ジレラ サトゥルノの改造４（野望編）
＊内容は淡々と書くためにできるだけ「である」調としました。気を悪くしないで下さい。
尚、本人は偉そうに書いておりますが、結構思い違いがあります。内容の誤り等がありましたら遠慮なく指摘してください。
#２エンジンのヘッド加工
レーシングイグナイタ ICON-RACEのテスト
インジェクションは日の目を見るか？
Motorcycle Handling and Chassis Design（読み物）
エアフロー値測定結果
CRF450のピストン入手
ポート紙工作
軽量化メモ
ホンダの二輪レース用機関の出力特性−機関諸元の選定− 計算シート
DR350ピストン
------------------------------移動した記事-------------------------------------
#３エンジンの改造 ：リンクを機関編に移動
ハイポート風インシュレータの作成 ：＃３エンジンの中に移動
ベルト駆動ポンプの廃止 ：＃３エンジンの中に移動
フローベンチによるポート形状の決定 機関編に移動
焼きついたキャレロコンロッド入手 機関編に移動
クラッチプレート 機関編に移動
デロルトキャブのファンネル 機関編に移動
#２-２エンジンの改造 ぼちぼち始動 ：別ページに作成
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エキゾーストのシミュレーション ----------->エキゾースト編に移動
-エキゾーストのシミュレーション その２ ---------->エキゾースト編に移動
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350ccエンジン（＃１エンジン）の加工で得た教訓を元に、何年も前に購入してあった500ccエンジン（＃２エンジン）の 改造に着手した。
当初のプランは、@ヘッドのポート加工、A燃焼室のスキッシュエリアの縮小、Bクランクバランス加工だった。
しかし、夏の間瀬耐久でサトゥルノ好きさんのエンジンをブローさせてしまったため、@Aの加工までのエンジンを 提供することにした。
ヘッドのポート加工は基本的に＃１エンジンと同じであるが、徹底して断面積変化に拘り、加工前のポート形状をシリコンで 写し取りこれをもとに削る場所を決定した。 インテーク径は40mmでこれ以上は拡大できないため、断面積からポート径は28mmに決定した。（各自で計算してみてください） ポート内に出ているのはバルブステムだけである。
参考にしたサイトは、 GoodSpeedRoadstar である。
４輪エンジンの気筒当たりの排気量はサトゥルノのエンジンに近く、また四輪プライベータの数も格段に多いため 参考になるサイトも多い。このほかに 三菱 や TOYOTA 、 日本電装 などのＲ＆Ｄレポートも参考になる。
余談であるが２輪よりも４輪のユーザのほうが執念を持ってチューニングを試みてｗｅｂ上にレポートを載せている。 絶対数に差があるのは確かだが、２輪はもともとチューニングが進められていること、パーツ単価が高い、技術も金もない、 そんなことするくらいなら買い換えたほうが安いというあたりが２輪エンジンのチューンレポートが少ない理由ではないかな と思う今日この頃である。
話を戻して、
燃焼室は燃焼室の前後方向にあるスキッシュエリアを若干縮小した。スキッシュが多いとスキッシュ部分と ハイコンプレッションピストンの重なる部分とが空気との摩擦熱で過熱してしまうこと、燃焼室の中の気流が乱れすぎて 燃焼しにくくなるのではないかという懸念があったためだ。
先日(2003.11.5）、サトゥルノ好きさんのサイトのＢＢＳにそのヘッドを搭載した感触が書かれていた。 ピストンはノーマルと思われるが、低速からパワーが出る感じのようである。効果があったという報告はとても嬉しい。
2003.12.11 追記
 ノーマルのポート断面形状 |
 断面積のグラフ |
仮ポートの断面積に近づけるようにポートを削った。
レーシングイグナイタ ICON-RACEのテスト 2003.7
点火系の話はテスト途中でまだ結論は出ていない。
ただ、今の点火時期の2000〜3000rpmまでは少し遅らせたほうが乗りやすいと言える。
点火時期を調整するパーツとしてオークションで調達したイグナイタ Superchips Icon-Race （日本語解説：I-RCさん） と、コイルは ASウオタニ の強化コイルを使用した。
