サーキット走行ではエンジンの発熱量が増え、水温管理が重要になる。そこで定番となるのがラジエーター交換だ。純正との違いや選び方、冷却効率を高めるポイントを解説する。
◆サーキット走行でラジエーター交換が必要になる理由
エンジンが発生する熱の一部は冷却水が吸収し、その冷却水をラジエーターへ循環させて走行風や電動ファンの風によって外気へ放熱する。この熱交換を繰り返すことでエンジンは適正な温度を保っている。
純正ラジエーターは日常走行から高速道路まで幅広い使用環境を想定し、冷却性能だけでなく重量やコスト、暖機性、搭載スペースなども含めて設計されている。そのため車種によっては比較的薄いコアが採用されており、通常走行では十分な性能を持っていてもサーキットで長時間高負荷を掛け続けると水温が上昇する場合がある。
そこで用いられるのが大容量タイプのスポーツラジエーターだ。ただし、ここで重要なのは「厚ければ厚いほど冷える」と単純には言い切れないことだ。
コアを厚くしたり大型化したりすれば冷却水量や熱交換面積を増やせる一方、コア内部を通過する空気の抵抗も大きくなる場合がある。高速走行では豊富な走行風を利用できるが、街乗りや渋滞などでは電動ファンが作り出す風量への依存度が高くなる。そのため使用する速度域やエンジン出力、電動ファンの能力まで含めてラジエーターを選ぶことが重要になる。
◆大容量ラジエーターはコア厚だけでなくフィンや構造も重要
スポーツ走行向けのラジエーターではコアを厚くしたり、多層化したり、ワイドチューブを採用したりすることで冷却性能を高めた製品が用意されている。さらにフィンの密度や形状を工夫し、限られたサイズの中で効率良く熱交換できるよう設計されている。
オールアルミ製のラジエーターもスポーツ走行では定番だ。軽量化しながら容量や放熱性能を確保しやすく、タンクまで溶接構造としたタイプなら樹脂タンクとコアをカシメて組み立てる構造とは異なり、カシメ部分から冷却水が漏れるリスクを抑えられる。
ただし大容量化にもデメリットはある。コアが厚くなれば周辺パーツと干渉する可能性が高まり、冷却水量の増加によって重量も増える。また通風抵抗が大きくなれば低速域で十分な風量を確保できない場合もある。
そのため街乗りがメインで時々サーキットを走るクルマや、平均速度がそれほど高くないミニサーキットを走るクルマでは、必要以上に厚いコアを選ぶより通風性とのバランスに優れたラジエーターのほうが適する場合がある。
一方、高速サーキットを連続周回し、純正ラジエーターでは明らかに水温を維持できない場合には大容量コアのメリットを生かしやすい。重要なのはラジエーター単体のスペックではなく、クルマの使い方と冷却システム全体とのマッチングだ。
◆ラジエーターを冷やすカギは走行風を入れることより抜くこと
ラジエーターの性能を引き出すには、いかに多くの空気をコアへ通過させるかが重要になる。そのため冷却系チューニングではボンネットやエンジンルームのエアフローも無視できない。
フロントバンパーから取り込んだ空気がラジエーターを通過しても、その先のエンジンルームからスムーズに排出できなければ流れは滞ってしまう。レーシングカーやスポーツモデルのボンネットに排気ダクトが設けられたり、フェンダー周辺にエアアウトレットが設けられたりするのはそのためだ。
冷却というとフロント側から大量の空気を取り込むことばかりに目が向きがちだが、入ってきた空気を効率良く外へ抜くことも重要だ。適切な位置に排気ダクトを設けてエンジンルーム内の圧力を下げられれば、ラジエーターを通過する空気量を増やせる場合がある。
ただしボンネットダクトは位置や形状によって効果が異なり、無闇に穴を開ければ良いわけではない。雨水の侵入やエンジンルーム内の熱対策、車検や保安基準なども考慮する必要があるため、専門ショップと相談して施工するのが確実だ。
◆導風板とシュラウドでラジエーターに走行風を集中させる
ラジエーター交換と同時に見直したいのが導風だ。どれほど高性能なラジエーターを装着しても、フロントバンパーから入った走行風がコアを通過せず周囲へ逃げてしまえば本来の性能を発揮できない。
バンパー開口部からラジエーターまでの隙間を導風板で塞ぎ、取り込んだ空気をできるだけコアへ集中させることで冷却効率を高められる。電動ファンを使用する場合にはファンシュラウドとの隙間も重要で、必要に応じて耐熱性のあるスポンジなどで隙間を処理すればファンの吸引力を有効に使いやすくなる。
さらにチェックしておきたいのがラジエーター前方にあるパーツだ。冷却対策として空冷式オイルクーラーを追加した結果、そのコアがラジエーターの広い範囲を塞いでしまっているケースもある。
オイルクーラーを通過した空気は温度が上がっているうえ、コア自体が通風抵抗にもなる。そのため配置次第では油温は下がったものの水温が上昇するということもあり得る。スペースが確保できるならフェンダー内などラジエーターへの走行風を妨げにくい場所へ設置する方法も検討したい。
ホーンやステーなどがラジエーター前面を塞いでいるケースもあり、競技車両ではそれらを移設して少しでも通風面積を増やすこともある。極端な例では純正ボンネットキャッチを使用せずボンネットピンで固定することで、ラジエーター周辺のレイアウトや通風を改善する車両も存在する。
こうしたひとつひとつの対策は小さく見えても、組み合わせることで水温上昇を抑える効果につながる。
◆オイルクーラーも含めて冷却系全体を設計することが重要
オイルクーラーも正しく配置すれば水温対策を助けるパーツになる。エンジンオイルもエンジン内部から熱を受け取っているため、油温を適正に管理することでエンジン全体の熱負荷を減らし、結果として水温上昇を抑えられる場合がある。
ただし前述したように、オイルクーラーをラジエーターの真正面へ設置して走行風を遮れば逆効果になる可能性もある。水温と油温の両方を確認しながら、それぞれの熱交換器へ十分な空気を供給できるレイアウトを考える必要がある。
冷却系チューニングでは単純に大容量ラジエーターへ交換すれば解決するとは限らない。ラジエーターの容量やコア厚、フィンの設計、電動ファン、シュラウド、導風板、ボンネットからの排熱、オイルクーラーの配置まで含めてシステム全体を最適化することが重要だ。
サーキット走行で水温に悩んでいるなら、まず現在の水温や油温がどのような条件で上昇するのかを確認したうえで対策を進めたい。必要な冷却能力を見極めてクルマの使い方に合ったパーツを組み合わせることが、安定したエンジン性能とトラブル防止につながる。
