アーシングとは? (初心者向け)
earthing・・・直訳すると、接地すること・・・アースを取ることという意味かな? 造語かもしれません。
世間一般では、アースを「しっかり取る」、「強化」するという意味でよく使われているように思います。
車のボディがアースになっていることは知っている人が多いと思います。
エンジンルームを眺めると、黒い電線がボディにネジ留めされているのが見えると思います。これが純正のアースラインです。
MYレガのエンジンルームを眺めると、ストラットやインマニなどに純正アーシンスのポイントが7,8個所確認できます。
昔の車は、そんなに多くなかったように思いますので、アースをしっかり取るということはメーカーも力を入れていると思われます。
本当は、多数ある各種電装部品のグランド(マイナス)を直接バッテリーに繋ぐのがベストなのでしょうが、
現実的ではないため、ボディを経由してバッテリーの(マイナス)に繋がっている訳です。
しかし、車のボティーは鉄なので導電率が低い(抵抗が大きい)ため、電気的なロスが生じます。
そこで、鉄よりも導電率が小さい電線(銅など)のアースラインを追加して、電気的ロスを小さくして、いろいろと効果を出そうというものです。
アーシングの効果としては、トルクアップ、燃費向上、ライトの光量アップなどがあります。
※今の車は電子機器の塊です。アーシングは、そこに手を入れることになります。
場合によっては致命的な故障や事故に繋がることを念頭に置いてください。
アーシング施工する場合は、自己責任で行ってください。
(1)まずはアーシングついてお勉強
Dラーで純正のアーシング用ケーブルキットを売っていたが、あまりにも高価(確か2万円ぐらい)なのに、びっくり
>o<
量販店で安いアーシングケーブル(確か3〜4千円ぐらい)を売っていたが、ケーブルの導電率がどの程度なのか分かんないので却下。
ネットで調べると、導電率が高い耐熱性のオーディオ用OFCケーブルを使って自作している人が多いみたいです。
(OFC = Oxgen Free Copper 無酸素銅って意味だけど、何のことだかよく分かんない^^;;)
自分で施工してみるために、少しアーシングについて勉強&情報収集してみた。
ポイントをまとめると、以下のような感じです。
某TXS-IIのHPの掲示板では大変お世話になりました。またDラーのメカ担当にも少しアドバイスをもらいました。この場を借りて、感謝、感謝
m(_ _)m
・ケーブルの導電率は高い方がよい(オーディオ用OFCケーブルがお薦め)
一般的にケーブル径が太いほど、ケーブル長が短いほど、抵抗値は小さくなります。
※注意:短い方がよいからと言って、ケーブルがピンと張ってしまうのはよくないです。特にエンジンは動くのでストレスが掛かって危険です。
・ケーブルは太い方がよい。一般的にオーディオOFCだと8sqもあれば十分のようです。
抵抗は大きくなりますが、8sqより細いケーブルを使っている方もおられます。
コスト、重量、効果のバランスを考えて選ぶのがよいようで。。。
アーシング用を謳っているケーブルもあります。
オーディオ用では、8sq以上はオーディオ・アンプ用、2.5〜5sqはスピーカ用みたいです。
細いオーディオ用ケーブル(2.5sqや5sq等)とは、スピーカ用で2線を1本にしてあるタイプで、裂いて使用することもできます。
・純正アースはそのままにした方がよい。あくまで、純正の補強という施工が基本のようです。
・アーシングポイントは中継せずにバッテリーに直結した方が効果がある。
・やみくもにアーシングポイントを増やせばいいものではない。
・同一車種でも個体差があるので、同じアーシングを施しても、同じアーシング効果が出るとは限らない。
・熱が気になる場所はスパイラルチューブ、コルゲートチューブ等で保護するとよい。
・安全のためにバッテリーは外してから作業した方がいい。ただしECUリセットしますが。
