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オイルクーラー計画再始動?

2015.06.14

オイルクーラーを取りつけるべく、オイル取り出しの要となるオイルブロックを検討します。

フロントフェンダー後縁とのクリアランスを保つため前方への突き出しは少ない方が良いですから、なるべく薄型の製品を探さなくてはいけません。

しかし、この手のアイテムは基本的に自動車向けに設計されており要求を満たす小型の製品を見つけることは出来ませんでした。
汎用的に使えそうなオイルブロックは大体30mmぐらいの厚さがあるようです。
探せばもっと薄いのもあるのでしょうけど無いのなら自分で作るしかないですかね?
と、いうことで極限まで薄いオイルブロックを製作することに・・・。

・設計
まずは要求する仕様を満たすように設計図を作ります。
設計図とはいっても、今時は紙に書くのではなく3D CADソフトを使って視覚的に設計することが出来るのでとてもイメージしやすく手軽です。

CADの名門、Autodesk社の3D CADソフト「123D Design」を使って立体構造を確認しながらモデリングしました。
このソフトはAutodesk社の3Dプリンタ向けソリューション一環として無料配布しているもので、シンプルな機能しかありませんが工夫次第で複雑なモデリングも出来なくはありません。
しかも作ったデータをそのまま3Dプリンタで出力するサービスも行っているようです。

オイルブロックに要求する仕様は#6(9.5mm)クラスの油路を確保すること、オイルブロックの厚みを20mm以内にすることの2つです、極力コンパクトにします。
結果、肉厚の一番薄いところは1.2mmしかないというかなりギリギリな設計になりました。

・製作
製品を構想できたらそれを具現化しなくてはなりません。
3Dプリントサービスで出力すれば、先ほど作ったデータを渡すだけで完成しちゃうのですが、金属の出力はいまだに高価でさすがにコスト的に合いません。
所有する小型のCNCを使ってアルミ(A2017)のブロックから削り出すことにしました。

まずは2D CADで切削パスを作成します。
2D CADは「JW CAD」Gコードの生成は「NCVC」を使用しました。
ホントは高機能なCAMソフトで工具径を考慮した切削パスを一発で生成したいところですが自動車が買える値段がしますからね・・・

どちらもとても素晴らしいソフトです、作者様ありがとう!

CAM上で入念にシミュレートを繰り返し、問題が無ければ切削に入ります。
卓上フライスとパソコンを接続し、CNCソフト「MACH2」に先ほど生成したGコードを読み込ませます。
所有するフライスは小型で定格時間が30分しかありませんので、それにあわせてGコードも分割してあります。
また、両面加工するためワーク(素材)の位置決めは慎重に行い、ダイヤルゲージで0.05mm以下の精度で平行を出しておきます。

準備が出来たらおもむろにプログラムを実行!
本来プログラムが完了するまで放っておけば良いのがCNCの良さなのですが、卓上CNCではそうは行きません。
切り粉の処理や切削油の滴下は自動化されていませんから付きっきりで監視することになります。
他にもエンドミルの破損やステッピングモータの脱調、プログラムのミス、ホストコンピュータの不具合など心配事は尽きません。

定格時間ごとにスピンドルモータを休ませるため、稼働率が50%程度ですから、すべての切削が終了するのに土日をたっぷり費やしました。

そして一応設計通りに現物が完成!

市販品に遠く及ばないクオリティですが、自分が使うぶんには及第点でしょうか?

ナンバープレート

2015.04.25

先日参加したイベントでは思いのほか人気があり、ウラルの写真を撮る人がたくさんいました。

観光地では駐車場所に戻るとウラルをまじまじと観察する人もいたりして、なんとなく車両にもどるタイミングを失うことがあります。

↑ 舞鶴赤れんがパークの駐車場で熱心に写真を撮る人の写真

まぁ、オーナーとしては鼻高々なんですけどね!

いつTwitterなどのソーシャルメディアに晒されてもおかしくないですから、ナンバープレートを隠すアレを作ってみました。

ロシア国旗な背景にウラルのロゴと主要諸元をデザインしました。
・・・すべてキリルで! 読ませる気なし!

ナンバープレートのモザイク処理は結構面倒くさいので撮る側にとっても好都合かもしれません。

マグネットシートに印刷したのですが、ナンバープレートはアルミ板でくっつかないというオチ付きです。

需要あるか不明ですが、データを公開します。
2013年式 GIRE UP のスペックに準拠していますがカタログやドキュメントにより数値が違ったりするので、その辺は自分で納得のいく数値に書き換えてください。
illustrator CS6 AI形式 370KB

銃架装着?

