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California 1400

去る1月27〜28日、モンテカルロでピアッジオグループのディラーミーティングが開催され、イタリア内外から2000に迫る代理店が出席しました。毎年開催されるこのミーティング、今年はグループ代表取締役のロベルト・コラニンノからモトグッチのプロトタイプが2台発表されました。

MOTOGUZZINEWS
1台は、発売されれば1960年代から活躍したロードラ・レゴラリータ以来のスクランブラーモデルとなるV7 Scramblerです。メーカー各社からオフロード向けモデルが発売されるようになって以来、スクランブラーというカタチがほとんど消えてしまっていたので新鮮でもあり、なかなか魅力的です。

ところで、カリフォルニアファンの私としてはもう1台のプロトタイプのほうに、より注目せざるを得ません。California1400です。
モトグッチの稼ぎ頭であったカリフォルニアが永く登壇しなかったのは寂しいことでした。カリフォルニアは最後のモデルが2バルブ&トンティフレームで終わったままでしたので、ニューモデルをどのエンジンとどのフレームで構成されるのかが注目のまとでした。

California_1400.jpg

さてこのプロトタイプは先行スポーツモデルと共用のバックボーンフレームに、大きくなったキャスターアングル、長いリアスイングアームとツインショックアブソーバー、低く広く薄く設計されたシート、などなどを身にまとい、「アメリカン」なフォルムをこれまでより強く追求しています。もともとモトグッチ・カリフォルニアは「マカロニウェスタン」などと揶揄され、ただし私はそれをむしろ肯定的に受け止めていましたが、今回のカリフォルニアプロトタイプも、たとえばサスペンションストロークが短めに設定されている様子を見ても、フォルムはアメリカン、走りはイタリアン、の「快走のマカロニウェスタン」に仕上がっているものと思われます。

リアスイングアームは見た目の問題以外に、長くしたことでハンドリングを安定感あるものにしています。そして長くなっただけでなく、ツインショックであり、ブレーキデイスクを左側に置いた新設計です。シャフトドライブのクセを軽減するCARCシステムは当然採用していると思いますが、リアキャリパーが反対側に移動しているのでファイナルギアケースも新設計になっています。



さあいよいよモトグッチ初の1400ccエンジンに目を向けてみましょう。
まず、ますます厳しくなる排出ガス規制をクリアしつつトルクを得るには、いまのところ排気量をあげてゆくしかありません。ガスを濃くしておけばトルク感は得られます。しかし排出ガス中のHCが増えてしまうので、メーカーはこの手を使えません。結局、規制をクリアできる程度に薄い混合気を大量に燃焼させることが必要となるのです。

ではどのように排気量をあげているのか?
この1400エンジンはベースとなる1200SPORT4Vとの外観比較から、ピストンストロークに変化はありません。となるとボアが変わっているはずです。

1100と1200、クランクケースの比較
1200SPORTの95mmX81.2mm(ボアXストローク)のシリンダーを載せるクランクケースは、1100ccまでのクランクケースがボア92mmで限界を迎えたあとを受けて登場したので、当然さらなる拡張の余地が与えられています。
このエンジンのボアストロークが仮に104mmX81.2mmとしたら排気量は1378ccになります。10mmに迫るボアアップをしたということになるわけです。

タンク(見えているのはタンクカバーと思われますが)に干渉するほど大きなヘッドカバーが必要なわけは、排出ガス規制に対応するための可変バルブ機構が収められているのか?、またはかつてカリフォルニアに一度採用された油圧タペットをローラーを装備させて復活させたか?(油圧タペットはクリアランスゼロになるので油膜が切れやすいため偏磨耗が生じやすく、転がりながらオイルを巻き込むことができるローラーの併用が効果的です)いろいろと想像は膨らむのですが、まずもって4バルブヘッドならセンターにあるべきスパークプラグの処理方法が画像からは全く見えていません。

とすると見えている黒いカバーはヘッドカバーとプラグキャップと、ひょっとするとイグニッションコイルなどを合わせて覆っているのかもしれません。全体のデザインのなかでエンジンの形状が大きな比率を占めるモトグッチならではの、美観のためだけのカバーなのかもしれません。

