ハーレーにターボを組んだ話①

今一度ハーレーに過給機を考えてみる

その②はこっち

今回の投稿もあんまり写真がない。これはブログの内容を常に思いつきで書くってのと当時撮った写真を使うのはなんとなく気が引けるから。


管理人は以前ハーレーにターボを付けたことがある。
現在でもターボこそがロマンであり、また究極のカスタムであると信じている。
タービンに回すために複雑になる排気パイピング、一切の電気的余地を必要としない、しかも捨てられるだけの排気圧力を使った 効率的、今風に言えばECOなんか?の空気加給システム、
でも加給したは後はしっかりとした制御が必要なところなど、実にメカニック心をくすぐる物であった。

スーパーチャージャーもあるけど、プライマリーから圧縮動力を取りだすためにごっついプリマリー付けたりその為に取り付け位置が限定されたり 昔の苦い思い出(後に書く)が邪魔していまいち好きになれない。でも基本的には両方同じ事してるんで、スーパーチャージャーの人も何かの 参考にしてください。

ハーレーにターボ付けた条件

まずターボkit。
  ターボもスーパーチャージャーも部品だけならkitで売ってる時代です。すごいことだと思う。
メーカーはTRASK Performance。 ターボkit以外でもちょこちょこオリジナル部品を作っているメーカーだけど、やっぱりターボのイメージが強い。

取り付けた車両は2007年FLTR、他に必要とした部品はサンダーマックスとサンダーマックス用圧縮感知用センサーのみだったはず。

後はkitについてくるエキゾーストが一本だったんだけど、騒音と見た目的に好きではなかったので、途中で左右振り分けに加工。
タービン冷却のためタービンの軸にエンジンオイルを送るんだけど、付属品のリリーフバルブが開くのを送らせるためだけのバネではなんとも 不安なので、オイルポンプをFEULINGの強化型に変更した。

他にも付属品でクラッチの強化スプリングがついてい来るんだけど、油圧でもなんでもない車両にアレだけ強いバネ付けるのは常に筋トレ状態 になるのは見え見えだったんで、BARNETT製の エクストラクラッチプレートなるクラッチを突っ込んだ。
これは簡単に言うとフリクションプレートの面積を増やしてパワー増やしても滑らないよーって物なんだけど、狙い通りクラッチの重さは変わらず 120PSまで太ったパワーでも滑らなかったので、よかったと思っている。
クラッチ軽くするために色々な部品が出ているんだけど、部品点数増やすとトラブルったり組むのが面倒になったりするんで、こんな方法で なんとかなるならそれに越したことはないからね。

本当はカムだのピストンだの変更して更なるパワーアップってのが定石なのかもしれないけど、カムも含めた エンジンノーマルで果たしてどの程度のパワーがでるのか実験も兼ねていたのでこの時は見送った。

そもそもターボを含む過給機ってなんなのよ?

今更だけど軽くおさらい

エンジンはガソリンと空気(酸素)を取り入れて圧縮、爆発させることでパワーを出している。

この吸い込む量が増えれば燃やすものが増える=パワーが出るってのが道理で、一番手っ取り早いのが排気量を増やす事。
他にもカム変えたり吸排気の効率よくしたりとあの手この手があるけど、結局は如何にして沢山のパワーの源を 効率よく燃焼室に入れて燃焼するかのための手段になって来る。
ただし、使用条件(公道走行か、ドラックレースか、ジムカーナとか)によってすべてが共通のチューンでもそれが必ずしもベストになるわけじゃ ないんだけど、ここでは理屈の話ってことで。

ターボを含めた過給機も当然この考えに沿った機械なんだけど、外部の力を使ってでももっと空気を吸えないかなーって事で加給する方法が考えれた。
それがターボであったり、スーパーチャージャーだのと呼ばれるものである。

ざっくりとした仕組み

ターボチャージャー

排気管の途中にタービンを付けて排気圧を利用してタービンを回し、空気を圧縮する方法。
元々捨てる予定の排気を利用することにより基本的にはパワーロスがないのがメリットか。
他にハーレーの場合なら軽い排気管をちょっと増やせばいけるので、重量的に(あくまでもスーパーチャージャーと比較して)も有利。

ただし、エンジンとかいろいろな要素で変化する排気圧力を利用するもんで、一定性に欠ける上に排気圧力が高くならない低回転では ほとんど加給しない。
他にもエキゾーストの途中に必ずタービンを付けなきゃならないので、ハーレーに取り付ける場合なんかは特に取り付け位置が問題に なってくる。この取り付け位置のおかげで排気管の位置がライダーに取って微妙な場所になり、乗ってるときに右足が猛烈に熱かった。

なかなか制約が多そうなターボだけど、排ガスの管さえなんとすれば取り付け自体はそれほど面倒ではないってのが売りで、構造も比較的 単純なため、アクセルバルブを持たずただいつも空気を全開に吸っているディーゼルエンジンとの相性がすこぶる良い。
常に理論排気量(ホントは1000CC吸えるのに800CCしか吸えなかったり1200CCも吸えたりとエンジンは 排気量と同等の量を出し入れしているわけじゃない。)以下しか吸えない大排気量、ロングストロークのトラックや船舶のエンジンでは もはや必須装備となっていて、スーパーチャージャーと比較すると結構身近な存在だったりする。

スーパーチャージャー

まず名前がかっこいい。

ターボが排気圧力を利用しているのに対して、スーパーチャージャーはエンジンの回転を利用して空気を圧縮する。

※2019.5.13追記※

エンジンの回転を利用して…なんて書いたけど、モーター技術がすすんだ昨今では車だけど電動式のスーパーチャージャーも出てきている模様。
これ、モーターサイズにもよるけど今までのごっついプライマリーとかなくなるようならバイクにも熱い技術だと思う。
さっさとバイクに技術が降りてくる事を待ち望もう

追記終わり!

