オートバイのエンジン排気量の説明: ボア、ストローク、シリンダーの適合

サイド カバーに記載されているエンジン サイズのみを使用して交換用シリンダーを注文すると、部品がクランクケースに収まらない可能性があります。実際に適合性を決定するのは、そのラベルの背後にある変位計算、つまりボア、ストローク、シリンダー数です。どちらも 125 cc として販売されている 2 つのエンジンは、ほぼ 5 mm 異なるボアを実行できます。5 mm のボアは、ボルトオンの部品と海を渡って戻ってくる輸送品との違いです。

まず結論から言います。排気量は掃引容積、つまりピストンが 1 ストロークで移動する空間にシリンダー数を掛けたものです。単気筒 4 ストロークの場合、計算は 0.7854 x ボア x ボア x ストロークとなり、ボアとストロークの単位はミリメートル、結果の単位は立方センチメートルになります。 56.5 mmのボアと49.5 mmのストロークにより、 124.1cc 市場では切り上げられて 125 として販売されます。57.4 mm のボアと 57.8 mm のストロークにより、 149.6cc どちらも 1 つのピストンを備えた空冷シングルで、どちらのシリンダー ブロックももう一方のエンジンにボルトで固定されません。

このガイドの残りの部分では、排気量が実際に測定するもの、ワークショップがそれをどのように検証するか、大口径作業によって排気量がどのように変化するか、オートバイ、スクーター、ATV および UTV 機械、船外機、小型ディーゼルおよびコンプレッサー全体で排気量がどのように動作するか、注文を梱包する前に購入者がどの測定値を確認する必要があるかについて説明します。

エンジン排気量が実際に測定するもの

変位は、下死点と上死点の間でピストンによって掃引される体積のみをカウントします。ポケットは動かず、したがって何も変位しないため、上死点でピストンの上に残されたクリアランス容積を意図的に無視します。掃引容積とクリアランス容積とクリアランス容積自体の比率が圧縮比です。これが、12 cc チャンバーを備えた 124.6 cc シングルシリンダーが 11.4 対 1 近くで作動するのに対し、15 cc チャンバーを備えた同じシリンダーが 9.3 対 1 近くで作動する理由です。同じ排気量でも、熱と燃料の挙動は大きく異なります。

1 つのシリンダーの場合、掃引容積 (立方センチメートル) は、0.7854 x ボア (ミリメートル) x ボア (ミリメートル) x ストローク (ミリメートル) を 1000 で割ったものです。ツイン、トリプル、または 4 シリンダーの場合は、単シリンダーの数字にシリンダー数を掛けます。単位変換は多くの購入者を悩ませます。1 立方インチは 16.387 cc に等しいため、61 立方インチのエンジンは 999 cc、103 立方インチのエンジンは 1688 cc になります。 2 つのラベルはまったく同じ物理量を表します。

丸めは混乱の 2 番目の原因です。工場では、ディスプレイスメントを便利なクラス ラベルに丸め、ほとんどの場合は上向きにします。 124.1 cc エンジンは 125 になり、149.6 cc エンジンは 150 になり、122.9 cc のエンジンは依然としてアフターマーケットのカタログに 125 として掲載されます。クラスラベルには、マシンが競合するショールームブラケットが記載されています。注文する必要があるボアについては記載されていません。

• 掃引容積: シリンダーの可動部分であり、変位としてカウントされる唯一の容積。
• クリアランス容積: ピストンクラウン上の固定ポケット。圧縮を計算する場合にのみカウントされます。
• ストローク: クランクシャフトの寸法であり、どのシリンダーを購入してもそれを変更することはできません。
• ボア: 有効高さとスタッド パターンとともに、新しいシリンダー ブロックが設定する 1 つの変数。

この最後の点が、ほとんどの注文ミスの原因となります。シリンダーブロックは、ボアの直径、そのボアの高さ、ガスケット面、および取り付けスタッドの間隔を固定します。ストロークはクランクに属するため、ストロークを変更することはできません。したがって、購入者が 150 シリンダーを要求したとき、真に役立つ答えは、どのクランクにどのボア、どの有効高さがあるのか​​、という質問です。

