ピストンエンジンは永遠か!な?

バイクを中心に話題を紹介します

ノッキング②

2006年08月31日 | エンジン

人気blogランキングへ 今日は35度と暑いのですが湿度は30%と低く、比較的すごしやすいですね。

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ノッキングの要因

ノッキングが発生するのは、運転方法やガソリンが原因となりますが、エンジンによっても異なります。それぞれのエンジンには設計コンセプトもあり、日本の高性能4気筒エンジンはすっかり標準化されてしまって(だからこそ?)必要以上ともいえるパワーを量産化することに成功し、それには勿論信頼性も伴い、なにか自由自在という感じさえします。

個性を売りのビッグツインエンジンでは、ともすればその必須条件であるビッグボアであったりロングストロークがパワーや排ガスの面では足を引っ張ってしまいます。ビッグボアは火炎伝播距離を大きくしてしまい、燃焼時間が長くなり、コレもノッキングが発生しやすい原因のひとつです。

BMWの最新フラットツインは圧縮比が12と驚異的に高く、122馬力を実現していますが、このように効率を重視すると、圧縮比はできるだけ高いのが望ましいのですが、高い圧縮比もノッキングが発生しやすい条件を作ります。ですから空冷でも油冷の併用だったりツインプラグも採用しています。

メカニカルオクタン価

アメリカではGMやフォードの経営不振が伝えられていますが、反面日本のメーカーの躍進も目立っています。この根本的原因として、マスキー法案の先送りがあったという意見も見られます。要は日本は日本版マスキー法案ともいえる昭和53年排ガス規制を実施して、日本のメーカーは世界に先駆けて厳しい規制に対応してきました。その当時はロクに走らないクルマばかりで成熟していないシステムはマイナスの印象しか残っていませんけれど、時は過ぎ、厳しい排ガス規制をクリアする技術は出力と燃費の向上にも大いに役に立ち、トヨタは世界一の自動車メーカーにもなろうとしています。

排ガス規制をクリアする技術はCVCCやサーマルリアクターなど当初様々な方法を試行し、ハイブリッドまで実用になりましたが、一時はリーンバーン(希薄燃焼)+3元触媒に落ち着きました。

リーンバーンでは燃焼速度が遅いため、燃焼室内の渦流やスキッシュなどの研究が相当おこなわれ、解決されたのです。マフラーの容量シリーズ(ココをクリック)の⑥⑦で燃焼室の解説、⑪でスキッシュの解説があります。

前置きが長くなりましたが、メカニカルな部分でノッキングの発生を抑える性能をメカニカルオクタン価と言います。メカニカルオクタン価を左右するファクターは、

  1. 適切な冷却(ヒートスポット防止含む)
  2. 渦流やスキッシュによる燃焼促進(燃焼速度)
  3. 火炎伝播距離の縮小(ツインプラグ含む)
  4. 燃焼室形状(エンドガスが残りにくい形状)

適切な冷却は自然空冷のエンジンには厳しいところで、前述いたしましたが、’07モデルのハーレーダビッドソンはエンジンが大きくなり、冷却が更に厳しくなりそうですけれど、燃費の大きな変化(悪化)はガソリン冷却をしている可能性を疑っております。CO削減が叫ばれている現在では無用に燃費を落とす事は自殺行為になりかねないとも思いますし、ガソリンの高騰は日本ばかりの問題ではありません。リーンバーンとガソリン冷却は相反するようにも考えかちですが、要は排ガスのテストモードに引っ掛からない域で行えば、キャブでは無理ですが、インジェクションなら技術的には可能でしょう。マフラーの出口が黒くなったら”当り”ですね。

意味合いがチョット異なりますが、これに付け加えると点火タイミングのコントロールもあります。マッピングによる諸条件によるタイミングを設定したり、ノックセンサーによるコントロールは条件により最大限に点火タイミングを早められ画期的なシステムでした。

最近のハーレーのモデルでは、クランク角センサーの感知によりモジュールでの点火マッピングでタイミングをはかっています。いまのところ未だ成熟していないと見えて、排ガス規制対応を優先するマッピングは時にはドライバビリティを犠牲にしているのではないかのような感想も良く聞きますけれど、’07で改善されているか楽しみであります。

*ココで”静じい”さんの疑問にお答えすると。

>しかし現行の燃料は鉛は環境上禁止 ではいかにして高圧縮エンジンの ノッキングやデイゼリングを制御しているのか? 聞いたことが無いのです。私の中ではまだ?疑問なんです。

メカニカルオクタン価の向上と無鉛ハイオクガソリンのお陰です。

>無鉛ガソリンは旧タイプの 高圧縮の バルブシートになんらかの悪影響があるのでしょう?

