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ターボバイクの肝。

  • 投稿者: nomad
  • 2016年2月21日 1:23 PM
  • Bike | 技術

なぜターボバイクは壊れるのか?

そりゃま、浜名湖に落としたりしたらそら壊れますが。
ほんでも、このBlogを始めて10年? もっとか!
その間に何人かの人から、俺と同じようにハヤブサターボを組んだ---でも壊れちゃったよ、って話とか、ターボ組んだけど、それほどパワー出ない、って話とかいただくわけですよ。

俺もそういう話を聞きながら、マトモに走り始めたら俺のも寿命短いのかな、なんて戦々恐々としてましてね。
アメちゃんなんかは、「全然ヘッチャラ。毎日300kmくらいは普通に出して通勤してるけど2年間問題ない」とか「400psまではエンジン強化しないでもイケるよ」とか気軽に言うんですけどもね。
本気で言ってるのかもしれないし、経験に裏打ちされてるのかもしれないし、
ことによったら

OMG!昨日までは大丈夫だったんだ!」

ってことかもしれん。
今壊れていないのは俺のが「マトモになってなくて修理中」だからではないか、とかね。

でもでもでもですよ、MC-Xpressのキットを組んだバイクは、それなりに走ってるみたいだけども、ブローしたっていう話は聞こえてこない!自分のも調子が出てないって言いながらも、ノッキングの兆候もなかったし!
もしかするとこのキットは当たりかもしれん!

っていやいやいやいや俺の希望的観測wwwデータが少な過ぎるww
落ちつつある旅客機の乗員が「もしかしたら雪山に落ちて助かるかも」くらいのwww

こんなふうに俺の心はあこがれの吹奏楽部の部活の先輩が昼休みに同じクラスの女の子と親しげに話していたのを盗み見てしまった16歳の女子高生(ショートカット生足派)なみに揺れ動くんだよ!!

それでもせめてもの希望のよすがに、ほんじゃあ、MC-Xpressのキットと単車屋とかの他のキットと何が違うかって考えるわけです。
燃料系が強化されてるからじゃないのかなぁとかね。追加インジェクターもついてるし、リッター5kmっていう凶悪な燃費と引き換えに十分に濃い燃料噴いてるからノックも無いんじゃないのかなとか。
ようはガソリンを濃く噴いてるから壊れないんだ、って漠然と考えてたんですよ。

それが、今回沼津のFactory23若林さんのトコでいじっていろいろ問題が判明し、それが解決していく過程でだんだんわかってきましたよ。
いや、わかったっていうより、納得がいった、腹に落ちたっていうのかな。
それまで得ていた知識が、結びついたっていう感じ。

何が危ないか。何をやったからパワーが出たのか。今の状態の何がいけないのか。
どこにリスクがあってそれをどうつぶして、何を諦めるべきか。
見えてきた。ような気がする。

◆なぜパワーが出たのか

まず俺のキットには前述の通り、追加インジェクターがついてます。追加インジェクターはハヤブサのもの純正品らしいので、単純計算で、ノーマル出力の倍。つまり175×2=350ps出せる。。。
一本あたりの容量は276cc@43psi。
「インジェクター 馬力 計算」でググるといくつかインジェクター容量で馬力計算するサイトがあるのでそこで計算してみましょう。
例:http://www.tosotoso.com/two3/PowerJS.html
インジェクター容量(552cc/気筒)だけ見ると380psくらいまでは出せる。かもしれないw

エンジンの馬力というのはどれだけ燃料と空気を突っ込んで、燃焼させるか、に尽きます。
どんだけデカいタービンつけて、どんだけ過給圧上げても、燃やすガソリンを噴けなくちゃ馬力は上がりません。
パワー出すにはインジェクターの容量を上げないとどうにもならないです。
ホンダS2000用のインジェクターを使って容量上げる手法があるみたいで、アメリカのフォーラムでは割とポピュラーな話題になってますね。容量が390cc@43psi なので、これを追加インジェクターに使えば… 450psくらいイケる!!!