※注意:ECUリセットすると初期状態に戻って燃調が濃くなるようで、一時的にトルクがアップしたような感じになるそうです。
訂正:ECUリセットしても燃調が濃くなるようなことはないとの指摘を某掲示板でいただきました。
補足:導電率について
線材によって導電率は変わります。
鉛<錫<鉄<アルミ<金<銅<銀
の順で導電率が高く(抵抗が小さく)なります。
具体的な導電率を調べたところ、
0.5<0.9<1.03<3.96<4.1<5.76<6.1
でした。単位は、(107 * S/m)です。
銀が導電率が最も高いのですが、当然お値段も相当なものです。コストパフォーマンスを考えると、銅がアーシング向きと言えます。
アーシングのデメリットについて
アーシングって100%いいことばかりではありません。場合によってはパワーダウンするということもあります。
(新型BPではアーシングしたら、パワーダウンしたという記事を雑誌で見ました)
副作用などのアーシングの短所は以下の通り。
・ヘッドライトなどのランプ、バッテリー、プラグの寿命が短くなることがある。
・プラグの焼け具合が変わることがある(焼けすぎが起きるようです)
・施工ミスによって機器が故障することがある。
・グランドループが出来てしまいオーディオにノイズが乗ることがある。
・メーカー保証外です。純正品のアーシングキットを使えば保証が効くかもしれませんが。
(2)材料選び
上述しましたが、性能・作業性・コストの観点から、自作する人は8sq以下を使っている人が多いみたいです。
※sqとは、squareの略です。スケアとかスケと呼びます。ケーブル断面積(平方mm)のことです。
数値が大きくなるほど太くなります。またゲージ(AWG)という単位もあります。ゲージは数値が小さいほど太くなります。
8sqと8ゲージがほぼ同じ太さになります。
ケーブル径と導電率は比例するので、電気的には導電率の大きい太いケーブルが望ましいのだろうが、
太いケーブルは工作しにくいしコスト高だし取りまわしも大変。重量増も気になる。
8sqより太くなると、専用の圧着工具が必要なため、かなりの出費になる。
注意:いくら太い線を使っても、カシメ(ケーブルと端子の圧着)が甘いとダメです。
カシメが甘く接点が小さいと抵抗が大きくなるので、カシメはとても重要です。
カシメを確実にする方法として、ハンダ付けするという方もおられるようです。確かに接点は広くなります。
が、端子とケーブルの隙間にハンダが流れ込むことになり、上記導電率からすると
ハンダの主成分となる鉛や錫は銅(ケーブル)よりも導電率が低いので、電気的にはよくないということになります。
8sqのOFCはメートル600円と私にとっては高価だったので、2.5sqのOFCスピーカケーブル(青)を知人から譲ってもらい使用することに。
ちょっと細いという感じがしますが、まずは試行という感じで使ってみることに。
スピーカケーブルは2線が1つにまとまっているので、1本ずつに裂いて使いました。
黄色と青色の端子カバーも少しもらいました。
端子はホームセンターで1個35円のものを使いました。
腐食に強い金メッキした高級な端子もありますが、1個数百円以上とかなり高価です。
圧着ペンチは借用品を使いました。JISマークが付いている精度のいいやつです。
アーシングで燃費よくなるといいけどな〜。
アーシングで低速トルクアップという話をよく聞くけど、NAの低速トルクの薄さは評判?なので、そっちを期待すべきか。
(3)アーシング施工(第一次)
各方面からの情報や某オークションでの写真などを参考に、下の表の通り11点にアーシング施工してみました。
<第一次施工の効果>
「おおおっ」と思わず言いたくなるぐらい、2000〜2500rpmあたりの低速トルクがアップしたことがすぐに分かった。
TS-Rは低速トルクが薄いので、これはいいです!!