そして100mm超という巨大な燃焼室内をきれいに燃やさなければならない4バルブヘッドですが、これは1200cc4Vからなのですが、シリンダーヘッド組み付け前に上死点時のピストンヘッドとシリンダー上面との差を特殊工具で計測して、それによって3種類用意されたヘッドガスケットを選定するようになっています。
そこまでスキッシュエリアを微調整して混合気をコントロールしないと空冷ビッグボアエンジンで規制をクリアしつつパワーを得ることが厳しいのです。ちなみにスキッシュ(squish)とは「押しつぶす」ことです。ピストンの上昇とともに狭くなってゆくピストンヘッドと燃焼室円周部のすきまによって、混合気を押しつぶして燃焼室中心に押しやりつつ混合気をかき回す効果があります。



エンジン周辺を見てみます。
エンジンの前面には縦長のカバーが見えますが、オイルラジエターが内臓されているように見えます。

エキパイは太く見えますが、2重管であるか、エキパイカバーが付いているのかも知れません。いずれの場合もエキパイを高温に保つ効果があります。
排気ガスは高温であるほど流速が高く、またキャタライザーは高温において排気ガスの浄化を促進する性質があります。逆に低温ではほとんど還元能力がないので、特に日本の排ガス規制のように始動直後の測定が厳しいと、いかに始動後早くにキャタライザーの温度をあげるかが重要になります。

恐らくキャタライザーはサイレンサーに内臓され、トランスミッションの下には低速トルクを確保するためのチャンバーが置かれているでしょう。



いろいろと書いてみましたが、いまのところモトグッチからスペックの公表はなく、モトチクリズモ誌も一報のみで詳報はしていません。もう少し時間がたてばわかってくるでしょう。NEW1400ccエンジンはカリフォルニアのあと、必ずスポーツモデルにも搭載されてゆきます。楽しみに待ちましょう!


mas

1200cc OHC4Valve Engine-11

LPR fig10
---------シリンダーヘッドカバー
fig10-a

シリンダーヘッドカバーはフローティングタイプです。

LPR fig10-a.jpg

OHVタイプのヘッドカバーは薄いガスケットを介して直接シリンダーヘッドに取付けてあります。(リジットタイプ)
この方法はドーム型をしたシリンダーヘッドカバーが丁度釣鐘の様な効果でバルブ作動音など含んだ音が反響し増幅されて聞こえてきます。

騒音低下の観点から、LPR系のシリンダーヘッドカバーは厚めのラバーガスケットを使用し、ボルトとラバーワッシャーを介してシリンダーヘッドカバーを取付ています。つまりシリンダーヘッドカバーは基本的に金属部分とは接触してません。

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1200cc OHC4Valve Engine-10

LPR fig9
---------クランクケース(クランクケースによるクランクシャフトマウント方法の違い。)
LPR fig9-a[KS].jpg
fig9-a

は、従来のOHVエンジンのクランケースですが、クランクシャフトのケースへのマウント方法は脱着できるベアリングを含んだフランジを設け6本のボルトにより取付けています。
この方法の利点は、使用過程のクランクシャフトジャーナル部が損耗した場合、内径がアンダーサイズ2種類の中から選定し修正した後組付ける事ができます。



LPR fig9-b.jpg
fig9-b

は、LPR系のクランクケースですがベアリングフランジはありません、ジャーナル部ベアリングはケースに圧入してありクランクケースと一体化しています。
この利点はfig9-bのクランクケースよりクランクシャフトを含めたケース剛性が上がりエンジンの揺れや振動低下に効果があります。

しかし、使用過程のベアリングとクランクシャフトジャーナル部の損耗が心配になるでしょうが、”オイル管理さえ怠らなければ”、クランクシャフトの損耗は殆ど問題になりません。
現在弊社で整備をさせていただいてます某LeMans-IIIは250,000km程走行していますが、一度もクランクシャフト系の整備は必要としていません現在も元気に走っています。



T.Shiga
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1200cc OHC4Valve Engine-9

