さてさて。今回は少し趣向を変え、スクーターチューニングにおいては誰もが経験があるかと思われる
「駆動系の熱ダレ」についてちょっとお話をしたいと思います。
あ、「+α」と言うのはこの件と関連してご説明した方が理解しやすいと思われる件なので、話の流れで後の方に出てきますよ(笑
この「タレ」ですが…症状としては、一般的にはアクセルを開けても回転がついて来ず、もさっとした変速フィールになりちっとも前に進まない、と。
こういった感じでの認識かと思われます。
タコメーターがある車両でしたら、長時間走行した後の熱の入った駆動系だと、もさっとした加速(変速)中には、明らかに変速回転数が通常時よりも落ち込んでいるはずです。
…といった、「駆動系」に関する「熱ダレ」については色々な理論が飛び交っていますね。
ここからはいつものごとく、ちょっと一般的な認識とは違った方向性での理論でお話を進めますので。
固定観念や定番、といった物はとりあえず横に置いておいてお読み頂きたく思いますよ。
さてさて。まず一般的な「タレ」の症状ですが、加速中の変速中には回転落ちが激しくなり、場合によってはパワーバンドを外してしまう、といった症状がありますよね。
これは変速回転数が「パワーバンドの下限回転数」を下回る、もしくは下回りつつある状態で起こる物です。
この対処法…と言いますか、熱ダレが発生する場合だと、それを見越してWRを軽めに振っておいたり、センタースプリングを強めの物にしておき…
変速回転数があまり落ちない様にセットしておくと言うのが一般的な解決方法になります。
特にセンタースプリングのレート強化は実践されている方も多いかと思われますが。
これは、「熱によってレートが下がったセンタースプリングが、ドリブン側でベルトを圧着させる力が不足する」からこその対策になっているかと。
…熱ダレにより変速回転数がパワーバンドを外れようとした場合は、熱によってバネレートが下がり、ドライブベルトの圧着力不足に陥る状態をセンタースプリングで補正、といった理論になっていますね。
が。
ここではっきり言わせて頂きますと、私の個人的な見解では、
スプリングレートにはほとんど影響を受けていない
センタースプリングは走行中に駆動系が発生する熱程度では
と考えています。
完全に100％熱の影響を受けないか、と言われれば断言は出来ませんが、少なくとも一般に言われている「センスプの熱ダレ」といった症状までは熱の影響は無い、と断言出来ます。
確かに一般的な認識にある様に、センタースプリングに熱が入れば完全に冷えている状態よりは多少なりとも柔らかくなっても良いかとは思いますが…
しかし、数百度にも達さない駆動系パーツの温度では、鉄で出来ているセンタースプリングのレート変化があっても、まず明確に体感出来るはずはありません。
もちろんそれが目に見えて「変速具合」に影響するはずはありませんので…
ここでセンタースプリングは熱の影響を受けていない証拠は？と思われる方もいらっしゃると思いますので、簡単にご説明しますね。
まず、センタースプリングと言う物はもちろん鉄製です。
もちろん最低限の耐久性を求められる工業部品、そしてバネである以上、初期の馴染み、とも言うべき物があるのは間違い無いですね。
ですがそれは新品を車両に取り付け、ある程度使ってみて初めて性能、といいますかこの場合はバネレートが「安定」する物なんです。
この状態に落ち着いてしまうと、その後のレート変化はほとんど無い、といっても過言ではありません。
当然、馴染みきったセンタースプリングが多少の熱によって変形、もしくは柔らかくなってレートが落ちる、なんてまずありえませんし。
一番大事なのは、
センタースプリングに加わっているとしたら
同様の熱を受けるベルトなんか溶けて無くなっている
バネレートが極端に変わる程の「熱」が
いくらケブラー繊維が入っているとはいえ、ベルトなんてただのゴムですし。
鉄を火で炙っても、なかなか柔らかくはなりませんよね普通は(笑
赤熱化する程の高温で炙れば別ですが、バーナーで数百度程度の熱を加えてもベルトなんですぐふにゃります。
なので、
センタースプリングが走行中の熱程度で極端に特性変化する事は物理的にありえない