同じ排気量、異なるエンジン: ボアとストロークでクラスが分かれる理由

2 つのエンジンは互いに 1 立方センチメートル以内に着地しても、別の機械のように動作します。 52.4 mmのボア、57.8 mmのストロークの寸法は124.7 ccです。 56.5 mmのボア、49.5 mmのストロークの寸法は124.1 ccです。 1 つ目はストロークがボアよりも長いためアンダースクエアです。 2 つ目はオーバースクエアです。これは、ボアがストロークよりも広いためです。アンダースクエア型エンジンは、低回転でシリンダーをより完全に満たし、より早くトルクを発生させます。オーバースクエア エンジンにはより大きなバルブを搭載する余地があり、ピストン速度が制限要因になる前に回転数が高くなります。

シリンダーブロックを購入する人にとって、これは非常に現実的な意味で重要です。クラス ラベルは共有されますが、ハードウェアは共有されません。ボア径が異なり、シリンダー高さが異なり、ガスケット面が異なり、一方に適合するピストンはもう一方には適合しません。 124.7 cc のビルドには、自身のクランクに適切な有効高さを備えた 52.4 mm に加工されたボアが必要です。124.1 cc のビルドには、自身の高さで 56.5 mm のボアが必要です。これらが混合すると、オーバーサイズのボアに叩きつけられるピストンか、正しいデッキ高さに決して達しないブロックが生成され、どちらも数百キロメートル以内にスタッドが剥がれたり、ガスケットが吹き飛ばされたりすることになります。

冷却レイアウトにより、同じクラス内に 2 番目のディバイダが追加されます。 58.7 mm のストロークで 54.0 mm にボア加工された 135 クラスのシングルは、ウォーター ジャケットを実行します。これは、シリンダー壁 1 平方センチメートルあたりの熱負荷が十分に高いため、フィンだけでは渋滞に苦戦するためです。 125 クラスの空冷の類似品は、代わりに背の高いフィンと広いボア対フィン比を備えています。どちらのアプローチも当社のカタログに記載されており、部品番号にはボアが記載されているため、店頭で 2 つが混同されることはありません。

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ボア番号がシリンダーの部品名内に隠れるしくみ

この取引において最も役立つ習慣の 1 つは、モデル コードの後の数字を読むことです。モデルコードだけではあいまいなため、アフターマーケットのカタログでは、部品名にボアが直接印刷されていることがよくあります。 56.5 としてリストされている CG125 パターン シリンダーは、56.5 mm の穴に機械加工されます。 57 としてリストされている GN125 パターンは 57 mm に機械加工されます。 52.4 としてリストされている GY6 パターンは 52.4 mm ですが、同じファミリーの 150 バージョンは 57.4 mm です。同じ慣例がディーゼルおよびコンプレッサーのラインにも適用されます。F170 パターンは 70 mm のボアで、F175 パターンは 75 mm で、BW125-65、BX100-78、BW200-90、DFH100-38 などのコンプレッサー シリンダーのボアはそれぞれ 65、78、90、38 mm です。

末尾の数字が馬力の定格ではなくボアであることを購入者が理解すると、相互参照は推測ではなく機械的に行われるようになります。ボアを合わせ、クランクまたは整備マニュアルでストロークを確認し、古いシリンダーに対する有効高さを確認します。このワークフローを初めて使用する人は、構造化されたチュートリアルを参照してください。 オートバイシリンダー選択のためのバイヤー知識ガイド 、製造現場側から同じマッチング ロジックをカバーします。

クラス ラベルのみを表示するリストに関する簡単な警告。単純に 150 と宣伝されているシリンダーは、属するファミリーに応じて 57.0 mm、57.4 mm、57.8 mm、62.0 mm、または 63.5 mm になります。 57.4 mm と 62.0 mm の違いはボアの 4.6 mm で、これは同じクランクでスイープ容積が約 16 パーセント増加し、空冷ブロックでは快適なライナーの壁と熱サイクルでひび割れする壁との違いでもあります。

大掛かりな作業: 算術演算で何が可能か、金属で何が可能か

変位はボアの二乗に応じて増加するため、ボーリングバーでの適度なカットにより、掃引体積が不釣り合いに増加します。ボア57.0 mm、ストローク48.8 mmで、エンジンの排気量は124.6 ccです。ボアを 59.0 mm にすると、同じクランクで 133.4 cc を駆動できるようになり、 7.1パーセント 2mmの材料から。 150 クラスでは、ボア 57.4 mm、ストローク 57.8 mm の排気量は 149.6 cc、61.4 mm まで開くと 171.2 cc となり、 14.4パーセント .