LPR fig8
---------コニカル バルブスプリング[Conical valve spring]
fig8-a
LPR fig8-a.jpg

ご覧のようにLPR系のバルブスプリングは外径が徐々に変化し円錐状になっています。
通常のバルブスプリングはfig8-bの様に単純外径と巻き方向が異なるものを組み合わせてダブルスプリングとしバルブサージングを防止していますが、LPR系ではこれをバルブ開時のパワーロスを考えてコニカルスプリングを使用しシングルスプリングで対処しました。
設計と製造方法の難易度の高いコニカルスプリングの特徴はストロークが大きくとれてスプリングレートを大きく変化(プログレッシブ)させられる為、セット荷重を大きくしなくてもバルブサージングを防止出来る事です。
又、ロッカーアームを始めカムシャフト等の動弁機構への負担も少なくなり又、パワーロスも防げます。


LPR fig8-b.jpg


fig8-c

ロッカーアームとカムシャフトを取外した状態ですが、バルブスプリングの外径の変化が良く判る思います。


LPR fig8-c.jpg

T.Shiga
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1200cc OHC4Valve Engine-8

*LPR fig7
コンロッドとピストン(フリクションの低減)
LPR fig7-a & LPR fig7-b-----(以下のコンロッドの仕様はBreva1100/1200にも採用されています)

LPR fig7-a.jpg LPR fig7-b.jpg

LPR系のピストンは既存のモデルに比べ、ピストンピンボス部をよりピストンクラウン側へ近づけてコンロッド長を長くし、又、ピストンスカートを短くしています。 これはピストンが上死点から下死点へまたは下死点から上死点へ移動する時に発生するピストンへの側圧(フリクション)を減少させる為にこの様な設計としました。(この側圧は燃焼行程時がより顕著です。)


LPR fig7-e.jpg
LPR fg7-e

又ピストンスカート部へもフリクション低減の為テフロンコーティングを施してあります。


LPR fig-7c.jpg LPR fig7-d.jpg
LRR fig7-c LRR fig7-d

コンロッドのイメージ[fig7-c]ではビッグエンド部のスラスト側が変色しています、通常の使用過程ではこの様な事は起こりませんが全負荷耐久ベンチテスト後の部品チェック時のものと思われます。
又、コンロッドアームの横にある凸起はオイルジェットホールでピストン裏側を冷却し又、ピストンピンの潤滑の為にオイルを噴射しますが、凸起を設ける事により噴射方向がより確実なものとなります。(オイルジェットホールはOHVモデルにもありましたが凸起はありませんでした。)


LRR fig7-dOHVモデルの圧縮比10.0のピストンですが、fig7-cのピストンと比べて下さい。 OHVエンジンの燃焼室は理想的な半球形ですが出力をより得る為に圧縮比を上げるにはピストンクラウン部に盛り上がりが必要となります。その為燃焼室表面積が広くなり燃焼速度を速めるのに悪影響を与えます。
しかし、LPR系の燃焼室は4バルブの為半球形燃焼室には出来ませんが、バルブ挟み角を狭く出来、フラットに近い燃焼室と成り、又吸気ガスにタンブルやスワールを起こしやすい形状とする事が出来ますので燃焼速度が速くなります。(要するに出力が上がります)
加えてピストンクラウン部もフラット形状でも圧縮比を上げる事が出来、燃焼室表面積が小さいより理想的な燃焼室を得ました。


*縮尺が同じではありませんが、形状の違いを較べてください。


LPR fig7f.jpgLPR fig7g.jpg

         Griso1200 8V.jpg

エアークリナーは付いてますよ(エンジンにはクリーナーケースの内容量は性能を左右する大事なものです)


T.Shiga
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1200cc OHC4Valve Engine-7

*LPR-fig6
トロコイドオイルポンプ

-------オイルオンプの取付位置は"1200cc OHC4Valve Engine-2" LPR fig1-aをご覧下さい。

LPR fig6-a.jpg
fig6-a

オイルポンプassy. 従来のOHVモデルはフリクションが少ないギヤポンプでしたがOHCモデルではオイル送油性能が良いトロコイドポンプを採用しました。この小さなポンプボディの中に2つのトロコイドローターがあり内側のローターはオイルフィルターを経て潤滑等の為にエンジン各部へ送られます。又、外側のローターはオイルラジエターを経て主に冷却の為にシリンダーヘッドへ送られます。



