オートバイのエンジンは金属の塊ですが、内部で動いている部分はピストン他一部を除いてはほぼ鉄で出来ており、反面エンジンの外観部や可動部分を支えている入れ物はその殆どがアルミです。
さて、どんな物質も熱を加えると膨張します。その中でもアルミは金属の中でも割と膨張率の高いものとして知られています。
これをZのカムチェーンに絞って、どの様な影響が出るか考えてみましょう。
空冷エンジンの温度は場所によっての違いが非常に大きいので全体の平均でいくつとは言えませんが、完全に暖機の終了したシリンダーヘッドに水滴を落とすと、転がり回りながら蒸発しますので、100度は遥かに超えています。又、比較的エンジンの中では温度の低いクランクケースでもオイルの温度を下回る事は無いでしょうから、夏場稼働中のヒート気味になったエンジン全体の平均温度を仮に130度とします。
さて、カムチェーンを支えている軸、クランクシャフトとカムシャフトの距離は280mm強あります。
エンジンを組んだ時点での気温が15度だったとして、これが130度になるとどれ位の変化が出るか。
エンジン素材に使われる鋳造用アルミ合金AC5AやAC4系の線膨張係数が22.5とすると、クランクとカムの距離は0.8mm弱伸び、カムチェーンは往復していますので、軌道距離は1.6mm程度引き延ばされる事になります。
勿論稼働中のエンジンのカムチェーンも暖まって膨張します。但し、燃焼室に接しているエンジンブロックと異なりますので、その温度は油温と同レベルと考えられます。
又、カムチェーンの素材の鋼の線膨張係数は10.92とアルミの半分以下です。
これで100度迄熱せられたZのカムチェーンの伸びを計算すると、おおよそ0.85mm
そうすると、差し引き0.75mm。
これが大雑把ではありますが、エンジンが暖まりきった際に余計に張られる分です。
例えばですが、組んだ時点でカムチェーンを張るのに全く弛みの無い程に張ってしまうとどうなるか。
鋼で出来たチェーンは多少の力をかけても伸びません。
但し、物質の熱膨張によってかかる力は強力です。
そうすると負担がかかるのは各部でチェーンを支えているアイドラーやカムチェーンテンショナーです。
チェーンをガイドしているのがJ系以降の現行車に至る樹脂やラバー製のスライダーであればその部分で逃げるのですが、アイドラー等を使用するZの場合はこの伸び分を計算に入れて組む必要があります。
特に公道を走るエンジンは上記の計算以上にヒートする場合もありますので。
又、レース等でリジッドタイプのアイドラーやゴムローラーでないタイプのアイドラーが装着されたテンショナーアームを使用する場合、このあたりを理解して特に冷間時には緩めな程度でカムチェーンを調整する必要があります。
よろしく無いのが、暖機中のカムチェーンノイズを嫌って、冷間時に全く遊びがが無くなる程にマニュアルテンショナーでかっちりとカムチェーンを張ってしまったり、必要以上に強いテンションを常時かけてしまうタイプのものを使用する事です。
一見音は静かになった様に見えて、実は暖機後の運転中にはカムチェーン自体は勿論、アイドラー他のパーツに必要以上の負荷や消耗を強いている場合があります。
これらの使用そのものが悪いとは言いません。
むしろ正しく使えば問題は起きませんが、使用時には適切な遊びをあえて作る必要があるという事です。
正式デリバリー間近の弊社オートカムチェーンテンショナー。
実はスプリングテンションは、純正のMk2のものより若干弱めです。組み立て時に必要以上に強くチェーンを押し込んで張り過ぎない事と、ロッドの先端に純正同様にゴムを埋め込んだのは、熱膨張差でチェーンが張り気味になった際にここでも僅かに逃げる様にとも考えたのが理由です。
カムチェーンの張りは、基本的に運転中にアクセルのオンオフでもばたつかず、しかし軽く動く様に僅かに遊びを持たされているのが基本です。音をさせない事だけを目的に張り過ぎると、エンジンに想定外の消耗と短寿命化を強いている事もあります。