と言う事になります。
と、それならば何故に「タレ」という症状が起こるのか、と言った事ですが。
センタースプリングが熱の影響を99％受けない以上、駆動系の変速具合がおかしくなるのは当然他に原因があります。
カンの良い方ならばもうお気づきかと思われますが、そうです。「熱」の影響を一番受けるのは…
ベルト
なんですよね…
上記の熱による影響具合、とでも言うべき物を理解された方なら話は早いと思いますが。
多少の熱でも大きく形状や寸法に変化が及んでしまう駆動系パーツ、すなわち「ベルト」こそが
「熱ダレ」の最大要因なのです。
では何故ベルトが「タレ」の原因なのか…をご説明致しましょう。
まず、ベルトはゴムで出来ているので、鉄やアルミ製のプーリーやフェイスとの「摩擦力」は、ベルトに加わる熱によってかなり変化してしまいます。
ベルト本体がある程度熱を持ってしまうと、ぐにゃぐにゃ、とまでは言いませんが摩擦係数は減少してしまい、結果的にはプーリー、フェイスの面に対してのグリップ力は低下してしまいますね。
この「グリップ力の低下」という物がクセモノで、元来ベルトを「滑らせて」変速を行っているスクーターの変速方式では、大きな問題となってしまいます…
簡単にご説明しますと、ドライブ側では下記の様な現象が起こっているワケですが↓
こんな感じで、変速プーリーにより横から押されているベルトの摩擦係数が熱によって低下してしまうと…
横方向の力を面角度により斜め方向に変換し滑りつつスライドしなければならないベルトの移動速度が極端に変化してしまう、といった事かと思っていますよ。
あわせてドリブン側のベルト摩擦力も低下するので、「ベルトが落ち込む方向」へ対しての移動速度も同様に変化する訳です。
私は変速中にベルトがきゅるきゅる滑るなんてまずありえない、と考えているクチではありますが、これはある意味ベルトの滑り、と定義しても良いかもしれませんね。
あ、もちろん滑って回転が上がる、なんてうそ臭い現象とは正反対の事を指していますが。
もしも加速側変速中にベルトがスリップする方向性に力が働いた場合、回転は上がるどころか落ち込みます(笑
ちなみに発進時にはきゅるきゅるベルトが鳴く事は普通にありますよね。
最小変速時にドライブ側ベルトが落ち込みすぎている&変速開始前にトルクカムが発生するベルト圧着力とセンタースプリングのバランスが悪い事によるベルトスリップ、といった事ですね。
と、上記の様に、変速特性の変化と言う物は、ベルトが変形し摩擦力が低下し、動きそのものが冷間時と比べて変化する事で起こります。
もちろん、この場合プーリーやフェイスによるベルトの「圧着力」も変化しますので、ベルトの動き的には余計におかしくなる要因になりますね。
当コンテンツの「駆動系の基本」でも書いていますが、
ベルトという物は駆動系パーツの中でも、一番寸法の変動が激しく不安定な物なので、
きちんと理解しなければ全く意味の無いパーツになるとお考え下さい
といった事を書いているのは、実は熱による変化といった物も存在している、と言う事なんですよね。
特に「ドライブ側でベルトが強く挟まれる(シフトアップ傾向の強い)駆動系構成」だと…
一度タレが起こり始めるとその症状はかなり酷い物になってしまいます。
それだけベルトに負荷がかかっている、と言う事の証明でもありますし、逆に言いますとそれだけ
ベルトはフレキシブルな物であると言う事ですね。
この様な場合はドリブン側構成でカバーしてやる事も必要になって来ますが、フルノーマルの駆動系構成でも
そういったモノは存在する、と言う事もありますので…
もちろん逆にそういった傾向が弱い車種、構成も存在しますが、そのあたりはちょっと公には出来ない所の
寸法等もからんできますので企業秘密と言う事でご勘弁を(汗
(ちなみに「強く挟まれる」のは3YKのJOG-Zとかだったり…「変速前半は」ですけども)
そしてベルトと言う物は駆動系変速中の寸法変化、と言う物もかなり大きいと私は思っていますよ。
…これはタレのお話から少し外れますが、この辺りはタイトルの「+α」の部分だと思ってお読み下さいませ。
