家
自動車のエンジンに送る空気の量を測るセンサーの一つだね。板状の部品が回転して空気の量を測るんだ。図で説明すると、こんな感じだよ。
(フラップ式エアフローメーターの簡易的な図を示す)
車を知りたい
回転するんですね! でも、今はあまり使われていないんですか?
自動車研究家
そうなんだ。振動に弱くて壊れやすかったり、コストが高かったりしたのが原因みたいだね。今はもっと正確で壊れにくい「熱線式」が主流になっているよ。
フラップ式エアフローメーターとは。
「フラップ式エアフローメーター」は、自動車のエンジンに吸入される空気の量を測るセンサーの一種です。板状の部品(フラップ)が空気の流れによって回転し、その回転角度から空気の流量を計測します。しかし、この方式は振動に弱く、コストも高いため、現在ではあまり使われていません。一時的には普及しましたが、今では代わりに熱線式などが主流となっています。
エンジン制御の要: エアフロメーターとは
「フラップ式エアフロメーター」。近年の車ではあまり見かけなくなったこの部品、実はエンジンの性能を大きく左右する重要な役割を担っていました。今回は、古き良き時代の車技術を支えた「エアフロメーター」について解説していきます。
エアフロメーターとは、エンジンが吸入する空気の量を計測するセンサーのこと。車の心臓部であるエンジンは、ガソリンと空気の混合気を爆発させることで動力を得ています。この混合気を最適な状態に保つためには、吸入される空気の量を正確に把握することが不可欠なのです。
エアフロメーターで計測された空気量の情報は、コンピューターに送られ、燃料噴射量や点火時期などのエンジン制御に利用されます。 適切な量の燃料を供給することで、エンジンの性能を最大限に引き出し、燃費向上や排ガス浄化にも貢献しているのです。
フラップ式エアフロメーターの仕組み
フラップ式エアフロメーターは、その名の通り、空気の流量を計測するために薄い板状の部品(フラップ)が動く仕組みを持っています。 エンジンに吸い込まれる空気の流れによってフラップが動き、そのフラップの角度をセンサーが検知することで空気量を測定します。 フラップはバネによって固定されており、空気の流量が増えるとバネの力に逆らって大きく開きます。 このシンプルな構造ながら、アナログ制御の時代においては十分な精度で空気量を測定することができ、多くの車種で採用されていました。
フラップ式エアフロメーターのメリット・デメリット
– フラップ式エアフロメーターのメリット・デメリット
フラップ式エアフロメーターは、そのシンプルな構造ゆえのメリットがありました。
まず、製造コストが安く、多くの車に搭載することができました。
また、構造が単純であるため故障も少なく、メンテナンスも容易でした。
一方で、精度という面では最新のエアフロメーターと比べると劣る部分がありました。
吸入空気量の変化に対して反応が遅く、正確な空気量を計測することが難しいというデメリットがありました。
そのため、燃費の悪化や排ガス規制への対応が難しいなどの問題点も抱えていました。
なぜ使われなくなったのか?
1980年代から90年代の自動車業界を沸かせた、あの独特な吸気音と振動を伴う「フラップ式エアフロメーター」。しかし、現代の車ではほとんど見かけることはありません。一体なぜ、この象徴的な技術は姿を消してしまったのでしょうか?
その理由は、時代の進化とともに、より精密で、小型化、そして低コスト化を実現した技術が登場したためです。フラップ式は構造上、可動部分を多く含むため、経年劣化による測定誤差が生じやすく、また、その大きさもネックとなっていました。
現代の主流である「ホットワイヤー式」や「Dジェトロ式」は、電子制御とセンサー技術の進歩により、高い精度と小型化を両立し、フラップ式が抱えていた課題を克服しました。
とはいえ、フラップ式エアフロメーターは、当時の自動車エンジンの性能を最大限に引き出すために重要な役割を果たしていたことは間違いありません。その独特の存在感は、今もなお、多くの car enthusiast の記憶に残り続けています。
現代のエアフロメーター
かつては車のエンジンルームでよく見られたフラップ式エアフロメーターですが、現代の車では姿を消しつつあります。では、今の車はどのように空気の量を測っているのでしょうか?
現代の主流はホットワイヤー式エアフロメーターと呼ばれる方式です。これは、空気の流れの中に電熱線を置き、その抵抗値の変化から空気量を計測する仕組みです。フラップ式に比べて構造がシンプルで小型化しやすいこと、より正確な計測が可能であることなどから、現在多くの車に採用されています。
その他にも、吸入空気の圧力変化を検知する圧力センサー式なども存在し、車の進化とともにエアフロメーターも進化を続けています。