2015.03.15

ホームセンターで塩ビパイプと塩ビ板を買ってきました。

塩ビ板を適当なサイズに切り出し、塩ビパイプを通す穴を開けたら適当な曲線になるように曲げて塩ビパイプと接着。

↑ 適当な曲線っていうのが難しいのですが・・

さらにハンドリベットの頭だけを切断して塩ビ板の四隅に貼り付けディティールアップを図ります。

塗装が乗りやすくなるようにプラサフを塗ってから・・・

それっぽい色で適当に上塗り塗装します。

塩ビ板の裏に強力なマグネットシートを貼ると・・

ぱんぱかぱ~ん 完成!

↑ 着脱可能な「なんちゃって銃架」なのでした。

本物の銃架を取り付けるためには船に大穴を開ける必要がありますし、本物を付けたところで銃を取り付けることは絶対にありませんからね。
それならイミテーションで良いだろうという訳です、TPOをわきまえて着脱出来ますし。


↑ さっそく装着! さらに野暮ったくなりました。

色が違うのが気になるので気が向いたときに塗り直そうかな。

あえて素材に塩ビをチョイスしたのは、比較的低い温度で曲げることが出来、容易に加工できるためです、80℃ぐらいの熱湯で温めるだけで簡単に曲げることが出来ます。

オイルクーラーブラケット作成

2014.11.01

フロントカバーを交換してスピンオン式のオイルフィルターを使うようになってから油温が10度くらい下がったような気がします。

このままオイルクーラー無くてもいけるんじゃないかと考え初めているのですが、そこは初志貫徹ということで作業を進めることにしました。

まずは、オイルクーラー本体をダウンチューブに取り付けるべくブラケットの製作からです。
なにぶんクリアランスに余裕がありませんから強度を確保しつつコンパクトに作る必要性があります。


↑↓ とりあえず現物合わせでフラットバーを曲げたり溶接したり・・・

んで、こんな感じになりました。

オイルクーラー本体はゴムブッシュでフローティングさせ振動対策も施してあります。
後はオイルの取り出し口と配管をどうするかですね。
市販のオイルブロックは大きすぎるので自作するしかないかも。

・・・とりあえずオイルクーラーの装着は一時保留して、大容量オイルポンプの効果を確かめてみるとしますかね。

自作ピックアップロータ-取り付け

2014.09.28

とりあえずA5052で削り出してみたものの、ホールセンサーに反応しないのではないかという疑念がぬぐえません。
センサーの仕様を調べて確証を得ることにしました。

ホールセンサーに刻印された型番からHoneyWell社の1AVシリーズであることが判りました、Webで部品のデータシートを検索します。
結果、危惧していた通りの仕様でした・・・。
以下データシートから抜粋。
------------------------------------------
The vane is a low carbon cold rolled steel,
type AISI, 1018 or lower in carbon content.
------------------------------------------
低炭素冷間圧延鋼板でAISI規格1018(JISだとS17Cが近いか?)以下の炭素含有率を推奨しているようです。
やはり磁性体でないとダメか・・・。

結局作り直しが必要ですね、プレス加工された鋼板なら低炭素の軟鋼でしょうからセンサーの要求する条件を満たしそうです。
身の回りをあさったところ、良さそうな素材を発見しました。

↑ 2.5インチハードディスクの3.5インチ変換マウンターです。
以前HDDをSSDに換装した際、SSDの付属品に含まれていた物ですが捨てずに良かったです。
メッキがしてありサビにも幾分強そうですし、素材としてぴったりでしょう。

んで、さっくりミーリング。

↑ 上手に切れました~!
実際にはアルミより切削条件が厳しいので40分ぐらい掛かってます・・・。

さっそくウラルの純正ピックアップローターと交換します。
いや、このセンサーの場合インタラプトローターといった方が正確かも。

↑ みごとぴったり収まりました。

これでローターを固定するボルトを雑に締緩してもタイミングがズレる心配はありません。
単純にホールセンサのベースプレートだけ調整すれば良くなり点火時期の調整が非常に楽になりました。
実際セルを回すとセンサーはしっかり反応し、エンジンの始動にも問題ありません。

本来メーカーがこういう仕様で作るべきだと思うのですけどね。

ピックアップローターの製作

2014.09.24

実測したデータを元にCADで設計したピックアップロータを製作してみました。
虎の子のCNCを使って削り出す事にします。

まずはCADのデータを元にCAMで切削パスを作成。

卓上フライス盤にパソコンを接続して切削パスを読み込ませます。
んで、おもむろにプログラムスタート!

