スペースギア４Ｍ４０エンジンのグロー電圧測定更新情報 2005/01 年式によるグローの種類追加
グロープラグ （始動補助装置） ディーゼルエンジンには、点火プラグは無い、吸入された空気の圧縮により温度上昇、軽油の着火温度以上になった際に着火します。気温の高い時期、エンジンが温まった際には良いのですが、寒冷時の始動時には吸気温度が低くうまく発着してくれなくなります。この為、寒冷時には燃焼室内の空気を直接加熱し手助けをする必要あります。その役目をするのがグロープラグでです。保護金属管内部のヒートコイルに電流を流すことにより加熱します。 エンジン始動時のグロー動作各シリンダー毎にある４本のグロープラグはコネクションプレートによりパラ（並列）に接続されており、電源供給をするか否かを制御するリレーを介して電源が供給されております。（このリレーの制御自体はコンピューターが行っている）エンジンが冷えた際の始動時には、キーオンでこのグロー回路は通電を始め、そのままエンジンをかけない場合、約３秒後（温度で時間は変化する）に回路は切断される。 この状態は結構大きなリレーの動作音がするので、リレーの動作そのものは（回路が正常かは別問題）耳でも容易に確認出来ると思います。 |
アフターグロー動作エンジン始動後、燃料が安定して爆発を続けてくれると予想される時間まで、グローをオンにする（余熱をしている）状態をアフターグローと呼んでいる。このアフターグローの時間については、エンジン温度(水温60℃）の検出と、時間の監理をしているコンピューターによって判断、制御を行っている様である。 経験上、冬場は 殆どエンジン温度に左右される事は無く（ちょっの時間ではこのエンジンは暖まらない）、現実的には単に時間制御のみの様である。 この アフターグロー制御時間は、実測結果３分である。 エンジンをかけて約３分後に、（カコ！）という風なリレー音がボンネット助手席辺りからするのを聞いた事がある方も多いと思います、それです。 エンジンが暖まっている状態からのエンジン始動では、アフターグローは無い、もしくは短時間となる（水温の検出による制御） グロープラグ自体は、簡単に言うと電熱線ヒーター（参考迄先端はセラミック構造なので結構物理的ショックに弱いらしいです）であり、かなりの電力を消費している様である。 ボンネットを開けて同回路を見ると、80Aのヒュージブルリンク（電線状のヒューズ）が装着されているのが解る、オルタネータ（発電機）の発電容量から推測するに、おそらく60アンペア(これは自信ない推測値）近い電流が流れるものと推測されます。 【実験の内容】 時間と共に、どのように電圧（コネクションプレート=グロープラグに印加される電圧と、バッテリーの電圧）は変化しているか測定を行った。 [測定車両DATA] 走行距離 約12万キロ、Ｈ７年３月登録ＰＤ８Ｗ オルタネータ（発電機）交換履歴なし（但しその後壊れたのでリピルトへ交換した）、バッテリー二ヶ月前に交換。 グロー５万キロ少し越えた段階で1or2本不良となり 対策プレート（鉄にユニクロメッキ）と共に交換済み。その後交換なし。 グロープレートへ繋がるケーブルは最新のものかは不明。プレート部分にオレンジ色の防水キャップの付いたコード  注記 最初のグロー時間は気温で変化すると思いますが、５-６秒程度の様です。 【グラフの説明】 時間軸 エンジン始動前の電圧、この時はまだグロープラグに電圧は印加されていない状態。 ▲キーＯＮ グロー回路へ電源が供給される、グロー回路の莫大な消費電力でバッテリー電圧も一時的に下降する。 ▲エンジンＯＮ エンジンの起動と共に、オルタネーター（発電機）が電力を供給を始め、一時的にグローオンで低下していたバッテリーからの供給電圧は回復する。 ▲３分後にアフターグローを終えるリレーの｢カッコン♪｣という開放音と共に電力負荷が無くなり電圧は14V以上へと上昇する。 上記電圧を監視した実験結果を見る限りでは、アフターグローに関して印加電圧の制御、ＰＷＭ制御（短時間でオンオフを繰り返す制御）等は一切行われていない事がわかる。 前期型（H7 3月登録）スペースギア４Ｍ４０のアフターグロー制御は 規定時間が来るまで or エンジン温度が規定温度になるまでオンにする単純な制御の様である。 