LPR fig6-b.jpg
fig6-b

ポンプ分解図です。

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1200cc OHC4Valve Engine-6

*LPR-fig5
-------オイルによる冷却装置
LPR fig5-a.jpg

fig5-a
4Valve,LP系の特徴のひとつに積極的にオイルを利用したシリンダーヘッド排気バルブ付近の冷却です。
DAYTONA1000・4Valveの試作時でのシリンダーヘッドのトラブルが原因でかなり発売が遅れました、4Valveヘッドの設計は熱歪などの影響でかなり難しいようです。
LP系4Valveヘッドは新しい設計が見られます。



LPR fig5-b.jpg
fig5-b

CADで描かれたシリンダーヘッドEXポート付近ですが、両EXバルブの周りにオイルラインを通しオイルによる冷却をしています。



LPR fig5-c.jpg
fig5-c

シリンダーヘッドのカットモデルです。
EXバルブ付近にオイルラインがありますがライン内側にはネジを切った様な溝があります、オイルが通る時に抵抗で流速が落ちオイルの滞留時間を増やすと共に、オイルに接触する面積を増やす為に加工してあります。つまり、シリンダーフィンと空気(オイル)の関係と同じ作用です。
オイルはシリンダーのオイルラインを通りクランクケースへ戻り再びオイルポンプによりオイルラジエターへ送られて温度下げて再びシリンダーヘッドへ送られます。


*余談ですが、ピストンヘッドのバルブリセス等の加工状態が判りますが、これは試作時のイメージですので、シリンダーヘッド内側(燃焼室)は見せてません。なぜなら、優秀な設計者は燃焼室を見るとそのエンジンのパワー等性能が推測できるそうですから未だ発表したくなかったのでしょう。
スパークプラグは燃焼室中央にあり、”バルブはさみ角”は狭く燃焼室面積が小さくて現在考えられる最新の設計水準で燃費も良い様です。




LPR fig5-d.jpg
fig5-d/e

EXポート付近のオイルラインを表したCAD図です。


LPR fig5-e.jpg

T.Shiga
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1200cc OHC4Valve Engine-5

*LPR-fig4
------バルブ伝動装置
LPR fig4-a.jpg
fig4-a

タイミングギヤトレイン、V7Sport以来のギヤによるバルブ伝動装置です。
クランクシャフトギヤによりオイルポンプギヤとカムチェインを駆動するアイドラーシャフトを駆動します。
アイドラーギヤとオイルポンプギヤはモジュールが異なりますのでクランクシャフトギヤは2枚重ねて組付けてあります。
-----しかし、ギヤのバックラッシュノイズ対策は? 不要な程精度が良いのか?



LPR fig4-b.jpg
fig4-b

カムチェインのレイアウトが判ると思います。(クラッチ側からのイメージ)



LPR fig4-c.jpg
fig4-c

シリンダーヘッドのスペースの都合で小径カムスプロケットとサイレントチェインです。
タイミングチェインに一般的なローラーチェインではなく”サイレントチェイン”を採用しています。
カムスプロケットが小径で歯数が少なくなるとスプロケットは円ではなく多角形という形状になり、カムシャフトは等速運動が出来ずにバルブの異常な動きや燃焼振動につながります。(バルブタイミングの狂い)
従って歯数は多いほど良く。歯数が概ね17T 以下くらいになると、上記の問題が大きく表面化します。 又、小径が故に一般的なローラーチェインではローラーとスプロケットとぶつかる様に噛合います、すなわち作動音が大きくなります。
これらを解決する為に、軸間のピッチを小さく出来、ピンとは別のプレート部がスプロケットと噛合いが静かな作動音となるサイレントチェインの採用です。
しかし、フリクションロスが大きいのが欠点ですが、騒音規制対策をも含め名称の如く静かなサイレントチェインとしました。
又、弊社HP”テクニカル 12”の項に詳しくありますが、チェインテンショナーは弓形(レバータイプ)となりガイドと共にタイミングチェイン振れを抑えています。



LPR fig4-d.jpg
fig.4-d

チェインテンショナーの取付け位置がRH/LHシリンダーでは異なります。



T.Shiga
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1200cc OHC4Valve Engine-4

*LPR-fig3
-----4バルブ機構に付いて
LPR fig3-a.jpg

fig3-a & b

ロッカーアーム、MOTO GUZZI既存の4バルブエンジンより大幅に剛性が向上しました。 初期のOHV90°Vツインの設計者G.C.カルカーノ氏に倣い このLPR型ではリブを要れアジャストスクリューの取付部の外径も大きくしています。   (後輩の設計者達はG.C.カルカーノ氏の設計を理解するのに何故数十年も掛かったのでしょうか、-----------?)