車種にもよりますが、連続高速運転などで高負荷を掛けなければ急激な故障の発生は考えなくてもヨロシイのではないでしょうか?無鉛ガソリンに対応しているバルブシートに較べて、多少傷みは早いかもしれませんが、圧縮が落ちてきたと感じてからシートの交換など対処すれば良いと思います。検索してみたらエルフから添加剤が今も用意されているようです。(詳しくはコチラ

>高圧縮なら Ducati なんか 現行のモンスターなんかレギュラーが 指定ですよ それで絶好調
所が 昨年ハーレーXL1200R 買ったのです ハイオク仕様でした  でも前に持っていたXL1200S 96年型はどんなガソリンでも 平気でした。  だからXL1200Rもレギュラーで 乗っていたら走るのは何も問題ないのですが、帰って エンジンキーOffにしても 5~6発自然点火して動いてる  でハイオクにしたら解消しました

オーバーヒートやそれに近い状態ではノッキングしやすい条件です。’04以降のスポーツスターではクランク角センサーの熱による影響で不具合もあるようです。マッピングデータの更新でも改善される可能性もあります。

気温の高い季節だけハイオクを使用するのも手かもしれませんし、デイゼリングは燃焼室にカーボンが堆積しても起りやすくなりますが、去年買ったバイクにそれは愚考ですから、IGプラグが火種になる例もありますから番手を一つ冷え型にしても良いかもしれません。

燃調のことはあまり触れたくはありませんが、これが一番可能性があります。薄い燃調で安定したアイドリングを保つには1000回転とかの高いアイドリングが必要ですが、これはスロットルバルブが開いていることなので、これはデイゼリングを起こしやすい条件になります。

ハイオクの使用で解消ですから、それほど深刻ではないでしょう。日本のレギュラーガソリンはヨーロッパのそれと較べてもオクタン価が低いようです。日本のレギュラーガソリンのオクタン価はだいたい90くらいだそうですが、経済産業省のプレスリリースによると、これを95程度にするというのが新・国家エネルギー戦略で検討されているようで、2008年度中に結論を出すそうです。

この先もバイクに乗り続けられるよう健康にお気をつけてください。

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ノッキング

2006年08月30日 | エンジン

人気blogランキングへ  秋の気配が深まる今日この頃です。

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ノッキング

普通ノッキングというと1000~2000rpm前後の回転数でスロットルを急激に開けると、カリカリとかキンキンとかの異音がエンジン内部から発生することを言います。特に起りやすいのは過負荷の状態、つまり高速ギアで低いスピードというエンジンのトルク特性に合わない運転を行うときです。

最高出力回転数が1万以上とかの高回転エンジンでは勿論こんな低回転ではクラッチをつないだ時にはストールしてしまいますが、ハーレーのような比較的低回転エンジンでは1000~2000回転でトップギアで加速するようなシチュエーションはあります。

最高出力を5000rpmで発生するようなエンジンでは、バルブタイミングが高回転向けの設定ではありませんから、極低回転でスロットルを開け過ぎると充填効率が想定外に高まりすぎ、燃焼室内の圧力が高くなりすぎてしまうのですね。

このようなノッキング現象はスロットルを戻せば収まるし、タクシーなどは日常茶飯事にそういった運転パターンを行ってもエンジンがすぐに壊れた話は聞いたことはありません。こうしたノッキングを低速ノックと言います。

怖いのは高速ノックで、諸条件が重なるとピストンを溶かしたり、穴を開けてしまうこともあるようです。経験した方によると、安いガソリンを入れて高速道路を走っていたら、ジジという音とともに水温が異常に上昇したそうです。ハイオクガソリンを足したら解消したようです。明らかに粗悪ガソリンのオクタン価不足が原因だったのですね。