※自動車のインジェクターは容量は大きいけどレスポンスや霧化特性がイマイチなので、プライマリーはバイク用のインジェクターを使ったほうがいいんじゃないかな? BLAZEでもそんな話してた。

さらに、そのインジェクターに燃料を送り込むための燃料ポンプが大きくなっています。
GSX-R1000の燃料ポンプは、ツインインジェクターに対応できるよう、初期型ハヤブサよりもポンプ容量が大きくなっています。(NAで200ps出すバイクですからね…)
燃料を供給できなければ、いくらインジェクターががんばったって、カラ打ちするだけで、パワーは出ないわ燃調薄くなってブローするわエライコッチャですよ。

◆なぜ燃調が薄くなったのか

これはもう、パワーが出るようになってポンプの容量が追いつかなくなったんですよ。ポンプでかくしましょう。
でかくしようでかくしよう。

って単純に思ってたんです。
ところが、ポンプをいざ交換しようとすると、フューエルラインの取りまわしが変だって若林さん気が付いた。
GSX-Rの燃料ポンプってインタンク式なんですけど、燃料ポンプと燃料レギュレーターがユニットで一体になってるんですよ。そのレギュレータが生きたままフューエルラインに繋がってる。二重にレギュレータが入っていたんです。
レギュレータが二個入ってることの何が悪いのか。二つ入ってたらお得じゃないか、たいへんにけっこうなことじゃないですか。とはいかないのよね。
ターボ用のレギュレータは、過給圧がかかって、インテークマニホールドの気圧が大気圧以上になった時にも動作します。
ターボ用レギュレータの動作

通常、燃料供給にはポンプからがんがん燃料を送っていて、レギュレータは余った分をガソリンタンクに戻しています。
インマニの圧力が上がるとレギュレータの弁を閉じて、戻すガソリンを減らします。そうして燃圧を高めます。高めるっていうよりも常に一定圧(標準43psi≒3kgらしい)で供給できるようにしているんです。
この【燃圧を高める】ってメッチャ重要で、インマニの圧力が1kg上がるってことは、燃圧が1kg下がるのと同じことだそうですよ奥様。

ところが今回、こんなふうに二重でレギュレータがついていた。
NA_turboreguretor
インジェクター手前にあるNA用レギュレータは大気圧以上のインマニ圧に対応していません。NAの場合、大気圧=エンジン停止状態なので、燃料供給を増やす必要がないからです。(ラム圧かけても大気圧にはならない)

しかもこのレギュレータはインタンク式なのでインジェクター供給後に燃料を戻す経路を持っていません。(リターンレス)
インジェクターが必要な分だけ供給しますよ、という仕組みなので余るような燃料は送られないのであります。
後ろのターボ用レギュレータがどんだけ堰き止めようとも、ハナっから燃料が送られていない、つまりはターボ用レギュレータは機能しないのです。
燃料が足らない分はどうするか。ECUをいじって、インジェクタの動作時間を長くします。
インジェクタを目一杯引っ張っても、そもそもの燃圧が足らない。
そらぁ噴かんだろ。燃圧1kg下がるんだもん。通常3kgのとこが2kgになるんだもん。
過給圧が上がれば上がるほど、燃圧が下がるんだもん。
なるほど燃料足らなくなるわけですわ。

このにっくきNA用レギュレータをポーイとうっちゃって、ターボ用レギュレータにきちんと配管したら。
そらあ燃料ちゃんと供給しますわね。インジェクタも目一杯引っ張ってたわけだから、そらあ濃くなりますわー。
そらあイチからマップも書き直しですわーwwww

◆なぜ壊れないのか

MC-Xpressのキットは、シリンダーにゲタを履かせて燃焼室容積を稼いでいます。マアおやすいことw
ゲタを履かせればシリンダ長も伸びるし強度も下がるでしょう。いいことなんかないです。できればピストンもコンロッドも締結するスタッドボルトも強化品にした方がいいんです。
それでも300psくらいなら全然大丈夫、とは言います。アメちゃん、無茶するから特別頑丈に作りましたってスズキの人言ってましたけどもね。
エンジン頑丈だから壊れない、だから大丈夫なのかっつーとそうでもない。燃調薄いと壊れます。

そして何よりも大事なのが点火時期です。
特にターボは、燃料と空気を無理やり詰め込んでるわけです。そのたっぷりのミクスチャに火をつけようってんだから野蛮なんですよ。
プラグから火花が出て、ミクスチャが着火して、火がシリンダに燃え広がってその圧力でピストンを押し下げていくわけですが、回転数が高くなると火が燃え広がるのが間に合わなくなるので、早めに火をつけようとします。ピストンが上がりきるずっと前に火をつけて、上死点で圧力が最大になるようにするわけですね。
ところがターボは無理やりミクスチャを詰め込んでますから、上死点を狙うと圧力が高くなりすぎてノッキングを起こすんですよ。
ピストンの端っこで勝手に急激に燃えて衝撃波を起こしてエンジン壊れます。ピストンリングふっ飛ばしたりね。ピストンの天辺が剥がれたりね。端っこが溶けたりね。