20分ほどでミーリングが完了しました。
そこそこうまく削れたかな?

↑ ワークをフライスに固定しやすくするため、数カ所母材と接続した部分を残しています。

母材から切り離してバリを取ったら完成です。

ところで何も考えずにアルミ合金(A5052)で作ったけど、非磁性の金属にもセンサーは反応するのだろうか?

誘導型の近接センサなら大丈夫だと思うけど、なにぶんウラルなので(点火機構はDUCATI製だけど)予想の斜め上を行きそうな気がしています。
このピックアップロータが磁力線を遮断するための物だとすると、非磁性の金属だと反応しない可能性が高いです。

磁性のある金属で作り直さないとダメかも。

フロントカバー組み付け

2014.09.13

三連休突入!先日入手したフロントカバー(Front Cover Conversion Kit for up to 2013 )を組み付ける絶好の機会です。

以下、作業手順の覚え書きです。
なお、お約束ですがこの記事を元にトラブル等発生してもすべて自己責任でお願いします。
エンジンおよび電装の改造はメーカーの保証も無くなりますのでご注意ください。

交換するエンジン前縁の部分。

まずはデストリビューター(この表現が適切かわからん)のカバーを外します。

2本のボルトで留まっているだけです。


ホールセンサーを外します。

ホールセンサーは点火タイミングを決める重要な部品です。
位置がずれるとエンジンに重大な損傷を与える可能性があるので取り外し前に位置をマーキングしておきます。
ホールセンサ自体はシールカラーの固定を兼ねた2本の+ネジで留まっています。


ローターを外します。

ローターはカムシャフトに位置決めされておらず、ネジを緩めるとフリーになりますので注意が必要です。
カムシャフトとの位置関係をずらさないようにローターを押さえているカラーを外し、ローターとシャフトにマーキングしておきます。
カムシャフトの面取りに合わせることぐらい出来ただろうと設計者に激しく問いたい...


シールカラーとガスケットを外します。

残りの+ネジ2本で留まっているだけです。


フロントカバーに組み付けられたパーツをすべて外しました。


いよいよフロントカバーを外します。

プライポイントが無いので厄介ですが、10本のボルトを抜いた後、ゴムハンマーを使ってフロントカバー全体に打撃を与えるとそのうち浮いてきます。


外したフロントカバーとブリーザー


ここまで来れば折り返し地点!
逆の手順で新しいフロントカバーを組み付けていきます。


古いガスケットを除去します。

オイル漏れや滲みを起こす原因になるので接合面はきれいにして脱脂しておきます。


ガスケットの組み付け。

エンジンケースの接合面に極薄く液体ガスケットを塗布してペーパーガスケットを定着させます。


ブリーザーのノックピン位置を確認。

フロントカバーを組み付ける前に、ブリーザーの切り欠きとカムシャフトギアのノックピン位置を合わせておきます。
ブリーザーとフロントカバーの接触面にはエンジンオイルで溶いたモリブデングリースを塗布しました。


フロントカバーの組み付け

10本のボルトで仮止めした後、対角線状にボルトを本締めします。
間違えることはないと思いますが、一本だけボルトの長さが違うので注意です。
エンジンにはあまり使われない皿キャップなのであまり強く締めない方が良いと思われます。


ペーパーガスケット、シールカラーを取り付け。

シールカラーのオイルシールはあらかじめ新品に交換しておきます。


ローターの取り付け。

取り外しの際に付けたマーキングに合わせてローターを取り付けます。


ホールセンサーの取り付け。

取り外しの際に付けたマーキングに合わせてホールセンサーを取り付けます。


デスビカバー、オイルフィルターの取り付け

デスビカバーは3本のキャップボルトとバネ座金で固定します。
ホールセンサのケーブルを挟まないようにカバーの切り欠きを通すように気をつけます。
オイルフィルターは付属のWIX製では無く、手持ちの大型の物を取り付けてみました。
愛車パジェロと同じフィルターです。


完成!

