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ギア比と駆動系

2018年 01月21日 23:05 (日)

前回の記事で誤解されている方も居るようなので、少し書きますね。
ブログを辞める訳では無いですよ。
読者さんの立場から考えると、今の時代の流れからブログは立ち読み感覚で
楽しめる方が良いのではないか?
そこで、難しいことは考えずに楽しめる記事にしていこうということです。

これとは逆に、しっかり考えて、理解していかないといけない記事は
他の方法を取って伝えた方が良いのでは?って思っています。
そこでブログの読者さんが、どの程度知識があって、今までのブログ内容を
どのくらい理解しているのか?知りたくてテスト問題を出したわけです。

その結果ですが、予想以上のメールを頂きました。
そして、正解率は読者数と拍手の割合ぐらい低かったです。
おかげで、私なりに今後の方向性も見えてきましたね。

今回の記事はそのテストの答え合わせですが、ハッキリ言って
ただ読むだけでは、その時は理解出来ても身に成らない内容だと思います。
今までなら限定記事で書く内容ですが、今回は一般記事で出したテストですので
しっかり身に着けたい人は電卓を用意して実際に計算しながら読んでくださいね。

[問題]
ジャイロキャノピーの中期車両に乗っています。
自分で部品を買い集めてチューニングしていますが、駆動系を使い切れていません。
良いアドバイスがあればお願いします。
現在の状態はPE24キャブ、パワフィル、エアサルのカーボンリードバルブ0.25mm、
75マロ(圧縮8k)、WJタイプ3チャンバー、キタコ95mmプーリー改(カージさん加工)、
純正ベルト、ステージ6クラッチ、モトリペア84センターSP、サイトウトルクカム、
2丁UPハイギア、10インチ5Jホイール、外径470mmタイヤです。
(追記)現在、最高速が8000rpmぐらいで80km/h弱です。


問題から判るように、メールでの問い合わせって情報が完璧では無いんです。
エンジンの調子も判りませんし、セッティングも不明ですよね。
じゃ~、どうやって判断していくのか?
これは医者と同じ感覚です。

のどが痛く成り、高温が出ると病院に行きますよね。
病院では熱を測り、聴診器を当てて、のどの腫れを確認します。
これだけで風邪と判断して薬を処方するんです。
でも、風邪って1種類じゃなくて本来なら、どのウイルスなのか?電子顕微鏡を使って
調べないと分からないはずです。
でも、判っている情報から判断して的確な薬を処方する。
こんな感覚で判っている情報から今回の駆動系を使えない理由を見ていきます。

先に答えを発表しますね。
答えは「駆動系全体のギア比が高過ぎて変速出来ない」です。

スクーターの駆動系って可変変速機能だけだと思っている人も多いのですが、
駆動系はクランクシャフトからタイヤまでの回転部分は全て駆動系で
このトータルでエンジン全体のギア比が決まり、どのくらいのスピードが出るか
判断できます。

記事を書いた後に「追記」で最高速と、その時の回転数を翌日書き足したのですが、
これは答えの説明をしやすくするためです。

後半に続く。
最高速が出た時の駆動系の状態は計算すれば把握できます。
最高速が78km/hだった時の状態を実際に計算してみましょう。
皆さんも電卓でやってみてください。
計算式は書きませんよ。

78km/hの時、1分間に何m進むのか?
簡単ですね。1時間は60分ですから60で割れば答えは出ます。
1300m/分ですね。

今度はファイナルシャフトの回転数を求めます。
外径470mmですから、タイヤは1周は約1.476m
上記の1300をタイヤ1周の1.476で割ればファイナルシャフトの回転数です。
時速78km/hの時、ファイナルシャフトは約880回転/分です。

次は2丁UPハイギアでのギア比からドライブシャフトの回転数を割り出します。
この辺りは過去の記事でたびたびやっていますね。
http://gennchakaizou.blog.fc2.com/blog-entry-483.html
http://gennchakaizou.blog.fc2.com/blog-entry-355.html

スクーターのギアボックスには3本のシャフトに4つのギアの組み合わせで
減速比が決まります。
詳しく説明すると長く成るので、近いうちにやりましょう。
過去記事から解かるように2丁UPハイギアを組んであるとギアボックス内の
トータルギア比は約10です。
つまり、ファイナルシャフトの10倍の回転数がドライブシャフトの回転数に成るわけです。
なので、ドライブシャフトの回転数は8800回転/分ですね。

次はクランクシャフトの回転数とドライブシャフトの回転数からプーリーがどのくらい
使えているか?計算します。
これも簡単!
クランク回転をドライブシャフトの回転で割ってあげれば良いだけです。
約0.91です。
つまり、今の状態でプーリーの最大変速比は0.91なんです。

この数字を見ただけで解かる人は中級者ですね。
じゃ~実際に、このプーリーの最大変速比を計ってみましょう。
「カージさん」のプーリーが無いので代わりにステージⅤで計ってみました。
多分、変速比は同等だと思います。

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プーリーとランププレートの間にスペーサーを入れて最大変速するようにして
撮影した物ですが、クランクシャフトが1周する間にドライブシャフトは大体
1.65周ぐらいしていますね。
変速比を計算すると0.6ぐらいですかね。
(皆さんちゃんと計算してくださいね~)

