バイクの寿命概算法の一つの紹介
自動車の寿命、エンジンの大きなＯＨが必要か？というところで判断する。基本、動力部品の寿命は摩耗との闘い。摩耗とは、摺動距離と言って良いだろう。
正確な摺動距離というのは求めようが無いが、大雑把に概算する事は可能だ。
大雑把ながら、走行速度と、その時点のエンジン回転数、走行距離、そして、エンジンストロークで概算は可能だ。
厳密な意味での摺動による損傷というと、運動状態のパターンによって大きく異なるモノで、本来ならば寿命に到る迄の利用形態を記録して、パターン毎の損傷を積算して検証する必要があるけど、日常の利用形態に落とし込んで考えると、一般道では、加速、巡航、減速のくり返しで、摺動に影響を及ぼす摺動速度の変動幅、速度毎の維持時間というのは、概ね差異は無いと考えられる。その中で、最も影響度が高いのは、変動幅にも影響を与える摺動到達速度といえる。
ということで、様々なカテゴリーの車両毎に、日常運用時において到達する回転数に着目して試算する事とする。
摺動距離と言えば、厳密には、走行速度、走行時回転数、走行距離、エンジンストロークを用いる場合、速度毎の回転数の瞬時値を積分して求める必要があるが、敢えて、常用走行速度、加速時到達回転数、積算距離、エンジンストロークで概算する事とする。
勿論、この結果に従うと、厳密には積算摺動距離には一致しないが、運転モードが公道運用で殆ど同じと考えれば、ベースとなるモノとの相対性評価には十分利用可能である。
つまり、走行速度、加速時到達回転数、積算距離、エンジンストロークで概算する摺動距離は、真の摺動距離の相対度と等しい相対性を有する摺動距離に近いパラメータという事である。
基準となるパラメータとして、一般運用される乗用車のＯＨ時期の目安といえる10万kmに到達する場合の、摺動距離的なパラメータを求めてみる。
例えば、一般的な乗用車を想定すると、走行速度を50km/hとする。そして、日常利用において加速時に到達するエンジン回転数は？と言えば、2Lの四気筒車でザックリ言って2500rpm程。そして、2Lの四気筒ならエンジンストロークは86mmだ。こういう普通の使われ方で、走行距離が10万kmで、エンジンの摺動距離パラメータは幾らか？を求めると、51,600km程となる。
油膜を介した疑似摺動パラメータで51,600km程を一つの目安として、様々な乗り物で、この摺動距離に到達する積算走行距離を求めてみる。
なお、２ストローク車の場合は、エンジンの往復と爆発回数の関係が４ストロークの倍だったり、シリンダーにポートが存在したりと、摺動環境が厳しいために、根拠は乏しいが、経験上、ＯＨの必要性を感じた走行キロ数が４ストロークの半分だったという感覚を入れて、半分の摺動距離での走行キロ数としてみた。
1.5Lの４気筒ファミリーカーの場合、ストロークを75mm、到達回転数は3000rpmとすると、95,000km程であり、殆ど変わらない。
では、注目の二輪ではどうか？
二輪でも様々だけど、最も長寿なモデルといえば、大排気量ツインのクルーザーモデル。大きなトルクで低回転、ハイギヤードなモデルだが、これは、四輪の並に乗るような運用を行えば長寿命かもしれないが、二輪の特性上、加速時は四輪よりも引っ張り気味。
それでも、基本は低回転型のエンジンでリッター出力は60PS程度と大人しいものが多い。50km/h×3000rpmで80mmストロークで、90,000kmと四輪並の寿命を維持している。年齢層も高い、この系統では、更に低回転で2500rpm程度に抑えて走る事も考えられる。そうすれば、50km/h×2500rpmなら107,500kmと四輪以上の寿命も有り得る話である。
この系統であれば、四輪並の機関耐久性を有していると言って良いだろう。
ビッグツインのアメリカンモデル、クルーザーモデル、この辺りが該当する。
ただ、この系統のモデルは走行距離を稼いだモデルが多いので、仮に中古車両を選ぶ場合は、想像以上に距離の進んだ物が多いのも特徴だ。
しかし、同じリッタークラスでも、大排気量のスポーツモデル、例えば、リッターＳＳでは、全く異なってくる。ここ数年のリッター出力で170PSを越えるようなモデルでは、地力故に、回さずとも走れるけど、人の性のためか、つい回し気味に走りたくなる。低く見積もっても、加速の度に最低でも7500rpm程度は回したくなる。オーナーの精神年齢から言えば、加速力の誘惑に勝てないと、12,000rpm程度は引っ張りたくなるかもしれない。
この場合、50km/h×7500rpmで55mmストロークとすると52,000km程、50km/h×12000rpmだとすれば、32,000km程となる。まぁ、乗り方にも寄るけど、30,000〜50,000kmで遣れてくるだろう。大雑把に言えば、四輪の半分の寿命となる。
昔の400ccマルチだとどうか？当時は超高回転型と思っていたけど、リッター換算すると148PS程で、現代のリッターＳＳよりも大人しいのが興味深い。当時を思い返すと、走行ステージが今のリッターＳＳ系よりも中低速よりで、常用的な回転数は8000rpm程って事が多い。この場合、50km/h×9000rpmで42mmストロークとすると57,000kmとなり、現代のリッターＳＳより長持ちするような結果となるが、これは現代のリッターＳＳが如何に高回転志向か？の現れとも言える。400ccマルチの創成期であれば、到達回転数は7500rpm程度で68,000km程度となる。当時を振り返ると、自身の経験でＧＰＺ４００Ｒでオドメーターで50,000km程、ＧＳＸ４００ＦＳインパルスで60,000km程でオイルを吹いていたので、この概算法による寿命推測は悪くないように思う。