かなり妄想が入っていますが、一応のつじつまは合っていると考えていますので。
まず、上でも書きましたがスクーターに使われているベルトと言う物は、ただのゴムのワリに摩擦しながらスライドする、といった、非常に負荷のかかる働きを担ってくれています。
もちろん競り合う相手はアルミや鉄なので、熱以外にも強い遠心力や圧着力、さらにはスリップする事やたわむ事まで…
本当に色々な要素が常にベルトを襲っているワケです(笑
ここで言う「寸法変化」とは、ベルト単体での試用期間や馴染み具合によって変化する「計測可能な寸法」では無く、
「駆動中の負荷」による寸法変化…いや「変動」とでも言うべき物になりますね。
この寸法変動が変速に与える影響…なんてのは目視出来ないので論じても意味は無いと思いますが、
「現象」として知っておいても損にはならないかと思いますので、分かりやすい例を少しだけ。
ドリブン側、最大変速時の「ベルトの落とし込み」で最大変速量を稼ぐのはもはや定番と言っても良いチューニングですが、この手法、「予想以上にベルトが落ち込んだ」経験のある方はいらっしゃると思います。
それは…もちろんドライブ側でベルトが引っ張られているのは確かですが、ベルトの形状以上にベルトが落ち込む事ってあるんですね。
こんな感じで、ドリブンをバラしてベルトを入れてみて限界の「開き具合」を考慮するのが定番かと思いますが…
実際はベルトの…何と言いますか、潰れ具合の様な物で、計算上よりも大きくベルトが落ち込む現象、といった事ですね。
もちろん「ドライブ&ドリブンにかかるベルト半径」から導かれる数値的な「変速比」も、ベルトの位置&形状が変わってしまえば変わってしまうはずです。
実際は潰れたベルト側面のどの位置が一番の圧着力を受けているのかは分かりませんが、中心を取るにしても変速比としては違ってしまいますね。
それがどれ程実際の変速比に違いを及ぼすのかは私も明確には把握出来ていませんが、ベルトのフレキシブルさ、といった点を考慮していると言う事です。
(※現在はこれを99%解明しています。このコンテンツを書いた時には100%の自信が無かったと言う事で)
それとあいまって、実際に駆動系にベルトを装着した場合だと、あまりにパッツンパッツンの余力の無い構成は良くないかと思っています。
特にドライブ側は、ボスにベルト裏のコグが当たる程落とし込んでも、冷間時の一発は良いですがベルトが熱で
ふにゃけて来た場合だと簡単に発進でベルトスリップを誘発する物ですし、そういった駆動系構成だと、
ドリブン側は外周一杯にベルトが巻きついている場合が多く、その様な構成だと大きな「ベルト巻きつき径」が
ドリブン側ベルトの摩擦力を強くしてしまっている為、余計にドライブ側が空転する方向性になり多大なロスが生まれてしまいます。
(側面からの圧着力が同じだとすると、ベルトは小さな半径で巻きついているよりも大きな半径で巻きついている方が摩擦力&圧着力も含めた「グリップ力」は高いはずです)
これではタレを気にした場合、余程センタースプリングが強いかトルクカム溝が寝ているか等の対策が無ければ
確実に発進でのロスが大きくなる事でしょうね。
…全ての状況がそうなるとは言えませんが、少しは余力があった方が良い、と言うのが私の考えですね。
と、ここで話を戻しまして。
じゃあベルトが悪ければ他でどんなに誤魔化しても完全には「タレ」は防げないのか？と思われる方もいらっしゃるかと思いますが…
これは正直、個人的な分析ではおおむねそうです、としか言い様がありませんね（汗
と言いますか、ベルトがゴム製で非常に不安定な物である以上、こればかりは基本的に100％解決する事は不可能なんです。
WRで変速回転数を高めに保ったり、センタースプリングの必要以上の強化、トルクカムの溝寝かし等で対策を講じても、
結局一番大切な「駆動系構成のバランス」が崩れてしまっていてはダメなんです。
具体的な対策としては、「寸法変化の少ない、こなれたベルト」を使うのが一番ですね。
これはFNクラスでは常套手段なのですが、ベルトと言う物は多大な寸法差がある上、なおかつ「初期馴染み」を
済ませた上でも、寸法が安定せず熱を入れると変速フィーリングがおかしくなる、という物がほとんどなんですね。
