バイクの話 エンジンオイル選定の末に

今回はバイク関係のテクニカルな話題です。

前々から気になって色々と試してきたバイクのエンジンオイル問題。
一度に1,000kmくらい、もしくはそれを越えるような距離を走る長距離ツーリングをすると劣化してしまい、シフトフィールが悪化して、シリンダーヘッド周りからのメカニカルノイズが増えるといったもの。
一度そうなってしまうと、冷間時は多少マシですが、基本的にはオイル交換するまで戻りません。
なので、もうちょっと耐久性のあるオイルは無いか、純正指定からレーシンググレードまで、様々なものを試してきました。…とはいえ、たかが知れた数ですが。

メカニカルノイズに関しては、パワーフィール自体は悪化していないので、性能面ではさほど不満はありません。
まるでOHVのエンジンのプッシュロッドのノイズのような音がするので気にはなりますが。
いや、それは問題あるだろ、という話でもあるのですが、それは置いておきましょう。

問題はシフトフィールです。
長距離を走る終盤で疲れていると、特に気になるポイントなのです。

シフトフィールの悪化は、何と言ったら良いでしょうか。変速しにくいのですが、単に「渋い」といった感じではなく、シフトペダルの動作初期に不自然な渋さというか硬さというか、これまで乗ってきたバイクには無かった違和感があります。
官能評価であり感覚の問題なので表現が難しいですが、バイクのトランスミッションで変速が行われるときは…

シフトペダルでシフトスピンドルを回し
シフトスピンドルがシフトドラムを回し
回るシフトドラムの溝に沿ってシフトフォークが動き
シフトフォークが歯車を移動させ
隣り合う歯車同士のドグが噛み合う

というプロセスがあるのですが、今回のケースはどれも違うな、と思っています。
動作時の手応え(足応え?)が違うと言っています。
全て内部の構成部品なので、実際に分解しないことには確かなことは言えないのですが、入力の上流の方、つまりシフトペダルに近いあたりが怪しいフィーリングなのです。

シフトスピンドルは回ってしまえば渋さは無い。
シフトドラムも渋さを感じない。
恐らくシフトフォークの動きも問題なし。
歯車やドグも違和感は感じない。

じゃぁ、問題無いじゃん!
となりそうなものですが、BMWの水平対向エンジンは他に問題がありそうだ、と思ってきました。

一般の、というのも変ですが、多くのバイクのエンジンは、クランクシャフトの方向は進行方向に対して横置きです。

そこから歯車やクラッチを介してトランスミッションのメインシャフト、カウンターシャフトも平行に、横置きになっています。
当然ながら、シフトドラムやシフトフォークのシャフト、シフトペダルが組み付くシフトスピンドルも全て横置きで、これらの間の力の伝達は、歯車やレバーなど、比較的シンプルな関係になっていて、力の伝達方向はラジアル平面、つまり軸に対する垂直面上で行われます。

ところが、BMWの水平対向エンジンは、クランクシャフトが進行方向に向く縦置きで、トランスミッションの各シャフトやシフトドラムも縦置きです。
しかし、シフトスピンドルだけはシフトペダルの動作の都合上、横置きなのです。
となると、シフトスピンドルとシフトドラムの間は、力の伝達方向を90度変える必要があるわけです。

そこにある部品はコレ。

2番の部品がシフトスピンドル(BMWではギアシフトシャフトが呼称)です。これがシフトペダルによって回転します。
6番はBMWではポール(紛らわしいのでスペルのPawlからここではパウルと呼びます)と呼ばれるシフトドラムを回転させるためのの部品で、通常の横置きクランクのエンジンでは、これがシフトスピンドルの先端に溶接されて一体になっています。
パウルの図に回転軸がありますが、そこにシフトスピンドルが溶接されるのが一般的。
対してこのエンジンでは別体になっており、しかも向きが90度ひねった関係になっています。

この場合は、シフトスピンドルから生えた短いロッドが、図にある線で結ばれた関係で組み合わされてパウルをこじるようにして回転させています。
つまり、動作の向きを変えていることに加えて、動作部品が1個多いわけです。

こんな風に、力を軸のラジアル面以外に伝達すると、スラスト方向(軸方向)への分力が発生して、大抵は何かしらの抵抗が発生します。

想像するに、シフトスピンドルから生えたロッドがパウルを動かす動作、これがあまり好ましくない関係に感じます。
力の伝達にリニアリティが無さそうだし、あちこちで摩擦が生じざるを得ない関係になっていそうです。
あまり良い設計じゃ無い気がするけど、頑張った結果がコレなのでしょうね。コストの都合もあるでしょうし。
BMWの水平対向は歴史が長いので、長年苦労しているポイントなのではないかと想像します。

どうもシフトフィール悪化の原因はココではないかな。

じゃぁどうしましょう?