現代の250ccツインでは、興味深い事に、ストローク量は400ccマルチと殆ど同じ。50km/h×8500rpmと、少し上に引っ張るけど大差無い。結果、60,000km程の概算値となる。市場に流通している車両の多くは、これ以下の数値であるが、二輪車の走行距離を考えれば、年間12,000km程だろうか？とすれば、このクラスのモデルは５年乗られれば、結構なメンテナンスが必要となる。この250ccの水冷ツインの過去を振り返るとＶＴ２５０Ｆが大見出されるけど、峠で酷使されていた初期型は、当時で50,000kmといえばスクラップ扱いであり、やはり概算手法は的を得ているように思う。
昔のバイクに目を向けると、まずは、250ccマルチだが、この場合は、50km/h×12000rpmで33mmストロークとすると43,000kmと一気に短くなるのが興味深い。回すことが快感のエンジンであり、12000rpmっていうのは控え目な想定である。当時のモデルのレブリミットは20000rpmに到達したモデルも存在する。50km/h×16000rpmなら32,000kmで摺動パラメータに到達する。でも、峠に入り浸っていたモデルなら、その程度で異音は発していたり白煙を吐いていたのも現実だ。
２ストロークでは、基本、ストローク量は50mm程度で全クラス共通。違うのはギア比で、加速時の到達回転数の違いが大きな違い。本来なら大排気量でも回したいところだけど、現実的な車重、パワー、ギア比の関係で、500ccでは回す場所が無かったというのが現実である。それ故に、500ccでは6500rpm、250ccでは8500rpm程度、125ccでは10000rpm、原付では30km/h想定で35mmストロークで10000rpmというのが現実的な加速時到達回転数となる。
前述したように、ストロークあたりの爆発回数、シリンダー内のポート、潤滑油の供給形態を考慮して、４ストロークの半分の摺動パラメータでエンジンのＯＨ時期を迎えると仮定して当て嵌めると、500ccでは50km/h×6500rpm÷２で33,000km、250ccでは50km/h×8500rpm÷２で25,000km、125ccでは50km/h×10000rpm÷２で21,500km、原付では30km/h×10000rpm÷２で18,000kmという感じとなる。
自身の経験では新車から降ろしガンマ４００で、エンジンＯＨを行ったのが38,000km、ＲＺ３５０Ｒで28,000km、ＲＺ２５０Ｒで22,000kmである。ＡＲ８０でエンジンが終わったのが15,000km程だ。
単車の寿命といえば、この摺動による摩耗の他に、電気系統、制御系統の劣化も有り得る。電気系統の寿命をコンディション維持には考慮すべき点。そこで、100,000km走行時点の累積点火回数で寿命を迎えるという仮定で、2L乗用車10万kmでの電気系統の作動量と等価な作動量に達するキロ数で逆算してみた。
すると、400ccマルチで35,000km、250ccツインで30,000km、２ストローク車で15,000〜20,000kmという数字が出てきた。
この数字を見て思いだしたこと、、、、そう、ＣＤＩユニットがパンクしたり、フルトランジスタユニットが壊れたりした距離数がこんな感じだったような記憶が蘇る。
二輪車では、電気系統が弱い印象だけど、エンジンが高回転型の分、回路の動作が四輪より多いので、或る意味、当たり前とも言える。
これを考慮して、四輪並の走行距離に応じた電気系の寿命も確保してそうなカテゴリーと言えば、クルーザー系の二輪のみと言って良い。クルーザー系ならば、エンジン機関部分、電気系統部分ともに四輪並の100,000kmの耐久性を維持している可能性がある。
ミドルツインクラスも比較的長寿命で、摺動面から言えば、50km/h×5000rpm、63mmストロークで68,000km、累積点火面での距離は50,000km程度が確保されている。
リッタークラスを含めて高回転型のマルチエンジン車では、摺動距離で55,000km以下、累積点火の相当距離では35,000km以下となっている。
長く楽しむのであれば、賞味期限の限られるモデルを維持する場合、用途外の利用を極力さけるために複数所有するというのがお奨めと言える。
このような概算法で用いるパラメータの絶対値自体に意味は無いが、パラメータを用いて相対性評価を行うには有効な手法である。基準に対する相対性を求めることで、相対的に、どの程度の値か？を推論するには、極めて有効である。
中古車を買う時、自分の使い方から、それがどの程度使えるか？という目安にも使えるものである。
モデル毎の走行距離から、自身の使い方、乗りたい年数から、実際に大丈夫かどうか？を判定するのは結構有用な計算である。
勿論、走行距離が正しいのが前提だけど、それを見抜く目があれば、この方法によってバイクライフで遭遇するリスクを少し減らすことが出来るのである。