まだ走行距離3000kmぐらいのほぼ新車状態なのですが、これほどの効果があるとは正直びっくりです。
あと、これは普段から乗っている人にしか分からないかもしれない程度ですが、
ハイビーム時のヘッドライトの光量が少しアップした気がします。通常のロービーム(HID)時は変わった感じはしませんでした。
燃費はまだ分かりません。そのうち燃費のページで。
トルクアップしたのが嬉しくて、予想通り、ついつい確認するためにアクセル操作が増えてしまっている今日この頃・・・燃費悪くなりそう(苦笑)
あと、ECUリセットすると燃調が初期化されて一時的に燃料が濃くなり、トルクアップした感じになるそうなので
バッテリーを外さずに施工しました。(とても危険ですので真似しない方がいいです!)
※某HPの掲示板でECUリセットしても燃調は濃くならないとの情報がありました。バッテリーを外して施工した方がいいですね^^;
第一次施工の効果に味をしめて、夏休みの宿題の1つとして、第二次施工を行いました。
購入した材料は、ケーブル7m(\2800)、端子(\500ぐらい)、端子カバー(\300ぐらい)。
ケーブルは1次施工と同じ2.5sqのOFCスピーカケーブルです。
数が増えてさすがにバッテリー直結はつらそうだったので、専用のバッテリーターミナル(\1600ぐらい)を追加購入。
後は、ありもので済ませました。総額費用は、\5000ちょい・・・専用ターミナルが予定外だったので、ちょっと予算オーバー^^;;
第一次施工からの変更/追加点は以下の通り。
<新設>
・バルクヘッド(純正アースポイント)→バッテリー
<変更>
・更に効果を出すため、他のアーシングポイントを経由せず、一部を除きバッテリーマイナス直結に変更。
・第一次施工はお試しということで、OFCスピーカケーブルを裂いて、2.5sq×1本で接続していたが、一部を除き2.5sq×2本に置き換え。
これは、バッテリーに直結するためにケーブル長が長くなって抵抗値が大きくなることへの対策です。
本当は5sqぐらいのケーブルを使いたかったのですが、私の周りでは見当たらず、2.5sq×2で代用。
元々がスピーカケーブルなので、2.5sq×2本にまとまっているので、そのまま使っただけですが。
ケーブル1本を1つの抵抗と見なすと、昔習った2並列抵抗の計算式
R = (R1 * R2) / (R1 + R2)
から2本のケーブルの合成抵抗を考求めると、R2
= R1なので
R = (R1 * R1) / (R1 + R1) = R1 / 2
ということで、2本のケーブルの合成抵抗は、1本の抵抗値の1/2になります。
2.5sqと5sqの抵抗値の違いは断面積に比例するため、
5sqの抵抗値 = 2.5sqの抵抗値 / 2 = R1
/ 2
になります。
つまり、抵抗だけを見ると、
5sqケーブルの抵抗値 = 2.5sqケーブル×2本の抵抗値
= R1 / 2
となります。
単純に抵抗だけ考えればいいのかどうか、自信がないですが・・・
・基本は純正アースの補強ということで、右前インマニ→右後インマニ(純正アース)に移設
左シリンダヘッド付近に純正アースがあって付けたかったのですが、配管等が邪魔でどうしてもネジが回せなかったので見送り。
・ケーブル、結束バンド、端子カバーなど使う材料は耐熱製(100度以上)を使用。
ただし、第一次施工で使った端子カバーはもらいものなので耐熱性は不明。
一次施工後、しばらく使ったけど特に問題なかったので、たぶん大丈夫なのでしょう。(いい加減^^;)
・熱が気になる部分は、スパイラルチューブでケーブルを保護。
本当はもう少し保護したい部分があったのですが、チューブが足りなくなって、また後日施工ということに^^;
ケーブル自体が105度の耐熱性があるので、あまり意味がないかもしれませんが・・・
全体像(こんな感じになりました)
某オークション品を参考に、 オルタ部の端子カバーを黄色にして 「SWRT調」にしてみました(^^) 画像をクリックすると詳細画像が見れます。 |