このノッキングの前兆を感知して、自動的に点火時期を遅らせてくれるノックセンサーっていう便利なセンサもあるんですけど、バイクの場合、回転速度やレスポンスが速すぎて、点火時期を遅らせるのが間に合わないんですって。
点火時期を遅らせる調整範囲もそれほど広くはとれないらしく、せっかく便利なのにあんまり実用にはならないっぽい。残念じゃのう。

ターボエンジンのノッキングは過給圧がかかってる真っ最中に起きますから、ノッキングが出るとあっちうまに壊れます。
クルマでターボいじってる人に言わせると、ターボやるなら点火時期は触れなくちゃ【お話にならない】とか…
本当は点火時期も奥が深いんだそうです。燃調なら完全燃焼の割合が14.5:1ってほぼ決まり。パワーが出る領域はもう少し濃くて12くらい。
それが点火時期の話になると、最適解っていうのが「ノッキングする手前」っていうくくりwwww なによそれ。ノッキング係数みたいのはないのか、と。
⇒無いんですね。
そうすっと、ノッキングさせないように点火時期下げてるのに、これじゃ一度はノッキングをさせないと正しい位置がわからないんじゃないですかね。
ノックセンサーでノックの前兆を拾って、負荷や回転数ごとのノックパターンを出して、それをつなぎ合わせて点火時期のマップを作ってるんですかねえ。
もしそうならちょっと今の俺が持ってるお金とコネクションで対応するには難しいですねえ。

俺のはノーマルECUをハッキングして「経験と勘」で点火時期を遅らせているので、今のところノッキングの兆候はありません。
ノッキングはそれほどパワーが出ていなくてもエンジンをピンポイントで壊すので怖いのです。
てか、ノッキングはパワーの有る無しに関係なくエンジンを壊します。
こちらのblogにお越しいただいたzysuさんのハヤブサターボも、壊れた原因はおそらくはノッキングなんだろうと思います。
「高回転でトットットと引っかかる」っていうのがいかにもな感じですので。。

◆まとめ-300ps目指すなら

  • 目指すパワーに見合った容量のインジェクターを使う。ネットに容量計算できるサイトあり。足りない分はとにかく増やす。
  • レギュレーター超重要。ターボ用レギュレータじゃないと十分な燃料が供給できない。
  • その次に燃料ポンプね。
  • 点火時期を遅らせる手段を確保しろ。ECUハックでも、フルコンでも。サブコンじゃ遅角できないので心配。

こんなもんですかねえ。
こうやってあらためて拾い出すと「なーんだ、大したこと言ってないな。常識の範疇だな」って思えてきます。
ターボをいじってるクルマ屋さんからしたら驚くような話じゃないでしょうね、きっと。
まー、ほんでも、バイク屋でターボのことわかってる店もECUがわかる店も少ないからね。
最近ECUをいじりだした店もチラホラ出始めてるけど、ブログとかチラ見してると適当なこと言ってるからね。
俺が若林さん見つけられたのは幸運だったよね。クルマの過給機いじっててバイクのECUもさわれる人なんてそうは見つからないから。

長い長い長い年月がかかりましたけども、ターボバイクを作る勘所がだんだんわかってきたような気がします。
つまりはですねえ。
これだけの準備ができていないターボキット、理解をしていないターボの取りつけのお店っていうのは、大して馬力は出せないし壊れやすいだろうなと思います。

って、言いながら、できあがった途端に俺のが壊れたら赤っ恥なので「だからあの店はダメだ、あのキットはダメだ」なんて絶対にいいませんよおおおお。
クラスフォーのHahnのポンづけはヤメトケくらいは言うかもしれませんが。
ここらへんに気をつけてターボバイクライフを楽しんでくださいねええ。

コメント:8

zysu 2016年2月22日

お久し振りです。とっても羨ましく、すごいなぁ~と思いながら見ております。
僕はといいますと、ターボ化ブロー後、普通のヨシムラハイコンプ+ハイカムEGに載せ替えて乗っておりましたが、それでも調子が悪く原因究明に・・・そうしたところ燃料ポンプ(純正)が不調のようで、燃料ポンプを取り換えたら治りました。
もともと9万km走行してからのターボ化でしたので、燃料ポンプが寿命気味なところへ過給されなおのことブローしやすかったのかもしれません。

そんなわけで先日、ストックしていたノーマルEGで再度ターボ化いたしました。くやしくて(笑)
まだこちらは走り出せない気温なので、春になったら出来る範囲でのセッティングをもう1回して、そんなに馬力は出ない仕様ですが調子良く乗れればいいなと思っています。
あの音とパワー感が恋しいです。