ですが新品のベルトを少しづつ熱を入れ無理をせず使用し、ある程度こなれて寸法が安定するまで使うと、
そこから寸法変化がほとんど無く、なおかつコシもあり熱にも強いと言った「当たり」の物もたまーに出てくる事があるんですよ。
…もはやオカルト的な選別手法になってしまいますが、多数のベルトの中にはそういった物も確実に存在する、
といった事は経験上間違いありませんね。
「ベルトが熱に強い」と言う事は、それだけで自分で考慮したベルト長や幅等、色々な事柄を吟味して構成した
駆動系の各パーツ構成に対し、「想定外の寸法変化が少なくて済む」と言う事に繋がります。
すなわち、熱が入ろうともさほど変速はおかしくならず、なおかつ遠心力での伸びやドリブン側への落ち込み等も安定する為、
ただでさえシビアなベルト寸法の管理も行いやすい、と言う事ですね。
こういったベルトを選んで使用すれば、よほどの事が無い限り極端なタレには襲われる事は無いはずです。
全体的な傾向としては、新品を装着しいきなりフィーリングを確かめセットの判断をするよりは…
中古等のこなれて安定した物でセッティングを行えば、馴染みが出ていない故に襲われるおかしなフィーリングにも騙されずに済みますよ。
もっとぶっちゃけますと、新品を入れてその場で走ってベストでも、ちょっと長い目で見ればセットは狂う可能性が大きい、と言う事ですね。
そして余談ですが…
最近はホンダの純正ベルトでも、生産地域の違いによる物か、寸法変化が激しくなおかつタレに弱いベルトが多数存在するんです。
これらは言わずもがな…私が「社外品ベルト」をさほど好まないのと同じ理由になってしまっていますが。
…「耐熱温度500℃で長期間装着していても歪まない、なおかつフェイス面に対してはフレキシブル！」
なーんて売り文句のベルトが発売されれば私飛び付きますよ？強度うんたらなんてどーでも良いです（笑
とまあ、冒頭にも書きましたが、メーカーや生産国がどうであれ、ゴム製でしかも熱の入る前提の物には、基本的には安定した精度など求められない、と。
ある意味割り切って考えるのも一つの手かと思いますよ。
そしてここでもう一つ、「タレ」に対して多大な影響力がある部分をご紹介しておきましょう。
それは…車種にもよりますが、プーリー&ドライブフェイスなんです。
モノによってはホンダの様にドライブフェイスが鉄製だったりしますし、ドリブン側は大概鉄製ですが。
それは後述するとしまして。
基本的にプーリーやドライブフェイスはアルミで出来ていますよね。
これ、もちろん鉄に比べれば同等の時間使用すると、明らかに劣化が出て来ます。
スクーターいじりにおいては100％の方が経験された事があるかと思いますが、
段付き磨耗
って起こりますよね。
これこそが、前述したベルトの熱問題と同様、タレる原因の一つだと私は考えていますよ。
何故かと言いますと…
これも前述しましたが、ベルトの摩擦力はフェイス面に対してグリップし、その力のバランスにより
「ベルトの移動速度=変速していく速度」
が大きく決定されるんです。
なので、少なくとも面の具合は基本的に一定でないと、最小変速から最大変速までの
「変速速度」が安定しないのです。
と言う事は、「変速速度=加速」が安定しない、ムラがあると言う結論になりますね。
(なおランププレート&ローラーガイドの形状によっても「変速速度」は変化しますが、
こちらは元々傾斜が一定ではない=変速に影響する力も一定ではない場合が多いのでここでは割愛します)
なので、真ん中に段差の出来たプーリーや最大変速付近に段が付いたドライブフェイス等は
そこをベルトが通過する時に大きく変速(シフトアップ)が起こってしまう
事になるんです。
…これが何故にシフトアップ傾向なのか、と言いますとですね、通常「段付き磨耗」が起こる場合、
段が付く箇所より中心側寄りの部分はノーマルより角度がきつくなり、そこより上側もしくは境界線辺りは
そこより角度が緩くなっていく方向にトータルで劣化している物なのです。
仮にノーマル新品の角度をベルトに対して「20度」とした場合、真ん中までの変速範囲しか使わずに乗り続けると、