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ノッキングのメカニズムを簡単に説明すると、点火プラグの着火で燃焼を始めたガスが膨張をして燃焼室の圧力が高くなり、燃焼室の端のガス(エンドガス)が自己着火してしまい、異常な圧力を発生することです。

燃焼室の容積はクランク角に伴い変化いたしますので、過負荷によりピストン速度が加速できない状況ではノッキングが起りやすい事が分かると思います。

ハイオクガソリン

ノッキングの現象が確認されたのは20世紀も初頭ですが、1930年代にゼネラルモータースの研究グループにより燃焼の模様を撮影することを成功して解明されました。

それまではエンジンの中でデトネーションが発生するのだと考えられてきましたけれど、今ではデトネーションは火炎が1,000-3,500m/sの衝撃波に化学反応のエネルギーが保持されて進む燃焼である。 と定義されノッキングとは区別されています。

ノッキングのメカニズムが解明されてからは4エチル鉛の添加によりオクタン価を高めたハイオクガソリンの発明があり、エンジンの出力向上は飛躍的になされ現在に至っています。

ところが1970年に牛込柳町の鉛中毒事件があり、ホボ同時期にアメリカのマスキー法案の議会可決(実施は先延べ)もありで、1980年代にはハイオクガソリン自体が無い時期もありました。

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有鉛ガソリンが廃止される前はレギュラーも有鉛で、無鉛になることから一部ではバルブが焼きつくとかダメになるとか、マコトシヤカに噂が広まり、こんな添加剤も売られていました。実際には通常の走行では問題はなく、無鉛ガソリンのせいでエンジンが壊れた実例をワタシは見たことがありません。

排ガス規制やオイルショックが一息つくと、ハイパワーへの思いが復活したのか、無鉛ハイオクの登場がありました。直留ガソリンはオクタン価が60くらいしかありませんが、アルキレートガソリンなどとブレンドする事によりオクタン価の向上が実現できたようです。(詳しくはコチラ

ところが無鉛ハイオクの中にはアルコール系の含酸素物質が存在していて、特に長期保管の場合に酸化されたことにより生じる悪影響があるようです。またライトエアプレーンの樹脂タンクが侵食されたことによる事故もあり、航空機には専用の有鉛ガソリンが用意されています。また現在はわかりませんが、レースサーキットにはアブガスという名で航空機ガソリンも売られていて、レースのような連続した高回転・高負荷運転では有鉛ガソリンに利があるのは否めません。

続きます。

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ウォーターポンプ

2006年08月29日 | エンジン

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古くからのハーレーファンにはアマリ縁のない水冷エンジンには、ウォーターポンプが付いています。このバイクはカワサキZRXで、大型バイク免許が解禁になったころに買っていただきましたから、もう8年も経っているのですね。

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何処からかオイルと冷却水が(少量ですが)洩っていて、原因を調べたら赤矢印の穴から出ていました。エンジンオイルをシールしているのは青矢印のOリング。

日本製バイクは滅多に壊れないので、こうした故障した部品を見るのは久しぶりで、過去にもRZ250のウォーターくらいしか修理したことはありませんでした。

RZのはポンプが水漏れするとミッションオイルに水が混じってしまいましたが、このZRXのはオイルシールと水のシールの間に隙間があり、赤矢印の排出穴から出てきて混じりあわないようになっているのですね。

チョットチョット感心してしまいました。

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矢印はエンジンから駆動されるシャフトです。

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ウォーターポンプの中身など、中々見る機会はありませんヨ。

*明日は、お待たせしている”ノッキング”の記事を予定しています。

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タップハンドル

2006年08月28日 | 金属加工

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写真上は普通のタップハンドルです。下はピンバイス式で小さいサイズのタップに使います。

タップはご存知のように雌ネジを切る道具ですが、意外と一般整備にも使います。最近のハーレーではほとんどのネジにロック剤を使用してあり、外したネジを再び組み付ける時にはロック剤を塗布いたしますが、雌ネジのほうの古いロック剤を除去するにはタップを使わなくてはできません。

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今回紹介するのは、奥深く通常のタップハンドルが使いにくい場所でも便利なものです。