この点火系はフルトラ点火であり、サトゥルノのようなCDI点火と互換性は無い。 このため、タイミングピックアップを作成しなくてはならなかった。 今回は実験ということでフォトインタラプタを使用した光学式ピックアップを作成して対応した。
この点火系によって作成される火花は非常に強力で、プラグを付け忘れてしまうと、プラグキャップの中で 放電してしまう程である。（プラグコードは雑音防止のため外側にシールド編組線を被せてある）
点火時期の設定はノートＰＣによりWINDOWS環境下で可能である。設定にもよるが、800rpm〜6000rpmくらいまで 400rpm刻みで0.5°間隔で調整可能である。
道端にバイクを停めタンクの上にノートＰＣを広げ調整データを作成していると、傍から見ていると怪しい人物と映るようだ。 子供は悪の諜報員か何かと思ったか、興味深々で見ていった。
残念なことにピックアップの応答性能が悪く、7000rpm以上は回せなかったため高回転の進角による変化を 確認することが出来なかった。 2000〜3000rpmの進角特性を見直すことで快適なエンジンに変貌する可能性があるのが確認できた。
また、エンジン始動時にコイルに流れる電流が多くバッテリーに掛かる負担が大きかった。
ピックアップを何とかすることで使えそうなアイテムである、といえる。
参考：
DYNA2000を使ったモディファイ
同サイトの別車両
ＡＳウオタニ 用語解説
追記 2005.1.15
長らく塩漬けにしてきたICON-raceであるが、少しずつ見直していこうと思う。
今度はジレラでは無いかもしれない。汎用性を持たせるやりかたで攻めていこうと思う
ピックアップはカム軸から磁気センサを使って取ることを考えている。
ICONの動作は簡単で、ノーマルのピックアップ（フルトラ出力）からの信号タイミングを基本的に踏襲し、 基準である点火タイミング（ON状態からOFF状態の遷移点）のタイミングのみ変更して 通電タイミング（OFF状態からON状態の遷移点）はピックアップのタイミングをそのまま使うものである。 コイルの通電時間を制御するほど頭が良い訳ではない。
ピックアップのセンサはシリンダヘッドのオイル温度150℃に耐えられるようなものにする必要があるため、 部品をよく考える必要がある。
環境問題のためにバイクの排出するガスもクリーンにしているという姿勢と技術をアピールしようというものだ。 キャブでは触媒を効率よく働かす空燃比に設定できないため、コンピュータ制御で空燃比をコントロールするのである。
空燃比を理想空燃比（A/F=14.7)ではなく、12.5付近に設定するとパワー空燃比となり激走に適した仕様となる。
最近はもう、 こんな車種 にでさえ搭載可能なご時世である。あんな、そんなメーカの思惑とは別に、興味本位で「どうなってしまうのだろうか？」 という所から私の改造は始まるのだ。
まずは、機材をオークションで格安にて調達しておこう。
・スロットルボディ（調達済み）：TL1000S用φ48、DB2用φ38
・燃料ポンプ（調達中）：TL1000S用インタンク式
・燃料レギュレータ、フィルタなどなど：未調達
・制御コンピュータ：ハルテックF10あたり？点火系の制御はひとまず置いておいて、燃料系のみに絞ろう
・スロットルボディに合わせてインシュレータ加工、製作が必要
・空燃比計：2種類調達済み
あとはコンピュータをどうかするくらいで、踏ん切りの問題かもしれない。この思いつきは続くかもしれない・・・・
2003.11.24 追記
スロットルボディ
TL1000,db2共に二気筒用であるため、シングル用に改造しなくてはならない。
TL1000用は分解・組替えと、スロットルプーリー部のカシメを削り取りスロポジのあるボディに移設し、改造完了した。 このボディはとても巨大で入り口内径がφ57mm、出口内径がφ49mmである。本当にこれは二輪用のスロットルなのか？ と思いたくなるくらいの超ド級サイズだ。 インジェクタは２基装備されていて吐出量は不明だが、合計で330cc/min以上の吐出量はあると思われる。(*1) このスロットルは大きすぎるので当分眠っていてもらおう。
DB2用は左右のボディが専用形状になっているたり、燃料供給パイプを作り直さなくてはならないためまだ未完成。 形状はTL1000用と比べると大人し目だ。入り口はファンネル状になっておりバタフライ部内径はφ46mm、出口内径はφ39mmだった。 インジェクタは１基で吐出量は不明、品名と色から推定すると、spacoの3172だが仕様が不明。 でも適当なサイズ・ノズル数のインジェクタを搭載すればよいのであまり気にはしていない。