バラして構造を確認した上でリファインする?
それは面倒だなぁ。けど、時間があればやりたいところではあります。
やったら確実に良くなりそうだ。

でも、オイル交換した直後は問題無いと言うことは、構造上、潤滑にシビアなのでしょうね。
では、こういった機構に適したオイルを使うのが最善なのかな。
そんなのあるのか?
と思いつつ、引き続き色々試してみましょう。

そもそも、この推測自体が外れている可能性もなきにしもあらずなのですが、それはそれ。
こういうのを想像して手を打っていくって面白いじゃないですか。

新しい技術 ギガキャスティング

ギガキャストとも呼びますが、これは自動車のアンダーボディ、言ってみれば床面を構成する下部ボディを、一体成形の鋳造で作っちゃうと言う技術です。
始めたのはテスラですが、今はそれを各社がやろうとしています。EV向けとしての採用が主流のようです。

これ、何が良いかというと、今まで数十点の大型のプレス部品をスポット溶接で一体化していた構成を、鋳物として一つの部品にしてしまおうということで、コスト削減には大きく効いてきます。
おまけに強度や剛性も確保しやすいのではないかな。

作り方としては、巨大な金型を用いて、溶融した材料を流し込んで冷やして型から抜くという工程です。
材料はアルミ合金ですね。

初めて耳にしたのはずいぶん前ですが、ここに来て各社が追従していく姿勢を見せていることに少々驚いています。
良いとか悪いではなく、この製造方法の変化はかなり大がかりなものなので、そのスケール感というか、チャレンジ精神に対してです。

この方法を採ると、現行の製法に対して、思いのほか色々変えることになります。

まず、材料はアルミ合金などの軽合金であること。
現行の多くの量産車は鉄系の合金でできています。
鉄だと融点が高い事に加え、比強度といって、重さと強さで考えるとアルミやマグネシウムに劣ることになります。
そう、同じ重さだと、鉄よりアルミの方が強いのです。
そういうわけで、電池が重いEVにはピッタリなのでしょうね。

で、フロア周りをアルミで作るとなれば、上のボディ、床周りのアッパーボディに対して、アッパーボディと呼びますが、そっちもアルミで作ることになります。これ、一般論ですが。
なぜかというと、鉄とアルミを接触させて使うと、「電食」といって、腐食しちゃうからです。
なので、大抵は車体全体をアルミで作ることになるのです。

これは日本にはキツいはず。
なぜって、アルミの精錬は電気を使うので、電気代の高い我が国には非常に不利だから。
国内で精錬すると高く付きます。
なので、海外産の精錬済みの材料を購入して製造することになるでしょう。
その点、テスラのあるアメリカとか、フランスなんかは原発があるので電気代が安くて有利です。
現に、夢工房の学生達も、最近では強度の高いアルミ合金は、国産材ではなくフランス製を入手して使っています。

あと、ちょっと気になるのは、この製法で作ったクルマがクラッシュした場合の補修です。
鋳物の部品は、一般的に脆性が高いです。柔軟性が低くて脆いってことです。
なので、変形した場合には従来のような鈑金修理が難しいのではないかな。
あと、鋳物の溶接はできないことはありませんが、やりにくいです。強度も出しにくいはず。

さらに言うなら「では変形した部品は交換してしまおう!」っていうわけにもいかないでしょう。やっちゃうのかな?
だって、床面一式ですよ。そりゃエライことだ。
なので、フロア周りの変形を伴う事故なら即廃車?

とまぁ、色々とあるわけです。
もちろん、良いとか悪いとか一概に言えるものじゃなくて、全てはトレードオフですけど。
それをメリットとして採用できるのは、財力がある、国力が高い国のメーカーでしょう。

そんなことを考えていると、クルマはまだまだアイデアでゲームチェンジできる余地はあるんだよなぁ、とか、今後はこの調子で作る方も買う方も二極化していくのか?とか思うのです。
うむ。興味深い。

感謝すると幸せになれるのか

そういうの聞いたことありませんか?

例えどのようなことが起きようとも、感謝すれば幸福になれる、と。
もちろん、一般的に「悪いこと」とされることが起きてもです。

なれる!
と断言しましょう。
まぁ、感謝できるか否かは、起きた事象の程度問題かもしれませんが。

これ、理由があります。

ものごとに対して、ポジティブとかネガティブとかの印象を持つのは心の問題です。
気持ち次第、考え方次第です。

例えば、誰かに怒られたとしましょうか。
まぁ、ショックでしょう。

でも、それには原因があるわけで
「あぁ、こういうことすると怒られるんだなぁ」
とか
「へぇ、この人はこういうのが嫌いなんだなぁ」
とか、そういった新しい情報を得たわけで、その知識や経験は未来に活かせるわけですよ。

なので、ちょっと無理矢理っぽいですが、「良い経験しました」と感謝することができるでしょう。

でも、それをダメなことだ、悪いことだと、負の経験として引きずるのも自由です。
あー、自分はダメなんだ、と。
そう思っていたら、感謝なんてできません。

その二つの感情の持ちようのどちらが、次のアクションに有効に働くかは言うまでもないでしょう。

それに、仮に口に出して「良い経験しました。ありがとうございます」なんて言ったとしましょうか。
相手はどう思うでしょうか?

「何言ってんだ!反省してるのか、バカヤロー!」
とか言いますかね?
良い経験として受け止めたなら、同じようなヘマはしないだろうと思うのではないかな。
「次はしっかりやってくれそうだな」と。
私が上司、監督者ならそう思います。

逆に、悲しそうなかををしてうなだれちゃったりした場合、そこからは、やらかしたことをリカバリーしようとするアクションは起きそうもありません。

まだありますよ。

やらかしたにもかかわらず、「おお、新しい発見をしたぞ!」と思っているときの表情
やらかしてしまって、「自分はダメ人間だ」と落ち込んでいるときの表情
はたから見たら、どちらにチャンスをあげたくなるでしょう?
言うまでもないですね。

要は、感謝するってことは、気持ちが前向きになっているわけで、そうでないと未来は明るくならないのですよ。
過ぎたことばかりばかり考えていても、未来は明るくなりません。

言動や、表情一つで環境は変わります。
イケてる雰囲気じゃないのに、イケてる仕事はできません。

この辺の記事も参考になると思います。