まずピンバイス式のハンドルを分解しました。写真右下は工具箱の隅に眠っていた使わないソケットレンチです。

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矢印の部分を加工して・・・・・。

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1/100mmくらいの圧入締代ならバイスで簡単に入ります。

溶接するのでコンナに手の込んだことはしなくても良いのですが、センターがずれると具合が悪いでしょう。

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完成ですね。矢印は溶接したところです。

これで3/8スクエアのラチェットハンドルやエクステンションが使えます。

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実際に使ってみましたが中々使いやすいです。

ハンドルは両側に均等な力を掛けられるT型ハンドルが一番良いでしょう。下穴に対して曲がるとタップが折れる原因になります。

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矢印のところにネジを切りたくて、今回のスペシャルタップハンドルを作りました。

勿論モータープレート単体で加工したほうが確実です。

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何故、後加工になってしまったかというと、このベルトカバーを作るのが面倒臭かったから!ですね。

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ネット通販は?

2006年08月27日 | 日記

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ネット通販で一昨日注文しておきましたら、約束の今日届きました。お約束のMADE IN CHINAです。

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中身はバラバラで・・・・。

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ハイバックチェアー、本皮仕様でなんと送料込みで¥7.800!!

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ウエブカタログでも肘掛以外は本皮と表示してあり、このタグも・・・・・。

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しかし!!

ジッパーを開いてみると、本皮?の裏には合皮と同じ景色が・・・・。

今もこのイスに腰掛けて記事を書いているところですが、ターミークラスでもゆったり座れるサイズで、中々居住性はよろしいのです。国産の一流メーカー製なら5~6マンはするであろうものが7.800円ですから、何も本皮だと偽らなくても良いような気がします。

チョッピリやるせないような、チョッピリ満足したような複雑な気分です。

クレーム?そんな面倒くさいことはいたしません。

パソコン仕事には非常に具合が良く、"本皮"にこだわらない方にはお奨めです。

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マフラーの容量(25)

2006年08月26日 | マフラーの容量

人気blogランキングへ  「毎日の更新をしない宣言」いたしましたのでブログランキングからの撤退も考えましたが、これまでクリックしていただいた方に申し訳が立ちませんので、引き続き宜しくお願いします。

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きょうは更新しないつもりだったのですが、禁断症状が出てしまいました。タバコをやめるよりは簡単だと思いますが・・・・・。手頃なネタがありましたので性懲りもなく・・・・。

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ココだけ見ても、分かる人は分かるM/Hエボリツォーネ。

これの注文は大変でした。正月に先着1000台?でネットからでしたけど中々ログインできなくて・・・。おまけに納車は1年以上遅れるし、ドウカティの面目躍如?でした。

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エキパイは比較的細く、前後の長さを揃えることは考えていませんね。

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サスガにイタリアンデザイン、独創的です。他に例を見ないサイレンサーにテールランプとウインカーが吊り下げてあります。

2000年モデルですから音量は近接で99dbギリギリですが、ドカらしいメカニカルなサウンドを発し、音質的には満足できます。後から見たのではパイプ状のサイレンサーをつなげたようですが、実際はボックス形状からパイプが突き出ている構造です。充分な容量のお陰で、回転数の上昇に音量が比例して大きくならないようになっております。

先日のBMWもそうですが、ヨーロッパのメーカーらしく、パフォーマンスとの両立が叶っています。

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さて、矢印の”棒”みたいのはなんでしょう?

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答はテールランプとウインカーのワイヤーハーネスの支持なんですね。

アチコチに新しいアイディアの試みがなされています。

シンプルですが、燃料タンクの容量が少ないことは別として、質感の良い素晴らしいバイクです。

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8月25日は・・・・

2006年08月25日 | ブログ情報

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今日8月25日は、このブログの1周年です。

この1年は、各方面から「ブログの更新で仕事(本来の)は大丈夫?」とか心配をいただくほど突っ走ってきましたが、この間に原油価格は$56/バレル台から1時は$80にも届くような急騰ぶりで、化石燃料をエネルギー元としたエンジンの先行きを益々不安にさせてくれます。