参考サイト
*1： RC EngineeringTechnical Informationが吐出量の参考
2002.12.6 追記
TL1000S用スロットル |
DB2用スロットル |
並べてみても判るようにTL用スロットルは巨大である。
Motorcycle Handling and Chassis Design 2003.12.13
海外の本を購入しました。TonyFoale氏の Tony Foale Designから購入しました。500ページもあるのでちょっと読書が必要です。
下の箱は靴の箱で本とは無関係です。
和歌山利宏氏の「ライディングの科学」とか「バイク工学入門」に非常に近い感じがします。 （共に処分してしまったため確認できず）
測定圧力：3000[Pa](12.052inch)
測定系の補正係数：0.84
流量表記：ノルマル表記（測定した流量を0℃、1気圧（101300[Pa]）下に置いた場合の体積流量）
| 部品 | 条件 | 流量[CFM] | 備考 |
| FCRφ41 | ファンネル無 | 123.0 | 測定時気温、気圧 24[℃],1013[hPa] |
| ファンネル赤 | 130.9 | ||
| ファンネル青 | 133.8 | ||
| PHF36 | ファンネル無 | 112.3 | |
| ファンネル赤 | 115.6 | ||
| ファンネル青 | 115.6 | ||
| ノーマルマフラー | パイプ部 | 107.7 | 24[℃],1013[hPa] |
| サイレンサー | 47.6 | ||
| ＴＴマフラー （細径） |
パイプ部（片側） | 61.6 | 23[℃],1013[hPa] |
| サイレンサー(片側） | 39 | ||
| 350ccヘッド （ノーマル） |
IN側 | 80.0 | 20[℃],1005[hPa] |
| EX側（片側） | 38.7 | ||
| 350ccヘッド （#3） |
IN側 | 90 | 25[℃],1015[hPa] |
| EX側（片側） | 38.7 |
ホンダのオフロードレーサーCRF450のピストンを入手した。
ピストンの上下寸法が非常に短い。約34mm
ピンハイトは約24mmである。隼の25mmよりも短い。
内幅は19.2mm
→コンロッド小端幅は18mm
ピストントップ、リング溝は多分ニッケルメッキ、スカートはモリブデンコートになっている。
これを350cc用クランクと合わせて使用すれば500ccのエンジンになる。 コンロッドも基本寸法は#3エンジン用と同じでピストンピンまわりのみ変更で済みそうだ。
2004.7.3 ピストン質量追記
| パーツ名 | 質量(g) | 備考 |
| (1)ピストン | 248.9 | |
| (2)ピストンリング | 11.4 | |
| (3)ピストンピン | 73.9 | サークリップ含む |
500ccで50ps以上を実現するためのポート形状を確認するため、フロー実験用ポートを作成した。
材料は工作用紙（小学校でよく使ったやつ）である。
入口径：40mm、スロート径：27mm
事前にいくつかのサイズを作成しフローも測定した。入口部とスロート部の断面積が等しい場合に 入口部のフロー量はスロート部のフロー量よりも大きく、 フロー量を抑えているのは分岐後のスロート径であることがわかった。
50ps以上に必要なフロー量は High Performance PONTIACのフロー量グラフ から求めることが出来る。このグラフは排気量と回転数をパラメータにして必要流量を示したグラフである。
50ps以上を目指すにはグラフ上の180〜200CFMが必要であることがわかる。（右側縦軸が出力馬力）
排気量である横軸で30.5キュービックインチ（＝500cc）とグラフの線の交点を捜すと、 回転数は7000〜8000rpmで得られそうだと読める。
このフロー量は測定圧力が25inchH2Oで室温でのフロー量であるから、 私のフローベンチでの測定圧力3000Pa（=12.1inchH2O）、ノルマル流量（０℃1気圧に変換した流量）に 換算しなくてはならない。
換算後の必要フロー量は、
Qn ＝ 200[CFM]×√（12.1/25) ×(273+0 [°K])/(273+25 [°K]) ＝127.5 [CFM]