【測定を終え、素人なりにいろいろ気になる事】 グロー自体の性能であるが、単なる発熱体につき、電圧に比例して熱量は変わるのではないかと思う、本来12Vを想定して設計 されているものであれば、11.1Vしかかかっていないのが少し気になる。 まあ 電圧降下の事は見込んで設計してあるとは思いますけど・・・。 （追加情報：グロープラグに11Vと刻印されているものがあるそうです、但しこれが初期のものから全てにおいてかは未確認です。電圧降下を見越して11V品を使用しているのかも知れません） アフターグローにおいて 時間の推移と共に電圧が下がっている。 これは熱によるグロープラグの抵抗値の変化によるものと思われます。ただ 測定車両は12万キロ走行車両に付きオルタネータ（発電機）劣化により発電量が追いついていないのかも知れないと言う一抹の不安もあります。 試しにアクセルを踏み回転を少し上げてやると ０．６Ｖ程度は上昇する。 グロープレートとバッテリー間の電圧降下は ０．６Ｖ程度ある。 （電線とリレー等の接点抵抗、ヒュージブルリンクの抵抗成分等の損失等であろう） グロー本来の性能を100％引き出すなら、電圧降下０．６Ｖを極力抑え、アフターグロー時のエンジン回転を若干上げ目にして電圧を稼ぐのが良いかも知れない。 回転に関しては寒冷地仕様もしくは初期モデル途中から標準装備されているアクセルワイヤーがこの役目を果たすだろう。 但しこれはあくまでも エンジンが始動してからのアフターグロー時の改善である。 コールドスタートと言うか、最初のグロー動作では、バッテリーとグロープラグ、それらの間にある電線、リレー、ヒュージブルリンクだけである。バッテリーの状態を良く保っておく事が一番 って事かな。 他に考えるなら 抵抗成分による電圧降下を極力無くす事だろうか。 グロープレートに接続されているケーブルは ぱっと見、６０Ａ（コレは想像値）にしてはちょっと心もとない太さではあるが大丈夫なのだろうか。 通電時間は最高３分であるし、しかもこれは低温時（電線にはやさしい環境）、エンジン温度があがればグローも通電時間は殆ど無くなる。 従って 短時間定格下での電線選択なのかも知れないな。（想像） バッテリーからリレー回路までの電線を含め、極太電線で接続するのも一案かも知れないが、効果はあまり期待できないであろう。 作業性、効果の期待度を考えると これは 却下かな。 
スペースギア グロー不良？と思ったら の 簡易点検方法必要計測器 テスター （電圧/抵抗測定） グロー回路の点検インタークーラー下を覗き込むと（明るいところもしくは懐中電灯で確認の事）エンジンヘッドの右側に４箇所のプラグらしきものとジャンパーする幅１0ｍｍ厚さ1mm程度のＳ字型にうねったプレートがあると思います。これらが、グロープラグと、コネクションプレートです。 この プレートと エンジンブロック間にテスター（電圧測定１２Ｖ）を接続します。 プレートへのテスターの電極接続はワニグチクリップ等で良いと思います。 接続個所は、電気的に確実に接触しそうな所を選んでください。 くれぐれもショート等しない様、テスターリード線等が回転部分に触れない様、エンジンの熱、回転等注意をはらって下さい。 寒冷地仕様（バッテリー2ケ）等だと作業性がかなり悪いかも知れません、種々のチェック、作業を行う上では、先にインタークーラーを一時外す方がが早道かも知れません。  キーをイグニッションにします（エンジンはかけない直前の位置）。 キーオン後 リレーの音と共に３秒程度（エンジンのが冷えている状態）テスターが１２Ｖ付近をさす事を確認します。 切れる時もリレー音（カコ♪）がする。 （テスターリードを延長して運転席付近迄持ってくるか、相方？にテスターを見てもらうベシ。） ＯＫであればグロープラグへの制御系はほぼＯＫと思われます。 リレーの音がするのに電圧が出ないのであれば プレートと電線の接触不良の可能性が大きい。 グローリレーからのリード線のプレート接続部を確認しましょう。電線が腐食しボロボロになったりして劣化してませんか？ 初期型に多発した傾向的この不良、鉄製のコネクションプレート（400円程度）と新しい電線への交換（２Ｋ円程度）で改良された車も多いとは思いますが、まだまだ未対応のものが存在している様です。 改良されたものは下図中の太い線が新規に別ラインで引かれていると思います。 コネクションプレートを外して磨いたら治ったと言う お話も聞きます。 