エンジンの回転さえもらえれば取り付け位置にそれほど制約はなく、熱い排気を浴び続けるわけでもないので、熱的にも有利。
他にもエンジンの回転を利用するので低速からでも十分に加給が可能であり、また回転数なので電気的に入力がつかみやすく故に制御の しやすさにもつながっている…と思う。

ハーレーの場合だと回転を取りだすためにプライマリー周りをごそっと交換しなくてはならず、かなりごっつい感じになる。

ただ、車など元々ベルトを回すために回転が取りだしやすくなっている車両だとタービンを適当なところにマウントしてベルトかければ 比較的簡単に加給が出きるので、現在でも後付けのスーパーチャージャーが売られたりしている。

管理人がなんでスーパーチャージャーがすきではないのかというと、若かりし頃にキャブスーパーチャージャーを触る機会があって、それが ものすごく面倒だったというだけである

とっても大事なインタークーラー

ターボ、スーチャー共に圧縮した空気をエンジンに送るんだけど、その途中にほぼ必ずついているインタークーラー。

インタークーラーは過給機で圧縮され、熱を持った(空気でもなんでもそうだけど、圧縮すると熱くなる。逆に伸長させると冷える。) 圧縮空気を冷やして更に密度を高くして沢山空気(酸素)をエンジンに送るよ!ってやつで、それだけ聞くと更なるパワーのためだけにあるように思える。

でもね、こいつがないと夏場はいつ加給したかわからんぐらい過給機の威力が落ちるんですよ。
こんなに小さいので効果あるの?と思って一度取ってみたんだけど、これがまた全然違う。
つーかないとターボついてないんじゃないかってぐらい変わります。特に夏ね!
なんでハーレーにターボ付けたりする時はインタークーラーは絶対に付けましょうね!

ハーレーでのターボ制御

スーパーチャージャーのところでも書いたけど、今のインジェクションじゃない時代の過給機制御は綱渡りみたいなもんだった。
まず、インジェクションなら圧縮した空気に対して適切な燃料を送ることができるけど、キャブでは中々そうはいかない。
ならどうやってたんだっていうと管理人が触ったスーパーチャージャーは混合気を圧縮する方式だったんだよね…

あと、点火タイミングも当時はそれほど細かく取れるシステムがなかったもんだから、加給によって排気量と圧縮比が都度変化する過給機の セッティングはうまく走れる一点を目指すようなそれは面倒なもんだった。

現在のハーレーはすべてインジェクション化され、しかも制御の方法もいろいろなメーカーがいろいろな商品をだしていて、ものすごくきめ細かく セッティングを出すことが可能になった。

完全インジェクション化になった時は賛否両論あったけど、インジェクションになったからこそターボをハーレーにつけるなんてことが 気軽?にできるようになったんだから、管理人はすごくよいことだと思っている

ちなみにターボ付けたときのECMはサンダーマックス使っています。
世に販売されたと気からなんだかんだでずっと使いづづけてて、今でもお気に入りのECMである。

ECM関係についてはそのうち別で書いてみたいと思ってます。

で、どんなセンサー付けてどんな制御を行っているかというと…

 
サンダーマックス本体

各センサーから入力される情報を元に点火時期と燃料の調整を行う本体部分。
制御方法はPCと繋げることで細かく指定することができ、過給機の項目もある。こいつがなければ始まらない。

O2センサー

排気管に取り付けて、排気ガスの中のO2を読み取り他のセンサーと組み合わせることによって空燃比を計測する
めちゃくちゃ適当に言えば濃いか薄いかをこいつで判断してる。

圧力センサー

サンダーマックスの後付けオプション品で、インマニにかかっている圧力が正か、はたまた負か、そしてその数値はいくつかを 確か単位ミリバールで1/10単位で読み取る。
これによっていくつ加給がかかっているかを正確に読み取り点火タイミングと燃料の量を補正するのにつかう。

他にも

  • ●crankポジションセンサー
  • ●MAPセンサー
  • ●大気圧センサー
  • ●スロットルポジションセンサー

とかいろいろなセンサーがついているんだけど、純正でついているものの流用(大気圧センサーは除く)だったり、なまえを聞けばなんの仕事を しているかなんとなくわかりそうなものばっかりなんで説明を省きます。


また無駄に長くなったので、ここまでにしておきます。
実際に制御してなにをして、その結果どんなバイクになったかは次に書きます。
ハーレーターボでなにか質問があればこっちで受けつけますのでよろしければお願いします。

追記:続き書きました。物足りないかもしれないけどその②はこっち

LINEで送る
このエントリーをはてなブックマークに追加
Pocket

お知らせ

ブログの最新記事

管理人のブログ

トップにもどる