となる。
幾つかの予備実験結果からスロート径とフロー量はオリフィスの径、フロー量とほぼ同じであることがわかっていた。 スロート径は片側当たり半分の64[CFM]を得るオリフィス径である31mmにした。
ポート入口径は搭載するキャブであるFCR41の流量から出口径38mmで充分であるとは考え、拡大せず40mmのままとした。
下は出来上がりの写真で、ごんぶとスロートである。とにかく太い。
作りっぱなしのポートのフロー量は132[CFM]だった。スロート単独でもBポート化しても変化はないことから スロート部、入口部のフロー量がほぼ同じということだろう。 Bポートの肉盛りはフロー量が低下しない範囲でできるだけ盛るようにした。フロー量は変わらない。
このポートに付くバルブは直径がスロート径＋4.5mm以上のバルブがつくことになる。 4輪用のバルブ（例えはアコード・トルネオ：34mm、同ユーロR：35mm、S2000：36mm）を使うことになるだろう。
このポートが日の目を見るかはわからない。夜中暑さで眠れず作ってしまったので掲載しておく。
メモ 2004.9.22
| パーツ名 | 部品番号 | 単価(2004.9.21時点） | 重量(g) |
| アコードユーロR IN(Φ35) | 14711P13000 | 1150 | 55 |
| アコードユーロR EX(Φ30) | 14721P13000 | 1800 | 47 |
| S2000 IN (Φ36) | 14711PCX000 | 1150 | 50 |
| S2000 EX (Φ31) | 14721PCX000 | 1800 | 45 |
軽量化に貢献できそうなパーツの重量を計ってみた。体重計の読み値なので概略重量である。
セルとワンウェイクラッチでエンジン重量の10%を軽量化できることがわかった。
効果的に軽量化するには重たいものを軽量化すればよい。リストアップしたうち上位１割（できれば３割？）を改善すれば 軽量化した重量の７割は改善できる。(かも？）
その実例は DR-Z400S.com の軽量化結果を参照していただきたい。 webmaster氏は大変な努力をしています。非常に有益なデータを見せて頂きました。
作表していて判ってきたことは、安楽な仕掛けや綺麗な装飾は走りに寄与しないが重い、ということだ。
また、緊張感のない体も然りである。
コストをそうかけずに軽量化するには苦労することが大切だ。セルは無くてもキックがある。加えてキロ単位の減量ができる ライダーの節制だ。
それからタイヤは一番軽い物を選ぶ、 ステアリングダンパーなんか要らないし、クーラントリザーバだってポリで充分で見栄えが悪ければ隠しておけばいいのだ。 アルミのオイルキャッチタンクは高いがそこそこ効果はありそうだ。（多分） ハンドルもできれば交換しておきたいパーツだ。
それ以外の軽量化はそれなりの出費を伴うものでｋｇ当たり１０万円くらいかかるかもしれない。
ここになぜボルトの軽量化がないのか、という疑問をもたれる方もいるだろう。書いてもいいのだが費用対効果が悪すぎて 書く気にならないのがその理由だ。全ての小さなボルトを集めても3kgにもならないのだ。 軽量化しても３０％減の900g、1本1500円×60本で9万円。馬鹿らしいです。
| 種類 | パーツ名 | 重量(kg) | コスト(￥) | 備考 |
| バッテリー | １４Ａｈ | ５ | − | 撤去 |
| コンデンサ | ０．２ | 1,000-5,000 | ||
| エンジン | セル | ３ | 5,000 | 撤去 カバーワンオフ製作 |
| ワンウェイクラッチ | １ | 0 | 撤去 | |
| ハンドル | ノーマル | １．７ | − | ウェイトあり |
| １．１ | 数100円 | ウェイト外し エンドキャップ製作要 |
||
| マグラ | １．０ | 19,000 | 入手難 ポジションは良くなるが・・・ |
|
| LSL | １ | 25,000 | ||
| タキオン | ０．６ | 30,000？ | ||
| マフラー | ノーマル | ５ | − | |
| ＴＴ | ７ | − | ||
| ？ | ？ | ？ | ||
| スイングアーム | ノーマル | ５ | − | だったかな？ |
| アルミ | ３．５ | 入手不可 | だったかな？ | |
| ホイール (前) | ノーマル | − | タイヤつき | |