圧縮比も同時に変化しますが、ほとんどのライダーはそれを計画していません。クリアランス容積が 12 cc にとどまる場合、最初の例は、124.6 cc での約 11.4 対 1 から、133.4 cc での約 12.1 対 1 に上昇します。チャンバー、ピストン、ガスケットには何も変更されていませんが、エンジンはより高オクタン価の燃料を必要とし、燃焼ウィンドウからより多くのタイミングを引き出すようになりました。それは、プロジェクトでジェッティング作業、異なるオーバーラップを備えたカム、および冷却システムのレビューが必要になり始める瞬間です。

• ライナー壁: 空冷シングルでは、鋳鉄ライナーの厚さは通常、最も薄い部分で約 3 mm 以上に保たれます。それより下では、高温になるとボアが歪み、リングシールが崩壊します。
• メッキ穴: メッキアルミニウムシリンダーは単純に穴を開けることはできません。ボア上部の薄いコーティングが磨耗してピストンに付着してしまうため、コーティングを剥がして新しくする必要があります。
• クランクケーススピゴット: クランクケース上部の開口部により、ボア径に厳しい上限が設定されます。ケースの加工も可能ですが、エンジンをかけた状態での作業となり、ガスケットの表面が変化してしまいます。
• ヘッドとガスケット: ボアが広い場合は、燃焼室とガスケットのボアが一致する必要があります。 57 mm 用のガスケットを 61 mm シリンダーに再利用すると、負荷がかかると光る出っ張りが残ります。
• 燃料と空気: キャブレターをそのままにすると排気量が 14% 増加し、ワイド スロットルではリーンで動作します。小型シングルでは、2 ～ 4 サイズのメインジェット調整が一般的です。

実際的な判断: 5 ～ 8% の増加は通常、ジェッティングを伴うボルトオン プロジェクトです。空冷シングルで 12% を超えるものは、週末の実験ではなく、より大きなヘッド、強力なクラッチ、冷却のレビューを備えた計画されたビルドに属します。

オートバイ、ATV、船外機、ディーゼル、コンプレッサー エンジンの排気量範囲

シリンダーあたりの排気量は、ボア、壁の厚さ、冷却方法、および材質を決定するため、シリンダーブロックの設計方法を決定する数値です。同じ物理的排気量でも、搭載されているマシンによって処理方法は大きく異なります。125 cc スクーターのシリンダーは、400 cc の汎用 ATV シリンダーよりも熱の移動が少ないですが、より緊密なパッケージに収められ、より高い rpm で長時間動作します。以下の表は、実際の注文で見られる範囲をマッピングしています。

外側の柱は、単一のシリンダー ファミリがどこまで伸びることができるかを示します。同じ製品ラインでは、小型エンジンは 50 mm 領域のボアを使用しますが、200 馬力クラスのシリンダーは 90 mm に達し、材料は従来のアルミニウム鋳物から、ボアから熱を逃がしながら塩水孔食に耐える高シリコンアルミニウム合金に移行しています。それはマーケティングの詳細ではありません。これは、沿岸航行で 5 シーズン耐えられるシリンダーと、18 か月でウォーター ジャケットから外側に向かって腐食するシリンダーの違いです。

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400 cc シリンダーが単なるスケールアップされた 50 cc シリンダーではない理由

シリンダーあたりの排気量は、シリンダー壁が持ち去らなければならない熱負荷を設定します。 50 cc スクーターのシリンダーは、数キロワットを発生するエンジンと外部冷却領域を共有します。 400 cc の空冷シングルは、同等の外面からその数倍のパワーを生み出しますが、エンジンは依然としてフレーム内に収まらなければならないため、フィンはそれに比例して大きくなりません。材料の選択はその圧迫に対する答えであり、それがカタログが 1 つの汎用シリンダーではなく個別のファミリーに分割されている理由です。