もともと自分はメカ音痴で、頼れる環境も無く、あまり情熱も持てないようなので、今回のターボ化が短命であればまたライトチューンのNAEGに載せ替えて今の隼はもうイジらないと思います。
次期隼や、MSセーリング250馬力290万円H2コンプリート車、ドゥカ1299あたりを増車して自分に辻褄合わせをするかもしれません。

この「ターボバイクの肝」という文章、このブログ、ノマドさんが辿った道はホントすごい教本だと思います。
これからも楽しみにしています。

nomad 2016年2月23日

zysuさん、いらっしゃい!
このエントリはzysuさんのことを念頭に書いたものです。
再度ターボ化ですか!良かったです。
もともと燃料ポンプが不調だったので、燃調が薄くなってノッキングが早く来ていっちゃったのかもしれませんね。
セッティングを出すなら、まずはベンチで回してA/F見て高回転域が薄くならないようにすることをお勧めします。
単車屋のキットは追加インジェクタ容量がわからないので、どのくらいの馬力を狙っているのかわからないですけど、レギュレータも燃料ポンプもノーマルのままだし、点火時期の調整もできないですから、高回転域の燃調を濃い目にとってノッキングを回避してくださいね。
本当はセッティングができるところがあればECUはフルコンにした方が良いと思います。もし東京に来ることがあればBLAZEに相談してみてください。
 
実際は僕も手探りだし、正直お金も十分にはかけられないので、本当に突き詰めている人たちにとっては僕のブログも中途半端なものです。
僕にもココロの師匠がいるのですが【全部つっこんでる】師匠に比べればヌルいんですよwww
このエントリもツマミ食いだし「インジェクタはどうした。フルコンはどうした。ちゃんと狙ってる馬力を計算してるの?」って指摘されてますのでwww
そういうプロフェッショナルの人にしてみたら全然不十分なんですけども、僕の役割はこうした手探りのグダグダを通して、やらかしちゃった失敗まで含めて僕自身が楽しんでいることを伝えて、ターボバイクの面白さや、グダグダ取り組むことそのものの面白さを伝染させて、間口を広げていくことだろうと思っています。
楽しんでいきましょうw

350仕様 2016年2月24日

nomadさん
ご無沙汰しておりました。
毎日のように見させて頂いているのですが、コメントが中々出来ない状況にいました。
zysuさんも書かれているように、素晴らしい内容の文章を掲載して頂き有難うございます。
nomadさんはココロの師匠さんと比べると不十分だとご自分のことを書かれていますが、
nomadさんや、zysuさんよりも更にメカ音痴な自分にとっては、とても為になる文章です。
nomadさんのハヤブサターボも凄い事になってきていますね。
素人質問なのですが、パワーグラフのMAXの値が273.3psと311.3psで
表示されていたのはなぜなのでしょうか?
何れにしても羨ましい限りです。

zysuさん
お久しぶりです。
再度ターボ化されたんですね、おめでとうございます。
そして、その情熱に敬服します。
もし、自分だったらブローした時点で、心が折れてしまうんじゃ無いかと思います。
再度、ターボ化される。 素晴らしいです。

nomadさん、
zysuさんや、BUSA Turboさんなど、ターボバイクに乗っている方の意見や
経験が聞ける場所を作って頂いて有難うございます。
そして、これからも宜しくお願いします。
まだ、バタバタしていますが、自分の初期型隼も夏頃までにはターボ化される予定です。
事情により、パワーは抑え気味となりそうなので、300psOVER員にはなれませんが、又、感想など書き込ませて頂きます。

nomad 2016年2月27日

350仕様さん、いらっしゃい!
毎日のように、ってそんな毎日見るようなブログじゃないですよ!www
でも、楽しんでいただいているようでありがとうございます。
 
パワーグラフのうち、273psの方は後輪での出力です。
エンジンからミッションやチェーンを経由してタイヤまで来るのに、馬力をロスするので、それを補正してエンジンのクランクでの軸馬力を表示したのが311psの方です。
 
ちなみにこういうパワーグラフは誤差が大きいので、本当の馬力を正確に出しているかといえば、そうとは限りません。
まあまあ、他のバイクでも測ってるし、測った人たちがが富士スピードウェイで走ったところでは、他のバイクと比べて納得のいく速度が出るし、それなりにこのくらいの出力はでているだろうな… って感じです。
なので、他のシャーシダイナモで測れば、また違った出力が出ると思います。
 