| マグ | ７ | ピンキリ | タイヤつき | |
| ホイール (後) | ノーマル | − | タイヤつき | |
| マグ | １５ | ピンキリ | タイヤつき | |
| Ｆフォーク | マルゾッキ | ７．６ | − | |
| フォルセラ | ７．０ | − | ||
| リヤショック | ノーマル | − | ||
| ＷＰ | 150,000 | |||
| ステアリングダンパー | フォルセラ | ０．５ | − | 撤去 |
| ＷＰ（参考） | ０．６ | 30,000？ | ||
| クーラントリザーバ | ノーマル | − | ||
| アルミ(ＴＴ) | − | |||
| ポリ | ０．１ | 1,000 | ||
| オイルキャッチタンク | ノーマル | ？ | − | エアクリーナと一緒 |
| ステンレス（ＴＴ） | − | |||
| アルミ（社外） | ０．３ | 7,500 | 汎用品 | |
| カウリング | − | |||
| ミラー | − | |||
| スプロケット | リヤ ノーマル | １．０ | − | |
| チェーン | ||||
| Ｒサス リンク | ０．６ | − | ||
| ステップバー | ||||
| ライダー | 減量前 | ひみつ | - | |
| 減量後 | ひみつ | ピンキリ | 努力次第 |
ホンダの二輪レース用機関の出力特性−機関諸元の選定− 計算シート 2004.11.26
JFMRCの中の ホンダの二輪レース用機関の出力特性−機関諸元の選定−にある計算式を利用してエンジンの評価をしてみようと思う。まずは 計算シート(excelファイル）を作成した。シートでは単純に計算式を展開したもので特別な工夫はありません。
音速については、＃１エンジンのバルブタイミングの違いによる出力変化（吸気管長は一定）と TEAM 九蓮宝燈 RACING - CB50改 「ナイトメア号15馬力への道」 の吸気管長による出力特性の変化をもとに概算値を算出しました。 2004.11.29 数値修正
−Ｃ１問題について−
C1問題は以下の１点を修正した上で元資料の誤記ではないかと考えています。
記事中にPmltの式
PmlT＝(C1・Ne2+C2)・√(S・Dcm)/B
とありますがこれは
PmlT＝(C1・Ne2+C2)・√(S・Dcm)/B
の誤記と思われます。ポンピングによる損失なので回転数に対して二乗でなけれなならないと思います。
以上の計算式を修正した後Ｃ１を計算すると、１０-8の部分を除いて 小数点以下１桁まで一致していること、Pmltを得るために必要なC1を逆算すると１０-9のオーダーである必要 があることから、元資料の誤記の可能性が高いと考えました。
−で、どうなの？−
バルブ径に関しては350ccの＃３エンジンは問題ないようです。ノーマルでは6000rpmで頭打ちになるようで、 シャーシダイナモによるパワーチェック結果と良く一致しています。
まだこのくらいしか見ていません。後々わかり次第upします。
平均流量係数Cmiはポート断面積やバルブ面積に対する流量係数ではなく、バルブスカート面積に対する流量係数のようです。 バルブリフト量はバルブ径の0.28〜0.32ですから、スカート面積はバルブ面積のおよそ1.28倍になるため、 ポート断面積やバルブ面積に対する流量係数（通常0.45〜0.5）よりも小さな値｛（0.45〜0.5)/1.28＝0.35〜0.39 ｝という数字になるようです。
ピストンのピンハイトは25mmで隼ピストンと同一、外径は79.94mmだった。
ノーマルシリンダ、＃３エンジンで作成したコンロッドと合わせて使用すれば、圧縮比１２くらいの パンチのあるエンジンになりそうだ。
ワイセコのピストンは比較的安い（13k\/個程度）なので一度エンジンを作成したら気軽に交換できるものになるだろう。
ご注意：このピストンは他機種流用なのでポン付けはできません。 バルブがピストンに当たらないようにリセスを切り直したり 燃焼室容積を測定して適正な圧縮比に設定する等の作業が必要です。
ピストン重量（家庭用はかりでの読み）
| パーツ名 | 重量(g) | 備考 |
| (1)ピストン | 225 | |
| (2)ピストンリング | 11 | |
| (3)ピストンピン | 74 | サークリップ含む |
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