中心(ボス側)からそこの真ん中部分までは、「25度」等、「角度がきつく」減ってしまう物なんです。
これは前述した様に「ベルトの巻きつき径」が大きい方が摩擦力も強いので、プーリーですと
外周に近ければ近い部分程、ベルトに削られ劣化してしまうと言う事になります。
もちろん、半分しか変速させないのであればそこにいっつもベルトが掛かっていてそこばっか減る、ってのもアリです(笑
なので、段付き磨耗があるとそこを乗り越える時点で回転が落ち込み変速が狂う、と、
こういった事なんですね。
…もちろん難しく考えなくとも、段が付いていたらスムーズな変速など望むべくも無い、と言う事はお分かりかと(笑
と、結果的に分かりやすく言いますと、
明らかに段の出来たプーリーやドライブフェイスは「タレの明確な原因」
になると言う事です。
これはエンジンがタレる、なんて事とは比にならない位の性能低下を引き起こしますよ。
ちなみに鉄で出来ているパーツも段付き磨耗は起こりますし、トルクカムの溝が変形している、なんてのは問題外ですよね。
…蛇足ですが、プーリーなんて下手なベルトと組み合わせた場合、表面がつるっつるになってしまう様に減るので、
これもベルトの摩擦力を減らす一環になってしまい、熱が入るとさらにタレを促進させる原因です。
このあたり、FNマシンの解説にも書いていますが、何故阿呆の様に駆動系パーツを新品交換するのか、
といった事は本来はこういった意味合いがあるんですね。
ものすごくぶっちゃけますと、これもコンテンツ内に明記してある通り、「使い捨て」の構造である
スクーターの駆動系パーツ、プーリー1個にしても「何千kmも性能を維持出来る物では無い」と言う事です。
もちろん減り具合やあまりに極端な物でなければ明確な変化が体感出来ない場合もあるかとは思いますが、
いくら他の場所で「タレ」を誤魔化しても、根本的な物が劣化しているのでは解決にはならない、と。
「スクーター改造の基本」の最後に書いてある事はとーっても大事なんですよ？
「ノーマルのパワーを100％引き出す」という場合も、ボロいノーマルプーリーでOK、という意味合いではありませんのでね…
…うーむむ。
またまた死ぬほど長くなってしまいましたが、途中から私にも何を書いているのか分からな(以下略
というのは冗談ですが、集中力を総動員して書いている部分も多々ありますので、
おかしな点があればご指摘下さいね。
特に摩擦力と圧着力？の関係性なんかはほとんど独自解釈ですし(汗
専門家の方から見ればおかしな所があるやもしれませんのでその辺りはよろしくです。
と、結局何が言いたいのかと申しますと。
一般的に言われている「タレ」の原因、「センタースプリングが熱によって柔らかくなる」と言う事が
あまりにも定説として浸透しすぎていますが、これは駆動系全体の1％程度なら影響はあるかもしれませんが…
取り付け初期のエージング(慣らし)が済んでさえいればまずそんな事はありえない、と。
これだけを断言させて頂きたいんですよ。
確かに「タレ」によって低下した変速回転数をセンタースプリングの強化により
「ドリブンの落とし込み方向に変速するベルトをより強く押さえて変速回転数を維持する」
のは変速を制限している手法なので結果的には好ましくはありませんが間違いではありません。
が、「熱ダレ」といった件に関しては、センタースプリングの熱による極端なバネレート変化などありえない、と。
タレの原因は他の所にある、といった事ですね。
私も以前は1％とは言わず、タレについてはもっとセンタースプリングへの熱の影響があるかと考えていましたが…
やはりそれは違うのではないか、という結論に「現在の所は」辿り着いております。
…とまあ、冒頭にも書きましたが、コレは寝言は寝てから言え、と思われても仕方ない様な理論なので
ご指摘等ありましたらどしどしぶつけて下さいね〜
P・S
…このコンテンツ内容においては、説明文の中でわざとぼかしてご説明している「部分」がありますが
個人的な企業秘密ですのでそれについての言及はご容赦下さいませ。
もちろんお気づきの方もいらっしゃるかと思いますが、是非他言無用の方向性でひとつ(汗