でも、やっぱり300psっつー大台に乗っかったっていうのは、気持ちいいw
ターボなんか気持ちの問題なんだから、気持ちいいのが大事ですからねw

totojiji 2016年2月27日

nomadoさん こんばんは
だいぶ前ってよりかなり前に手伝いに通っていたところにシャシダイがありまして、お客さん用補正?ってのをよくやっていました、 そのときの方々喜ばせすぎてすみませんでした。
 わたしがブローさせた時は(お客さんのロータリーエンジンでした トホホ)ドドドでローターとハウジングがおしゃかでした。
 余計なことをすんません。

nomad 2016年3月1日

「お客様用補正」っつーのはあるあるあるある、ですよw
ひょっとして俺のも…??て疑ったりしましたけど、マアマア、そんなに嘘はついてないだろうと思っております。
てか、パワー出なかったらタービン替えるつもりでいましたからねw
 
そうだなー、出来上がったら、別のトコで一度測ってもらうのも面白いかもしれませんねえ

zysu 2016年5月12日

ご無沙汰しています。ターボ化してから2000kmほど走行しました。
まだ生き残っております(笑)

僕が今、ブロー回避の為に頼りにしている方法が、今後もしかして皆さんにも有益かも?と思いコメントいたします。
このたびのターボ化から、徹底的に排気温度と戦っております。
ブロー経験を経て、Defiの電気式ブースト計と排気温度計を付けてはいたのですが(ちなみに水温計と油温計はヨシムラのを装備しており、そちらは異常数値になったことはありません)排気温度に関してはどれくらいの温度を上限に定めれば良いか自分の基準をしっかり持てていなかったのです。

排気温度センサーをタービン後5cmくらいのアウトレットパイプに打っていますので、温度低下分も考慮して830℃を今春から上限に定め(とはいえ相当にスクランブルな場面でのみしか800℃を越えないようなイメージ)、春からコツコツとオンボード動画を見ながら鉛筆片手に燃調MAPを考える日々です。今期すでに3回書き換えました。
結果的にはどれも濃い方向への変更で、アクセル開度と回転数と排気温度を意識しながら進めています。
考えていくと面白いですし、やっと少し理解し始めた自分に気づきます。
例えばアクセル開度が50%くらいで軽く高速巡航していたとしてもブーストが掛かっていくので燃調がとれてない場合は、燃焼室の温度(排気温度)がびっくりするぐらいみるみる上がって行きます。溶解域までライダーの意識とは関係無く上がります。
「そんなに飛ばしていないのに~」といったライダーの安心感がなおさらにブラインドとなります。
そういう部分も含め、ターボ車を走らせる全てのシチュエーションで安全な燃焼状況を煮詰めていかねばなりません。
燃費やパワーフィールを犠牲にしても、その範疇に収まるような冷却空燃比にしなければならないようです。

僕がルールとしている「MAX排気温度830℃」というのも正解かどうかはわかりません。それですらNAではありえない温度でしょうし、今は大丈夫でもジワジワと蝕まれているのかもしれません。確定的に正解かどうかはそのエンジンが長生きするかの実践にしか伴わず、現段階では誰にもわからないのです(笑)

最近のダイノジェット上では6速計測で197.64馬力・トルク16.68キロでした。

TD04H で 最大ブースト0.6、インタークーラー無し、開け気味の高速道路+峠めぐり500kmツーリングで平均燃費10.5km/Lほどでございます。
サブコンEマネージアルティメイトの最大補正率は30%です。

以上、経過報告でした!皆さん良いターボバイクライフを~(^^)/

nomad 2016年5月18日

zysuさん、お帰りなさい!
復活されたようで良かったです!
排気温度ですか。。。そちらの方は僕はあまり注目していませんでしたね。
最近は排気温度を気にするチューナーは減ってきているようで、僕の方は空燃比ばっかり見ています。
その後色々とダメんなところをアレコレしているのですが、どうしても9000rpm以上で薄くなってしまいます。
原因がわからず、追加インジェクターコントローラが悪いのか、インジェクターの容量が足らないのか、ノーマルECUが燃料カットしているのか、あっちこっちをつけたり外したりしています。。。
あー、やっぱりフルコンかなあ、でもフルコンだったらできて当たり前だもんなあ、などと七転八倒していますよ。
3月になったら、4月になったら、ゴールデンウィークになったら乗れるかな、、と思いつつ、そろそろ6月が近づいてまいりました。
よいターボライフをお過ごしくださいw

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