ターボ車のシリコンホースの適切なプライ数はどのように選べば良いですか？

Fupower社は、過給機用途向けにアラミド繊維で補強された多層シリコンホースを製造していますが、まず最初に忘れるべきことは、プライ数を選ぶという考え方です。使用圧力と温度を選択することで、プライ数と繊維の種類が決まります。プライ数が多いほど必ずしも優れているわけではありません。

プライとは一体何でしょうか。シリコンホースはゴム製のチューブではなく、積層構造になっています。流体と接触する滑らかなシリコンライナー、荷重を支える1層または複数層の織物補強材（プライ）、そして色付けと補強材を熱、油、摩耗から保護する外側のシリコンカバーで構成されています。補強されていないシリコンは柔軟性と耐熱性がありますが、強度に欠け、わずかな圧力でも膨張して破裂してしまいます。プライ数は、壁がどれだけの圧力に耐えられるか、そして荷重がかかった際にどれだけ変形しにくいかを示す略語です。

サイズは破裂圧力ではなく、使用圧力で決めましょう。破裂圧力とは、ホースが物理的に破損する圧力のことで、実際の使用では決して到達しない破壊試験値です。使用圧力とは、ホースが寿命全体にわたって継続的に保持する圧力のことで、破裂圧力よりもかなり低い値に設定されています。通常は安全率が4対1程度です。この余裕は単なる緩衝材ではなく、サーモスタットが開いたとき、ブーストがかかったとき、ポンプが急激に作動したとき、さらに経年劣化や熱による圧力上昇を吸収するためのものです。使用圧力がシステムのピーク圧力をかろうじて上回るホースには、余裕がありません。

次に温度を確認してください。温度と圧力は連動して変化するからです。シリコンホースは加熱されるとポリマーが軟化し、安全作動圧力が低下します。通常のエンジンルーム内の温度では問題ないホースでも、ターボハウジングや排気マニホールドに密着させると、余裕が著しく少なくなります。記載されている圧力定格は、測定時の温度と併せて確認し、特に高温走行時には、余裕を持たせるようにしてください。

実践的な地図作成。

• 冷却回路とヒーター回路には、 3～4層のホースが最適です。現代の冷却システムは、キャップによって設定された低圧（数バール）で動作するため、4層のラジエーターホースでも十分な安全マージンを確保できます。また、層が厚くなることで、クランプが締め付けられる端部でのホースの膨張を防ぐことができます。安価なホースはまさにこの部分から水漏れを起こしやすいのです。
• 5層構造は、過給機のチャージパイプやブーストホースなど、実際に正圧がかかる用途、高性能冷却システム、そして絶え間ない振動や熱サイクルにも耐えなければならない用途に適しています。5層構造にすることで、破裂圧力の向上と、ブースト圧がかかっても膨張しない強靭な壁面を実現できます。負荷がかかった際に膨張するチャージホースは柔らかく、反応が鈍くなり、最終的には破裂してしまいます。5層を超える構造は、ほとんどの車両では必要とされない特殊な工業用領域です。
• 薄肉・低層ホースは、正圧がほとんどかからない真空ホースやブリーザーホースに適しています。これらのホースに層を追加すると、無駄に重く硬くなるだけです。要求事項が逆転している点にも注意してください。吸引ホースに必要なのは破裂定格ではなく、潰れ定格です。

繊維の種類は、プライ数と同じくらい重要です。ポリエステルは強度が高く、安価で、冷却システムの温度にも適しているため、標準的な冷却ホースやヒーターホースに適しています。一方、アラミド（ノーメックスやケブラーの仲間）は、はるかに高い強度を維持し、振動疲労にも強いため、ターボチャージャー、チャージエアクーラー、EGRシステムなどに選ばれています。参考までに、ポリエステル補強材の耐熱温度は約350°F、アラミドは約500°Fです。熱が制限要因となる場合、4プライのアラミドホースは5プライのポリエステルホースよりも優れた性能を発揮することがあります。そのため、プライ数よりも繊維の種類を優先して検討しましょう。

3つ目の構成要素は、埋め込まれたワイヤーです。布地層に沿って壁に成形された鋼鉄製のらせんは、圧力保持とは異なる役割を果たします。それは、急な曲がり角でのホースのねじれを防ぎ、吸引によるホースの潰れを防ぐことです。補強材の種類とその役割を知らずに、ホースの層数だけで判断することはできません。

適合性の詳細が、プライ数の妥当性を左右します。最小曲げ半径を遵守してください。これより小さい曲げは、耐用年数を大幅に短縮し、流量制限を増加させる可能性があります。内径と肉厚をパイプに合わせ、適切なクランプの種類とトルクを使用し、化学組成を確認してください。フッ素シリコーンライナーが指定されていない限り、標準的なシリコーンはエンジンオイル中で膨張し、最終的にはひび割れます。

Fupowerは、性能限界を明示しています。Fupowerは、性能を示すために単一のプライ数を提示することはありません。なぜなら、プライの選択は、特定のエンジンの特定の位置における圧力、温度、および真空負荷に基づいて決定されるからです。Fupowerは、汎用ホースを販売するのではなく、用途ごとに肉厚、プライ数、繊維、および曲げ形状を指定しています。

Fupowerは、上海にある最先端の生産施設を拠点に、OEM/ODM開発、カスタムレーザー刻印によるプライベートラベル製造、そして信頼性の高いグローバル物流サービスを提供しています。