鋳鉄ライナーを備えたアルミニウムは、約 150 cc までの通勤用オートバイにとって主力のアプローチです。機械加工が良好で、再穴あけが可能で、大量修理市場においてコストを予測可能に保ちます。ライナーは摩耗を運び、アルミニウムは熱を運びます。メッキアルミニウムはライナーを取り外し、硬質ニッケルシリコンカーバイドタイプのコーティングでボアを直接メッキします。これにより、熱伝達が向上し、より厳密なボア制御が可能になりますが、再穴あけはできないため、摩耗した場合は再メッキする必要があります。高ケイ素アルミニウムは、同じ考え方を海洋作業にさらに応用し、合金自体に含まれるケイ素含有量を摩耗面として使用します。重量よりも耐摩耗性と寸法安定性が重要な場合には、依然として鋳鉄が選択されており、単気筒のディーゼルやコンプレッサーのシリンダーが依然として鋳鉄に大きく依存しているのはこのためです。

当社独自の製造拠点では 1992 年以来、これらの鋳物を機械加工しており、世界中で 300 以上の仕様があります。 アルミバイクシリンダーシリーズ 、鋳鉄シリーズ、ATVおよびUTV範囲、船外機範囲、ディーゼル範囲、コンプレッサー範囲。このリスト全体にばらつきがあるのは、1 つのボア サイズが新しい部品番号で繰り返されたためではなく、排気量、冷却方法、デューティ サイクルが設計を異なる方向に引っ張っているためです。

交換用シリンダーご注文前の確認事項

移動することで、あなたは正しい家族に加わることができます。以下の測定により、正しい部品が得られます。これらを順番に処理する工場がシリンダーを返送することはほとんどありません。

1. 古いボアを 3 つの高さと 2 つの軸でボア ゲージを使用して測定すると、テーパーと真円度が数値に現れます。磨耗した 56.5 mm のシリンダーの上部の寸法は 56.6 mm になる可能性があるため、公称ボアでは十分ではありません。
2. クランクシャフトまたはサービスマニュアルでストロークをご確認ください。 125 ラベルは 48.8 mm ～ 57.8 mm のストロークをカバーしているため、クラス ラベルからストロークを推測しないでください。
3. 有効高さ、つまりベースガスケット面からトップデッキまでの距離をオリジナルと比較します。 0.5 mm の誤差によりデッキの高さが変化し、圧縮が変化します。
4. ガスケットの面幅とスタッド間隔を確認してください。同じスタッドパターンでボアが広いと、シールランドが少なくなり、そこからヘッドガスケットの故障が始まります。
5. 冷却配置を一致させます。空冷フィンとウォーター ジャケットは互換性がなく、ジャケットの体積はシステムに必要な冷却剤の量に影響します。
6. 実際に装着するピストンのピストンとシリンダーのクリアランス目標値を確認してください。小型の空冷シングルは鋳造ピストンで通常 0.03 ～ 0.06 mm の範囲に収まりますが、メッキボアの鍛造ピストンは通常それ以上の 0.05 ～ 0.08 mm の範囲が必要です。
7. これが大口径プロジェクトの場合は、注文する前にクランクケースのスピゴットの直径を測定してください。ケースが受け入れる最大ボアを設定します。
8. 受領後、組み立て前にボアの仕上げ、ポートの面取り、コーティングの均一性を検査し、測定値をジョブシートに記録します。

摩耗限界はシリンダーを再利用できるかどうかを決定するため、明確に示す価値があります。小型空冷シングルのワークショップでは、通常、テーパーまたは真円度が約 0.05 mm 通過するとシリンダーをリタイアさせます。工場でのサービス限界は、モデルと材質に応じて 0.05 ～ 0.10 mm の間と見積もられています。肉厚が許す限り、次のオーバーサイズピストンにリボアとホーニングを施す方が安価な方法です。ライナーの壁が約 3 mm を下回ると、ブロックを交換することがより安全な決定になります。