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それから、今回はマルチメーターで電位差を測ってみました。
抵抗値を測ろうと思ったのですが、0.1Ω以下で測定不能な場所があったので電位差にしました。
測定時の条件ですが、ACCオン(イグニッション・オン)でエンジンを掛けずに測定するのが一般的なようです。
しかし、実際にエンジンを掛けた時の様子も見たかったので両方測定してみました。
※エンジンを掛けながらの作業は危険ですので、十分に注意してください。
ただし、取り外しが面倒だったのでエアコンとヘッドライト付近のケーブルは一次施工で取り付けたまま測定しています。
詳しくは下の一覧を参照。
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※エンジンを掛けると、電位差が非常に不安でした。目測による中間値としているので、かなりアバウトな測定値です。
※エンジンOFFはバッテリーへの負荷が気になるので急いで測定しています。よって測定ミスがあるかもしれません^^;
※エアコンやライト類はOFF
※AVNは、LCDのバックライトOFF、Audio OFF(AVNの電源はOFFできないため、この様にしました。おそらく消費電流は1A程度減っているはず)
※専用バッテリーターミナルの電位差は0.1mV程度。それほど大きな電位差ではないため問題は無さそうです。
<電位差を測定してみて気付いたこと>
・エンジンを掛けた場合、電位差が非常に不安でした。一方、エンジンOFFでは電位差は安定しています。
エンジンを掛けないで測定する方が電位差が安定して測りやすいです。
・エンジンを掛けると、バッテリー(マイナス)からの電位差が負になっています。
バッテリーが一番低いと思っていた私には、不思議な現象です。
オルタネータで発電してバッテリーを充電するのが影響しているのでしょうか・・・私には分かりません^^;;
でもアーシング前後でちゃんと差が出ています。
・エンジンON/OFFに関わらず、アーシングした方が電位差0に近づいている。
・スロットル付近もアーシング候補だったのですが、電位差がインマニとほぼ同じ値だったので施工しませんでした。
・エンジンOFFのアーシング後の測定結果が、エンジン系が5.5mV、ボデー系が4.5mVと綺麗に揃っていること。
どういう意味になるのか。。。私には分かりません^^;;
アーシング前はエンジン系の方が電位差が小さかったように思うのですが・・・
・バッテリー電圧(12〜13V)に対して、電位差は1/1000以下。
第一次施工では2.5sq×1本だったのでもう少し電位差があったはず。
こんな僅かな電位差でもアーシング効果を体感できるんですね。
<第二次施工の効果>
今回はバッテリー(マイナス)への集約が9本もあり、専用ターミナルを増設したため、バッテリーターミナルを一旦外して作業しました。
・・・・・ということで、ECUリセットしてしまったため、トルクアップの効果は分かりません(爆)
訂正します。トルクアップの効果が分からなかったのは、1次施工での効果が大きかったということかな。
でも、オーディオの音は少し変わりました。今回新設したバルクヘッドのアーシングが効いている感じです。
音が良くなるというような感じではなく、音量が少し大きくなったような感じです。
私の使っているAVNでは、ボリューム0.5〜1ぐらいUPした感じです。
あれこれやっているうちに、12点にもなってしまった。
誰だ、「やみくもにアーシングポイントを増やせばいいものではない」って言ったのは(汗)
まぁ、これもまだ勉強中ということで・・・ アーシングポイントの削減も含めて、こりゃ、第三次施工確定だな(爆)
(5)アーシング施工(第三次) (2004.3.27)
第三次施工はマフラーアースをしてみました。
マフラーは吊り下げられていますが、マフラーハンガーがゴム製のため電気的には絶縁されていることになります。
そのため、マフラー自体が帯電してしまい、溜まった静電気によって排気の流れ(効率)を悪くしているそうです。
