ロッドの接続について知っておくべき10のこと

(1) コネクティングロッド。コネクティングロッドはピストンとクランクの間のリンクです。 コネクティングロッドは、クランクシャフトとともに回転しながらシリンダー内を上下し、ピストンを上下させるため、常に大きな負荷がかかっています。 高圧縮ピストン、積極的なカムシャフト タイミング、排気パイプ、その他の変更によって馬力が増加すると、ロッドにかかる負荷が増大します。

(2) ロッドの作り方。最高のコンロッドは鍛造品です。 高圧鍛造法により、材料の粒子構造が整えられ、強度が高まります。 ただし、企業が同じロッドを何千本も生産しない限り、鍛造は費用対効果が高くありません。 Crank Works はビレットからロッドを CNC 加工し、強度を高めるために大規模な熱処理とショットピーニングのプロセスを完了します。

(3) 長いロッド。ロッドを長くすることで（エンジン排気量を変えることなく）中高回転のパワーが向上します。 ロッドが長いと、ピストンとシリンダーにかかる応力がいくらか軽減されます。 ただし、それを補うのに十分な空気をエンジンに引き込まない場合、ロッドが長いと有害になる可能性があります。 2020年、ヤマハはYZ450Fに1.5mm長いロッドを追加しました。 これにより、摩擦が 2% 削減され、その結果、熱が減り、回転が速くなり、コーナリング時の減圧ブレーキが大幅に減少しました。

(4) ロッドを短くします。旧式の 4 ストローク エンジンと比較すると、現代のエンジンはストロークが非常に短く、ボアが大きいです。 コネクティングロッドが長いとシリンダー内でよりスムーズな回転が得られますが、ロッドが短いとピストンがシリンダー壁に対して急な角度で押し付けられ、より高い回転数を可能にしながら抗力とエンジンブレーキが増加します。 また、ロッドが短いとピストン、リング、リストピンにかかるストレスが大きくなり、耐久性が低下します。 場合によっては、エンジンのロッドを長くするとボトムエンドの出力が低下することがあります。これは、経験の浅いライダーにとっては、コネクティングロッドが短い方が乗りやすいことを意味します。

(5) ストローカーエンジン。コンロッドはピンによってクランクに接続されています。 アフターマーケットのエンジンチューナーは、Crank Works などの会社を利用してロッドの大端をクランク上の新しい位置に移動し、その半径を増減してエンジンのストロークを延長または短縮します。 これを「エンジンをなでる」といいます。 ストロークを長くするとシリンダー内に取り込める空気やガスの量が増えます。 さらに、ストロークが長くなると、シリンダーの下にスペーサーを取り付け、シリンダー内のスペースを増やすためにヘッドをフライス加工する必要があります。

(6) 回転錘。ほとんどの人は、オートバイのエンジンがコーナリング能力にどれほど影響を与えるかを知ると驚きます。 エンジン内の金属部品が回転することでジャイロ効果が生まれ、常に真っすぐに戻ろうとするコマのような働きをします。 独楽は軽いほど倒しやすくなります。 コマが重ければ重いほど、ひっくり返りにくくなります。 同様に、重い回転部品を備えたエンジンは、スロットルを回したときにコーナーの途中で立ち上がる必要があります。 わだちに植えられたままになるのではなく、バイクは持ち上がります。 コネクティングロッドを軽量化すると、スロットル応答と馬力を向上させながらハンドリングを向上させることができます。

(7) ベアリング。ピストンが 1 秒間に 200 回以上回転するため、コンロッドとそのベアリングには計り知れない負荷がかかります。 ロッドの強度と両端がスムーズに回転する機能が重要です。 標準的な 2 ストロークコンロッドは、上端と下端にニードルベアリングを使用しています。 4 ストロークのピストンは 2 倍の頻度で上下に移動する必要があるため、摩耗が増加します。 4 ストロークでは以前はロッドの上部と下部にニードル ベアリングが使用されていましたが、最近のエンジン設計者は耐久性を高めるために上部と下部のブッシュ (プレーン ベアリング) に切り替えています。 4 ストロークで火花のない余分なストロークは、トップエンドのニードル ベアリングを破壊する可能性があります。

(8) 在庫。 2020年、KTMは耐久性を高めるために、4ストロークモデルのコーティングされたトップエンドロッドブッシュからブロンズブッシュに切り替えました。 ヤマハ、カワサキ、ホンダは現在、トップエンドのロッドベアリングに摩擦低減コーティングを使用しています。

(9) 公差。厳しい公差によりピストンの揺れやフラッターが軽減され、チューナーが微小な馬力の向上を求める場合に役立ちます。 公差を厳しくすると、馬力の損失も少なくなります。 リストピンが緩すぎると、ピストンが前後に揺れ、リングがボア内で正しく密閉されなくなります。

(10) オフセットクランク。ほとんどの人は、ピストンがクランクの中心に沿って直接取り付けられていると信じています。 違います。 近年、ピストンをクランクに対して半径方向（回転軸に対して垂直）にオフセットさせる動きが見られる。 ほとんどの場合、ピストンはシリンダーの排気側に向かって数ミリメートルオフセットされます。 なぜ？ ピストンの絶え間ない停止と始動により、クランク、ロッド、ピストンにストレスがかかります。 ピストンを中心からずらすことにより、往復荷重が軽減されます。 オフセット クランクの目的は摩擦を減らすことであり、ピストンが最も大きな力でシリンダーの側面に押し込まれるため、摩擦は燃焼行程中に最大になります。 エンジン設計者は、ライダーが最も頻繁に使用すると想定される特定の rpm 範囲 (5000 rpm ～ 8000 rpm) をターゲットにし、そのターゲット rpm 範囲に一致するオフセットのミリメートル数を選択します。 たとえば、ヤマハ YZ450F のクランクはシリンダーの中心線から 12 mm 前にあります。