LPR fig3-b.jpg


LPR fig3-c.jpg
fig3-c

ロッカーアームホルダーセットはカムシャフト・バルブプランジャー・ロッカーアーム等 バルブ機構が一体で脱着が出来、合理的でメインテナンスがやり易くなっています。




LPR fig3-d.jpg
fig3-d

動弁機構の透視図です。部品のレイアウトが判ります。




LPR fig3-e.jpg
fig3-e

バルブステムエンドキャップが付いています、弊社HP”真実の口”の項に詳しくありますが、ロッカーアームがバルブを押しますとアジャストスクリューはバルブステム中心から少しオフセットした位置にありますので、スクリューがバルブを押した時にエンドキャップは回転し、関係部品の偏磨耗を防ぎます。




LPR fig3-f.jpg
fig3-f

既存のOHV90°Vツインには組付けて無かったバルブステムシールが新設されました。 一般的にステムシールは他のオイルシールのように完全にオイルをシールする様にはなっておりません、バルブガイドとバルブステムを潤滑する意味で少しオイルがバルブガイド側に滲入するようになっています。
又、バルブスプリングが通常、スプリングレートの異なる組合わせのダブルスプリングですが、LPRではシングルスプリングです。なぜ?詳細は後ほど。




LPR fig3-g.jpg
fig3-g

バルブプランジャーの動きを受けるロッカーアームにはプッシュロッド部の潤滑の為にオイルホールが設けてあり、又テーパーカットを施してあります。これは潤滑により効果がある親切な設計です。
又、カムシャフトとバルブプランジャーの関係は、カム面は僅かにテーパー状にしてあり尚且つプランジャー接触面をオフセットしてありますので、カムがプランジャーを押し上げる時にプランジャーは回転しながら上昇します。
詳細は弊社HP”テクニカル06”の項をご覧下さい。




LPR fig3-h.jpg
fig3-h

試作耐久テスト時のロッカーアーム関係部品




LPR fig3-i.jpg
fig3-i

T.Shiga
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1200cc OHC4Valve Engine-3

------エンジンレイアウトに付いて


LPR fig2.jpg
*LPR-fig2

-----LPR 型エンジンは従来の2Valveとは90%以上が新設計部品です。クランケース等を含め似て非なるものです。

1. インテークスロットルバルブ 
スロットルバルブ径50mm(V11系は45mm)で、スロットルケーブルプーリーはスロットル開き初期の過敏さを防ぐエキセントリック形状です。

2. カムチェインテンショナー
現在では常識的な弓型のテンショナーです。チェインガイドと共にチェインの振れを防いでいます。
http://www.motoguzzi-jp.com/technical/technical_r/technical_12_01.html

3. カムチェイン
従来のようなローラーチェインではありません。---詳細は後ほど

4. バルブロッカーアーム
従来の4バルブのものより剛性が増したデザインです。---詳細は後ほど

5. ロッカーアームホルダー
裏側にカムホルダーと共にカムシャフトを保持し表側(上部)ではロッカーアームシャフトは持たず直接ロッカーアームを保持しています。---詳細は後ほど

6. クラッチassy.
全て新設計です。2Valveとは互換性はありません。尚シングルプレートです。

7. インテークポート
2個のINバルブを持つインテーク、たっぷりと空気を吸い込む為に大きく口を開けている様です。

8. クランクシャフト
V7Specialより続く分厚いカウンターウエイトは健在です。 しかし初期のものよりカウンターウエイトをカットしてきています。
ダイナミックバランスをとったドリリングが見えます

T.Shiga

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