帯電した静電気が排気ガスを吸い寄せてしまい、それが抵抗になってスムーズに吹き抜けないといった感じかな。
この静電気をボデーに逃がしてやり、排気の流れ(効率)をよくしてやるのがマフラーアースの目的です。
ちょうど1年点検でDラーでリフトアップするついでに、良さそうな場所を探してみることにしました。
余談ですが、リフトアップした下回りを見て愕然としました。詳しくはメンテのページで。
Dラー担当にアドバイスをもらいながら、
・マフラーとセンパイを接合しているフランジ部分
・センパイの途中
の2箇所にアーシングを施すことにしました。
アドバイスしてもらったポイントは、
・稼動部をうまく避けて、ひかからないような配線を工夫すること
・マフラーは結構動くので、配線長に余裕を持つこと
です。
マフラーアース用の配線が市販されていますが結構いいお値段なので、今までと同様に自作しました。
下回りなので、線材は6mm幅の平編線を使い、その両端に10Φの端子を圧着しました。
市販品はもっと太い平編線を使っていますが、配線長は短いし、エンジンルームのアーシング程はシビアだとは思わないので、6mmで十分だと思います。
6mmの平編線は、日ごろからお世話になっている、えびえび様からの頂きものです。
端子はホームセンターで150円ぐらいだったので部材費は150円也。安い!(^^)
えびえび様、ありがとうございました m(_ _)m
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<第三次施工の効果>
施工してすぐに分かったのですが、排気音が小さくなりました。
それから、第一次施工で体感したような低速トルクアップ感とは違う感じなのですが、なぜか加速がよくなっているといった感じです。
※いつも乗っているから分かる程度の向上感です。人によっては効果が感じられないかもしれません。その程度です^^;
あと、静電気を除去するということは、防錆効果もあると思います。見ての通り1年にしては結構さびが来ているのでこちらの方に期待します。
コストパフォーマンスを考えると、かなりGoodないじりだと思います(^^)
更に気付いたのですが、マフラーからの水の出方が勢いを増しています。やっぱり排気の流速が向上したのかな。(2004/04/11)
(6)アーシング施工(第四次) (2004.8.13)
アーシングのメンテとして、グリスアップと接点強化をしました。詳しくは、メンテのページで。
それから、効果が感じられないヘッドライト付近の2点を撤去しました。HIDだしね。
接点のメンテでどの程度の変化があるのか、最初に施行してから1年以上経ちますがどの程度の変化があるのか
それらの測定結果を上の表(アーシングポイント一覧)の「アーシング後電位差[mV] ACCオン エンジンOFF」の列に追記しました。
私なりにこの測定結果を考察してみたいと思います。 今回も精度のいいマルチメーターを借用してきました。
<約1年前の第二次施行時との電位差比較>
メンテ前に測定すると、ほぼ6〜7mV電位差が大きくなっています。
これは熱などの経年変化でケーブルや接点の抵抗が大きくなったのではないかと思います。
ただ理解できないのは、No.7の左シリンダヘッド付近だけがほとんど劣化していないことです。
う〜ん、どうしてだろう???
<第四次施行の効果>
第四次施行で導電性グリスと接点改質剤を使ってみた効果は、全体的に4〜5mV電位差が小さくなりました。
でも第二次施行時の方が電位差が小さいです。やはりケーブルの劣化による抵抗増加があるように思います。
驚くべきは、左シリンダヘッド付近です。電位差は僅かに1.58mVです。
何が原因かは分かりませんが、理想的な導電状態(抵抗が非常に小さい状態)になっていることは間違いないです。
逆に他のポイントにまずい原因があるのかもしれません。
わずか数mVの世界ですから効果はほとんど無いに等しいのでしょうが、何だか気になってしまいます。困った癖です^^;
施工後に少し走ってみましたが、びっくり!! 軽快にエンジンが回ります!
合せて行ったヒューズの接点改質の相乗効果か?