そして騒音問題が顕著になり、国土交通省のプレスリリースによるマフラー規制はカスタマイズマフラーを事実上禁止するものです。1部の文面ではユーザーの負担を軽減するために政府認証の制度を設けるとしていますが、加速騒音の規制がかけられたカスタマイズマフラーなど誰も買わないでしょうからね。

1部の人たちの”楽しみすぎたツケ”が回ってきてしまいました。

楽しみ方を考え直さないと、タガがきつくなるのは目に見えています。

お陰さまで1年間のアクセス数は約23万で、半年に渡りブログランキングの首位を維持することができました。読者の皆様やご支援いただきました各位様に感謝申し上げます。

今後はスタイルを軌道修正いたしまして、更新ペースはいささか落ちてしまいますが、更に中身の濃いブログということを考えております。これからも宜しくお願いします。


ハンドルスイッチ

2006年08月24日 | 電気系

人気blogランキングへ  皆様のパワーを感じる事が出来ます。ありがとうございます。

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今日は1日掛けて写真のハンドルスイッチを加工しました。

写真上が左側のウインカーとホーンのスイッチで、写真下がスタータースイッチです。

最近は純正志向が強まってもいるようですが、パフォーマンスマシンのブレーキマスターシリンダーとクラッチレバー、それにこのシンプルなスイッチも中々良いと思います。

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特にブレーキ側はスイッチを取り付けてしまうと、レバーの位置は大幅に変えることは出来なくなってしまいますから、位置は慎重に決定します。メッキの部品にはマスキングテープなどを使いマーキングすると良いですね。

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ハンドルは押さえづらいし面が丸いので、このようにウエスを使い傷つかないようにしてバイスで固定すれば、ポンチもうまく使えます。

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穴を開けるのには下にⅤブロックを使い、やはりウエスを敷いてハンドルにキズがつくのを防ぎ、センタードリルで下穴を開けます。

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ドリルで穴を開けたらこの先の加工もバイスで固定して行います。

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ウインカーのタンブラースイッチ本体は長方形ですから、合わせてリューターで成形します。

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中央の穴にはビスが入るネジ山をタップで加工します。左隣はリューターで加工し終わったスイッチのはいる長方形の穴ですね。

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ワイヤーハーネスの通る穴は念入りにバリを取り、被覆銅線が傷つかないようにしておきます。

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写真は沈めフライスという刃物です。コレを使う場合は先端のガイドの径に合わせた下穴を開けます。

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写真はブレーキマスターのクランプを加工しているところで、クランプは曲面なのでそのままではスイッチが付きませんから、沈めフライスを使い加工します。

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スイッチに各色の被覆銅線をハンダ付けします。

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ハンダ付けしたところに収縮チューブを被せ、銅線にはビニールチューブを被せておきます。

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ハンドルの中にワイヤーハーネスを通すのは、今回はドラッグバーですからサホド難しくはありません。

写真のロックできるピンセットを使えば簡単ですね。

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ここまで出来れば終わったも同然です。

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プラグコードにご用心

2006年08月23日 | 点火系

人気blogランキングへ  お陰さまで一安心。引き続き宜しくお願いします。

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エンジンの調子が悪いのでアチコチ点検をしていたら、プラグコードの端子が・・・・。

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クローズアップすると、端子はスッカリ腐食してコードと固定する部分は無くなっていました。これでは点火がウマクいかず調子が悪いはずです。

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バイクはハーレーではなくニンジャでした。

これはFフォークが太くなった’90年のA7ですから、車齢は実に16年。古いハーレーから見たら大したことはありませんけど。

カウルは15年ほど前に制作したモトスポーツオリジナル。ノーマルカウルの先っぽを尖らせただけなのに、自賛するわけではありませんが、今見てもカッコいい。結構たくさん売れました。

この写真では分かりずらいですけど、ラウンドラジエターをこの手のバイクにつけたのは最初でした。150馬力級でもオーバーヒート知らずでカッコウも良く、10万円くらいと高価でしたが、某パーツメーカーにパクられるまでコレも結構たくさん売れましたね。