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バイクのエンジン排気量に関するよくある質問

エンジンの排気量ってCCと同じですか？

はい。 cc は立方センチメートルを表し、掃引体積の単位です。カタログに 150 cc と記載されている場合、それはピストンがすべてのシリンダーにわたって 1 サイクルあたり 150 立方センチメートルの容積を掃引することを意味します。古いカタログでは、同じ測定値が立方インチで表​​示されており、1 立方インチは 16.387 cc に相当します。

125ccエンジンに150ccシリンダーを装着できますか？

ボア、有効高さ、クランクケーススピゴットがあなたの体格と一致している場合のみ。クラスラベルは装備とは無関係です。同じ 57.8 mm のストロークで 57.4 mm のボアを 61.4 mm に移動すると、排気量は 149.6 cc から 171.2 cc になり、これは 14.4 パーセントの増加であり、通常はピストンのマッチング、チャンバーのチェック、ジェッティングの変更、冷却の見直しが必要になります。

2 mm のビッグボアはどれくらいの変位を追加しますか?

体積はボアの 2 乗に応じて増加するため、57.0 mm のボアでは 2 mm 増加すると約 7 パーセント増加します。 48.8 mm のストロークでは、124.6 cc ～ 133.4 cc かかります。より小さい 52.4 mm のボアでは同じ 2 mm が追加されますが、これは開始点が小さいため、比例してさらに多くなります。

ストローカーのクランクで排気量は変わりますか？

はい、二乗ではなく直線的に変化します。 57.8 mmのストロークで57.4 mmのボアの寸法は149.6 ccです。同じボアでストロークを 61.8 mm に増やすと、159.9 cc が生成され、約 6.9 パーセント増加します。また、ピストンを適切なデッキ高さに保つために、シリンダー ブロックの有効高さをより高くするか、スペーサー プレートが必要になる場合があります。

私の 125 cc エンジンのボアが、正確に合計したものではなく 56.5 mm なのはなぜですか?

クラスラベルが丸められているためです。 56.5 mmのボアで49.5 mmのストロークの場合は124.1 cc、52.4 mmのボアで57.8 mmのストロークの場合は124.7 ccです。どちらも 125 として販売されています。ラベルはブラケットであり、仕様ではありません。

排気量が大きいシリンダーは常に高温になりますか?

自動的ではありませんが、冷却面積の単位あたりの熱流束は急速に上昇します。同じフィンの排気量が 124.6 cc から 133.4 cc になると、同じ出力レベルでシリンダー壁の 1 平方センチメートル当たり空気中に通過させなければならないエネルギー量が約 7 パーセント増加します。そのため、大口径の空冷ビルドでは、より豊富な燃料供給とバレル上の空気の流れへの注意が必要になることがよくあります。

新しいシリンダーを取り付ける前に何を測定する必要がありますか?

3 つの高さと 2 つの軸でのボア直径、ベース面からトップデッキまでの有効高さ、ガスケット面の平坦度、ポートの面取り品質、およびコーティングまたはライナーの均一性。これらの数値をジョブシートに記録すると、保証に関する会話が議論ではなく測定値の比較に変わります。

多気筒エンジンでは計算はどのように行われるのでしょうか?

1 つのシリンダーの掃引容積を計算し、シリンダー数を掛けます。したがって、250 cc ツインは、シリンダーあたり約 125 cc で動作します。そのため、ブロック、ヘッド、クランクが完全に異なる部品であるにもかかわらず、単気筒の 125 設計のように見えるボアとストロークの組み合わせを使用できるのです。

すべてを決める4つの数字

変位は結果であり、仕様ではありません。これは、ボア、ストローク、シリンダー数、そして実際にはピストンを正しいデッキ位置に保つ有効高さの 4 つの数値から決まります。これら 4 つを目の前に置いておくと、クラス ラベルが混乱の原因にならなくなります。 124.1 cc エンジンと 124.7 cc エンジンはショールーム ブラケットを共有しますが、作業台では何も共有しません。

部品リストを確認する購入者にとって、手順は簡単です。掃引容積を計算してファミリーを特定し、そのファミリーが実際に使用するボアを確認し、クランクからのストロークを確認し、高さ、ガスケット面、材質を確認します。そうすれば、交換用シリンダーは、ほぼ適合する部品ではなく、適合する部品として届きます。