・・・と思いましたが、4人乗車&荷物満載で1500kmも走った直後なので、私の感覚が麻痺している可能性が大です(笑)
実際はほとんど変わっていないのでしょうが、エンジンが気持ちよく回る気がする。
まぁ、気持ち良くなったことには違いないので、◎です(爆)
でも、気を付けないと燃費が悪化しそうです ^^;
(7)アーシング施工(第五次) (2006.1.28)
シフトアップ時のショックが少し大きい感じがするので、ATにアーシングを施してみました。
マフラーアーシングの際、ATの後ろ側に空いたネジ穴(サービスホール)があったのを確認していたので、そこにアーシングを施してみました。
いかにも「アーシングしてください」言わんばかりにポカーンと空いています(笑)
配線は、えびえび様から頂いた5sqのOFCケーブルです。8sqだとちょっと太すぎる気がするので5sqぐらいが丁度いい太さです。
固定のためのネジはステンレス製のM8×15mmです。端子は奢って24Kメッキのやつを使いました。
配線の取り回しは、ATFのオイルゲージのステーに沿わせてエンジンルームまで引き込み、バッテリーのマイナスに直結しました。
透明色のケーブル&青いキャップがATアースです。 (昨年末に下回りを掃除したのにもうこんなに汚れている・・・^^;)
このあたりは、相互リンクしているかめぴ〜様も同様に施工されているので参考になりました。
今回の第五次施工にて、延々と続いた一連のアーシング施工は完了です。
<第五次施工の効果>
シフト時のショックは少し小さくなったような気がします。気のせいかもしれませんが・・・^^;
それよりはっきりと体感できたのは、キックダウン時のドン臭さがなくなって、サクッとシフトダウンしてくれるようになりました。
これはいいです!!! お奨めのアーシング・ポイントだと思います。
(8)ちょっとした小技(初心者にありがちなトラブル防止&対策)
アーシング施工する際には、エンジンルーム内のネジを取り外す必要がありますが、うっかりネジをポロっと・・・
初心者にありがちなミスです。うまく隙間から地面に落ちてくれればいいのですが、手の届かないエンジン内に留まってしまうと大変。
私もしっかりやってしまいました^^;
見えてるけど取れない、そんなときに役立つのが、長い棒とガムテープ。
棒の先に、1回ガムテープを巻いて少しガムテープが余るように固定したら、逆向きに巻く。
あとはガムテープにネジをくっつけて、そっと慎重に取り出す。私は棒にサイバシを使いました。これ奥さんの知恵。主婦は偉いな〜^^
棒の変わりに太い針金を使ってもよいかと思います。
あと、ネジの頭に+の溝が切ってある六角ネジがありますが、ドライバは使っちゃだめ。
かなり硬く締め付けてあるネジがあるので、トライバだとネジ山をナメテしまう可能性大です。
精度のいいメガネかレンチなどを使うべきです。
精度の悪い工具は、これまたナメル可能性ありです。
スパナはメガネよりも作業性がいいのですが仮締めまでにしましょう。ネジの本締めには向いていません。
もし六角のネジをナメタラさあ大変。ネジを加工(逆ネジ穴を切るとか)しないと二度と回りません。
以前、私もバイクいじりの際、二度ほどナメタ経験がありますが、大変でした。
(私は鉄ノコでマイナスのネジ山を切って、ショックドライバでガンガン! ・・・いい方法とは思えん^^;)
それから、あると便利な工具。メガネやレンチがうまく入らない場所があります。
そんなときは、首振りするレンチが便利です。結構隙間があるようで、無いんですよね〜。
(水平対向だからかな。最近他の車のエンジン全く見てないので分かりません^^;)
今回は、2箇所ほどお世話になりました。
※注意事項
アーシングの効果はいいところばかりで、私のBHでは、これといった欠点は見つかりません。
(メーカが純正キットを用意するぐらいだもんね)
しかし、今の車は電子機器の塊です。アーシングは、そこに手を入れることになります。
場合によっては致命的な故障や事故に繋がることを念頭に置いてください。
また効果がでないばかりか、逆効果がでることもあります。また短所もあります。
アーシング施工する場合は、自己責任で行ってください。