この車両はドラッグレース、ロードレースにプロモーションと大活躍して、現在は大切にしてくれるオーナーの元にあります。

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コイルの端子もご覧のように・・・・。

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コイルはこのようにタンクの下にあるので、そう何時も走るたびに手入れをするわけには参りませんが、車齢を重ねてくると特にゴム類のシール性が悪くなるので、雨中走行の後などはメンテしないと今回のようなトラブルの発生が考えられます。年に一度の浸透潤滑剤のスプレーでも防止できるでしょう。

4気筒のバイクでたまに見受けられるトラブルは、自分でプラグ交換などしてエンジンの調子が極端に悪くなる例で、プラグキャップの差し違えがありますね。

写真に見えるコイルに2・3と書いてありますが、ほとんどの4気筒エンジンでは1・4と2・3が同じ位相で上死点・下死点になりますから、間違えないように気をつけて下さい。

今回のトラブルの原因を考えると、コイルがタンクの下にあり雨が直接かかる心配がなく、それだけに油断してメンテを怠り、普段ボディカバーを被ったままでいるため長年の湿気による腐食だったのでしょう。

プラグの2次電流は電圧が高く電流が少ないため、多少の抵抗では影響を受けないので、端子が外れてしまうほど腐食が進むまで症状が出なかったのでしょう。

ココでの教訓は、長く乗っていて調子が悪くなくても、見えないところで接点の腐食や酸化が進んでいることが充分考えられますから、コネクターの端子なども点検しておくと思わぬトラブルも回避できるのではないでしょうか。

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T/M修理見積もり

2006年08月22日 | トランスミッション

人気blogランキングへ  水面下で激しい戦いが繰り広げられています。

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先日紹介した壊れてしまったトランスミッションの修理をすることになり、交換しなければならない部品の特定をいたしました。

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スポーツスターですから、ドライブプーリーは右側になります。’03年までのスポーツスターはトランスミッションだけを取り出して修理などできるので便利といえば便利です。

カセットミッションといえどもドライブプーリーは外さなければなりませんから、こちら側もソックリ分解します。

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ベアリング付近を良く見ると、金属粉が確認できます。これはプライマリー付近でも見られたシフターフォークが削られた痕跡ですが、ココまでオイルに混ざって存在していると言う事は、ベアリングの中まで入ってしまっていると思わなくてはなりません。

「mission.xls」をダウンロード

交換部品のリストが見られますので、よろしかったら参考にでもしてください。*印は交換したほうが良いかもしれないといった部品です。

日本での純正部品の価格が本国に比べ倍はするというのは周知の事実?です。今回のような大掛かりな修理にはその代金に多大な部品代が占めてしまうので、気楽にポイポイ交換するわけにはまいりませんが、あまり部品代をケチって再修理するのは考え物です。

再修理はユーザーとショップ双方に時間的、金銭的に負担が掛かり、ロクな事がないのはいうまでもありません。そうかと言って必要がないものまで交換するオーバークオリティな仕事は、ユーザーに過大な負担を掛け、最終的にはショップ側も信用を失い、得はありません。それだけに交換部品の特定は慎重にやらざるを得ないというところで、その鬩ぎ合いが難しいところです。

純正部品の高価格に悩む時は、社外品の選択も有りで、膨大なアフターマーケットパーツの中には、純正品と同等かそれ以上のクオリティのものもあります。

アンドリュースの製品もその一つで、日本での純正部品価格と社外品の現地価格を較べるのはフェアではありませんけれど、メインシャフトのギアが1枚77ドルはリーズナブルです。

今回の故障で、ミッションロックによる事故を引き起こさなくて本当に良かったのですが、重要保安部品の修理などでは、粗悪な部品を使ったり何かのミスで2次災害が起きるか可能性は何時でもあります。

ワタシの27年間では、ミスが皆無という訳ではありませんが、幸い事故に至るような事態はありませんでした。こうした不安をサポートしてくれるのが店舗総合保険で、預かった車両の盗難、試運転での事故、それに修理等のミスが起因する事故などを補償してくれます。

まあこういった保険料などもショップの経費になり、修理代金の(ほんの)一部で負担する事ですから、代金を押し上げる一因にはなりますが、安心して大事なバイクを預ける事ができるのではないでしょうか?

人気blogランキングへ 昨日の高校野球決勝戦のような?熱戦が見られます。