エンジン前縁がずいぶんスッキリしました。
50回くらいキックスターターを作動させてエンジンオイルを送り込んでからエンジンを始動します。
しばらくアイドリングで様子を見てオイル漏れがないか確認。

点火タイミングがずれている可能性があるため、タイミングライトで確認し、必要があれば調整します。


スピンオンフィルターの取り付け目的は、保守性の向上も一つの理由ですが、最終的にはオイルブロックを取り付けオイルクーラーを取り付けたいと思っています。

でも、もう寒くなる季節なんだよなぁ。

PS キットに含まれる5mmのスプリングワッシャは何処に使うんだろ?余っちゃったw

もうひとつのアイテム

2014.09.11

フロントカバーと同時にHigh Output CnC Oil Pumpなるものを注文しました。

オイルポンプを強化するもので、純正の2倍以上の出力があるらしい。
写っている本体以外にオイルパンとオイルポンプのガスケットが付属しているのがありがたいですね。
作業する上で必ず必要になる消耗部品ですから。


開けてみるとインボリュートギアを使った外接式のオイルポンプでした。
今時のオイルポンプの多くは内接トロコイド式なので新鮮です。

確かにオイルポンプのギアは相当大きなものになっています。

単純に2倍以上の高さがあるギアが使われているようです。

本来オイルポンプは設計の段階でエンジンの特製にあわせた容量のものが付けられるのであって、安易に容量を増やせば性能が上がるとか、安心であるといったものではありません。
場合によってはオイル漏れを起こしたり、潤滑のバランスが崩れる原因になる可能性もありますからね。

特にウラルの場合、大部分が飛沫潤滑に頼っているようなので効果の程は未知数です。

部品到着!

2014.09.11

仕事から帰宅すると、オレゴンの某ショップから小包が届いていました。

かねてから注文していたパーツが到着した様子です。
エンジンのパーツをUSPSで送ると関税が掛けられる確率が高いので参ります。
郵送自体も遅いし・・・。
経験上、少々送料が高くてもEMSやUPSを使った方が安心ですね。

鼻息を荒くしながらパッケージオープン!

おそらく日本初入荷であろう「フロントカバーコンバージョンキット」なのでした。
このキットはエンジンのフロントカバーを変更して、スピンオンカートリッジ式のオイルフィルターを取り付けられるようにするものです。
2014年式のDFIウラルにも採用されている方式ですが、エンジン自体の性能を上げるものでは無く、オイルフィルター交換の手軽さを重視した機能パーツになっています。
スピンオン式のオイルフィルターなら、そこらのホームセンターでも入手することができますからね!
私がスピンオン式にする理由は他に計画があり、また別の機会に紹介できるかと。

フロントカバーをまじまじと観察・・・。

見た感じの加工精度は良くバリなどもほとんどありません。
海外のURALファンサイトでプロトタイプの写真を見たことがありますが、それよりもさらに改良されているみたいです。


カバー底面には謎な盲栓が存在しています、海外のファンサイトでは、さらなるアップグレードパーツが出るのではないかと噂されています。


↑ デストリビューターカバー
アルミダイキャスト製でウラルのロゴマークが刻まれています、かっこイイ!


オイルフィルターは最近主流のコンパクトタイプです。
海外では有名なWIXの51358が付属していました、ロットによって違う場合もあるようです。
フロントカバーのフィルター座面はかなり大きめに作られていますので、ガスケット径70mmぐらいのフィルターも余裕で付けられそうです。
座面の腐食を考えると、ガスケット径が大きめのフィルターを付けておいた方が良いような気もしますね。
M20xP1.5のネジ径で流量30 L/m程度、バイパスバルブの作動圧が8~12 psi付近のオイルフィルターを選べばまず問題ないと考えられます。

このほかにもガスケットやオイルシール、ネジ一式がキットに含まれていますが説明書の類いは一切ありません。
果たしてうまく取り付けられるのでしょうか?

ヘッドライトポジション球のLED化

2014.06.30

ヘッドライトを除いたすべての灯火をLED化したと喜んでいましたが、1灯だけ忘れているところがありました。
ヘッドライト内のポジション球です。
H4バルブに無理やり抱きつかせたようなポジション球は4wの白熱球。

これを約0.2wのLED球に交換します。

左:純正 4w 右:白色LED 0.2w
数値的には1/20という圧倒的な低消費電力ですが、元が4wとたいしたことないので自己満足の領域です。

若干暗いし・・・。

ん~ あと交換出来そうなのはメーター内の照明でしょうか?

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