数字が小さく成るほどドライブシャフトは高回転に成るわけです。
(数字が小さいほど変速比は高く成ります)
次は純正のプーリーで計算してみましょう。
http://www.honda.co.jp/news/1989/2891218.html
変速比を見てください。
2.450~0.850って書いてありますね。
この0.850が純正プーリーの最大変速比です。
クランクシャフトが8000rpmで回っている時の回転数を計算してみてください。
9411回転/分です。

純正プーリーでも8000rpmで最大変速したら9411回転ドライブシャフトが回るのに
問題の車両は8800回転しか回っていないんです。
使えている変速域は純正のプーリー以下ってことです。
セカンダーリーの落とし込みなどの駆動系に関する答えが多かったのですが、
しっかり計算すれば、それ以前の問題だと解かるでしょ。

本来ならパワーに応じた適切なギア比にするのが一番ですが、タイヤとホイールは
マルチスペーサーも入っていて高価ですし、ハイギアも高価なパーツです。
そこで、プーリーを社外品の中では変速し易いと言われるデイトナ製に変えることを
勧めました。

デイトナのプーリーは構造上、一番外側までベルトは回りません
(これも過去のブログでやりました)が純正よりも変速比は高いですし
プーリーのフェイス面の角度、WRガイドの転がり角度から
考えても今より速度は伸びるはずです。
この辺りのことも、そのうち記事でやりましょうね。

じゃ~適切なギア比はどのくらいなのか?
ジャイロだけじゃ比較が出来ないので他のスクーターのカタログデータから
ギア比と速度を計算してみましょう。

まずは、グランドアクシス!
2サイクル100ccですね。
カタログデータはこれです。
https://www.webike.net/bike/784/service/
ギア比は「エンジン周り」のタグをクリックしてくださいね。
リアタイヤは120/70-12ですからタイヤの径は480mmぐらいです。

エンジン回転数が8000rpmの時の速度を計算してみてください。
クランク回転÷無段変速の最大値÷一次変速÷二次変速=ファイナルシャフトの回転数
これにタイヤの外周を掛けて60分に直せば速度が出ます。

すると、ファイナルシャフトは1分間に980rpmで88~89km/hに成ったと思います。
8000rpmを基準としたのは、純正車両は大体そのくらいで
駆動系を使い切るように作られているからです。
そこからはオーバーレブで伸びていくので最高速は90km/h強は出るのでは?
って感じですね。

次はPCX150です。
これは原付の枠ではありませんが、高速走行が可能なギア比の設定がしてあるはずですね。
https://www.webike.net/bike/6334/service/g646/
タイヤは100/90-14ですから外径は520mmってところです。
計算は同じですね。
計算に慣れてくると変速比などを見るだけでギア比が高いか低いか判るように成ります。

PCXは8000rpmで91~92km/hってところですね。
こちらは4stですが、同じように少しはオーバーレブで回るでしょうから
最高速は95km/hオーバーぐらいですね。
法定速度の80km/hで走行するには十分なギア比設定だと思います。

じゃ~仮に問題の車両がカージさんのプーリーを使い切れたら
何km/h出るのか計算してみてください。
8000rpmの時は118km/hぐらいに成るはずです。

グランドアクシスやPCX150はどちらも10psのエンジンです。
(済みません!PCXは13psでした)
しかもジャイロは3輪ですからフリクションロスも大きいのでこの2車種のギア比と
同等でも90km/h出すには難しいチューニングに成ります。

ギア比から推測すると15psは出ていないと、まず使い切れないギア比だったことが
解かると思います。
もし、使い切れるようにチューニングするならグランドアクシスとの2個一エンジンですね。
そして、KNの9ポートシリンダー。
つまり「ぇっちんさん」のエンジンですね。
(きっと「ぇっちんさん」のジャイロは120km/h弱出るのでは?って思ってます。)

そして、もう一つ。
最高速時の回転数が8000rpmでは低いのでは?って思った人も多いと思います。
これについては長く成ったので次回のブログでやりましょう。

今回の記事は初心者には難しすぎるし、中級者の人でも計算しないと
理解が難しいと思います。
他の車種でも自分で計算してみるぐらいの熱心さが必要です。
こんな記事は今まで限定記事で書いてきましたが、判らない部分は質問するぐらいじゃないと
身に着かないと考えていますので、ブログとは違った形を取ろうと考えているわけです。
けっしてブログを辞める訳では無いのですよ。

テーマ : カスタム
ジャンル : 車・バイク

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ほっ、?

2018年01月21日 23:31

予想した感じの答えで安心しました…

まだなんとかやれそーですね、私www

オーバーレブさせるセッティングのほうが
楽!なんですけど
(場合によっては、その方が回転が上がってくし
速く感じるから勘違いしちゃう可能性が高いですが)
ほんとスクーターは全てのバランスですね!!

Re: ほっ、?

2018年01月23日 21:40

ぇっちんさん、こんばんは~

他の方とは経験値が違いますから、ぇっちんさんの場合は
計算しなくてもギア比が高いのが判りますよね。

多少オーバーレブするギア比の方が最高速も伸びますし、
エンジンを回してるって実感が湧きますよね。

でも、過大なオーバーレブだと加速は悪く成るし、
トルクを生かせないって言うことが、中級者までの方には解らないんです。
体感してもらえば簡単なんですが、文章にするのは難しいです。