電線、グロー含め 接触がよくなり改善したと言う事でしょうね。  左図の端子位置ですが、必ず接続先を目視チェックしてください。グローリレー部で電圧測定をしてみましょう。 ３つある端子のうち 真中のタブ状凸の端子がグローリレーの制御部（コイル）です。コンピューターからの制御線が接続されており アクティブＨＩ （リレーＯＮ時つまりグローOＮ時に１２Ｖ印加され、通常は開放０Ｖです）。 カコン♪と言うリレー音が助手席前側辺りより聞き取れれば ここに１２Ｖは正常に印加されていると判断して良いと思います。 出力部で電圧測定してみましょう。 グローリレー上下２つのネジ止めの端子、一つはヒュージブルリンクを経由後、バッテリー(+)端子へ接続されております。もう一方がグロープレートへ接続されておりますので、この端子部を測定します。音がすれどこの端子に電圧がかかならい様であれば グローリレーの不良でしょう。 ◆ 参考ページリンク→グローリレーの不良判定方法を記したページ このリレーは制御信号ラインですら４Ａ流れている巨大な電力を扱う特殊なリレーですので、必ず純正品を使って下さい。 大電力を扱うリレーに付き、端子の締め付け等は十分に行ってください。感電にも注意。 気になる部品のお値段 → ５Ｋ円弱の様です。  ヒュージブルリンクの可能性もあるかも知れません。 リレー自体の音がしないのであれば、リレー、水温センサー、グローコントローラー等の不良が考えられます。 水温センサーはサーミスタという温度で抵抗値が変わる素子で出来ております。 テスターで抵抗値を測定すれば ほぼ良否は判定出来るでしょう。それぞれの端子とエンジン金属部間に抵抗があると思います。 （エンジンの温度が高い場合にはグロー回路は働きません、留意の事）  水温センサーは 一番前側の燃料噴射ノズルの手前側についてます。上記例より多少抵抗値は低そうです。 気になるお値段の方は ２Ｋ円弱の様です。 -NEW- 水温センサーには２つのセンサーがパッケージされている。当方サイトも相互リンク頂いておりますスターワゴンにお乗りの電装にお詳しい４ＡＬさんより情報を頂きました。
インパネ内の水温計は正しく表示されててもグロー側だけ不良になっていると言うケースもあるって事でしょうかね。 グロープラグ自体の点検まずは インタークーラーを外す必要があります。以下の(1)(2)二種類の方法があります。実は私の車はインターークーラのカバーは普段外しっぱなしになっているので、(1)で行いましたが、知人の“うさぎさん”より(2)の方法でも出来るとの情報を頂きましたので、加筆追加しました。 この方法はＩＣの樹脂カバーを外す必要が無くステーも同時に外すので作業性は良い、しかし何ヶ所かのコネクタを外す必要がある。 ［方法その1］ インタークーラーを保護している樹脂のカバーを外す。 インタークーラー左に接続されている直径６cm程のゴムパイプ（インテークパイプ）をバンドのビスを緩め外します。 ４箇所だったと思います、の インタークーラー自体の固定ビス(図中緑色)を外します。 NEW 03/06UP ［方法その2］ インタークーラー左に接続されている直径６cm程のゴムパイプ（インテークパイプ）をバンドのビスを緩め外します。 ４箇所（図中青色）、の インタークーラーの固定ステーのビスを外します。  作業しやすいよう脇へインタークーラーをずらします。（放熱フィンをつぶさない様に注意して下さい） エンジンヘッドの右側に４箇所のプラグらしきものをジャンパーする幅１cm厚さ1mm程度のＳ字型にうねったプレートがあると思います。これらが、グロープラグと、コネクションプレートです。 このプレートが アルミでしたら 腐食対策前の旧プレートです。錆び対策品は、鉄製で、クロメートメッキ（少し金色っぽい色）をしてます。ME202443 プラグ各々の抵抗測定の為に、このコネクションプレートを一旦取り外します。 プレートは４ヶ所のグロープラグ先端のナットを緩めてスライドすれば外れます。 工具は短めのラチェットレンチが良いです。無理をすると電極部が折れたりしますので十分ご注意ください。 また、部品、工具等の脱落に十分注意して下さい。 プレートが外れたら テスターで近傍のエンジンブロックとグローそれぞれの電極間の抵抗を測定します。 グロー故障の際は通常 開放∞Ωが主の様です、 テスターの精度により正確な抵抗測定は出来ないのですが、0〜2Ω付近であれば、まあ正常っぽいという判断が下せます。 (標準値は 0.5Ω） この際、グロープラグ電極、コネクションプレートに錆び等があれば取り除き綺麗にします。 コネクションプレートはサンドペーパー等をかけるとメッキが剥がれ錆びやすくなりますので出来る限り使わないようにしましょう。 取り付けの際には Ｕの字の刻印を上面にします。 開放等の不良プラグがあれば、交換します、消耗品でもあるプラグ、5万Ｋ以上（これは私の判断値）走ったものであれば老朽化しているでしょうしセットでの交換をお奨めします。 エンジンからグローを外すのはディープタイプのソケットがあれば、それ程難しい事では無いみたいですが、錆びつきが酷く無理をしてグローを折ってしまった方もいらっしゃいました。作業は最適な工具を使い細心の注意をはらいって！ 自信が無ければ 専門業者に任せた方が良いでしょう。 BBS関連スレッドページ グローリレーは交換簡単？ NEW 03/06UP ［情報］４Ｍ４Ｏ スペースギア のグロープラグは二種類ある。４Ｍ４０エンジンスペースギアのグロープラグは製造途中で変更になっており二種類あり価格も極端に違います。 初期型4M40のグロープラグ は セラミックグロー（ME200970） ＠\5,900（価格は変動します） (写真左） '9７式より グロープラグ は メタルグロー（ME203754）を使用 ＠\2,400（価格は変動します） （写真右） * セラミックグローに関して'94年8月〜'96年5月生産はME201638(@\5,350）という型番の様です。 NGKのサイトで調べると それぞれ以下の特徴があるようです。 セラミックグロー ヒーターエレメントをニューセラミックス（窒化ケイ素）の中に埋設した構造になっており、耐熱性、耐久性に優れている。 すばやく昇温するので予熱時間を短くします。 メタルグロー 発熱コイルが耐熱合金製チューブの中に納められ、信頼性の高い構造。 New“kazuhikoさん”にパーツ検索CDでＰＤ８Ｗで検索していただいたところ下記の様になっているようです。 94年3月から7月まで セラミックグロー ＭＥ２００９７０ 6500円 94年8月から96年5月まで セラミックグロー ＭＥ２０１６３８ 5350円 96年6月以降04年8月のディーゼル生産終了まで メタルグロー ＭＥ２０１６３２ or ＭＥ２０３７５４ 2400円 前期型でも後半はメタルグローを使用しているようです。 ４本交換を部品代で考えると 23,600円 → 9,600円 実に14,000円も安くなります。（工賃消費税含まず） 2005年1月情報追加 BBSでkazuhikoさんの情報によると、静岡県富士市内にある東海三菱のディーラー（富士中央店）では、現在ではセラミックグローの販売を中止しているそうです。 新車時に採用されていたグローが、セラミック・メタルに限らず、現在は、すべてメタルで対応しているとのことですのでメタルグローへの代替は可能と考えて良いと思います。 尚、仮に、セラミックグローで、４本のうち、１本か２本の不具合があった場合には、４本ともメタルに交換しているそうです。 製造途中でセラミックをメタルに代えたのは何故でしょうね。 想像するに、単なるＶＥ コストダウンではないでしょうか？ グロー制御のシーケンスを観察しても いたって単純な通電オン/オフ制御だけです。 理論的にもセラミック→メタルは代替出来そうな気がします。 コネクションプレート等の不良、その他 スペースギアの傾向不良？等については下記ページを参照ください。
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[参考]下記は年間を通したこのページへのアクセス数の推移です。 冬場にアクセスが増えているのが顕著に出ております。
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
４Ｍ４０エンジンのグロー電圧測定結果
2003/02/18/ up 02/20更新 2003/06更新 2003/11更新 2004/01更新 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
853