「峰風」とともに

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596.電動バイクの私的デザイン考 (4)動力伝達機構(b)

 自動変速すればこれらの問題は解決します。 特に無段階に変速出来れば理想的です。
我々の周りには無段階変速する乗り物が沢山走っています。
それはスクーターです。

HONDA フォルツァ 
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無段階変速機構 ( Vマチック機構 )
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 この機構はドライブ・プーリー(エンジン側)とドリブン・プーリー(タイヤ側)をコグド・ベルトで繋ぐ方式で動力を
伝達しています。
そして各プーリーは2枚の傘型の板で出来ていて、更に内側にはコグド・ベルトが噛合う、
が刻まれています。
エンジンの回転が上がるとドライブ・プーリーに仕込まれたウエイト・ローラーが遠心力で外側に移動し2枚のプレートの
間隔
が狭まり、コグド・ベルトが外側に押しやられプーリー直径が増えたのと同じ効果があります。

速度が下がるとバネの力でウエイト・ローラーは内側に戻りプーリーが開いてプーリー直径は小さくなります。

反対にドリブン・プーリーは回転が上がると2枚の歯付き板の間隔が拡がり、プーリー直径が減る効果
生みます。

速度が下がった場合はバネの力でウエイト・ローラーは内側に戻りプーリーは閉じてプーリー直径は増えます。
ムーバル・ドライブ・フェースの傾斜がドライブ・プーリーとはになっているのです。

 ただし、この機構はドリブン・プーリー側にクラッチ等付属の機構が必要なのでこのままでは
後輪のバネ下重が大きくなり、好ましくありません。

変速範囲はレシプロエンジンより狭くて良いのでドライブ・プーリーのみ自動変速すれば充分だと思います。
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ケース 4 の場合、チェーン駆動でなく、コグド・ベルト駆動なので耐久性
心配がありますが、最近はコグド・ベルトもアラミド繊維を編みこむ等、強度は格段に上がっています。
 また、レーサーレース毎に整備をするので問題はありません。
私はこのシステムが一番、電動バイク・レーサーに相応しいシステムだと思います。

次回はカウリング形状とエアロ・マネージメントを考察します。
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by SS992 | 2010-06-30 21:20 | メカ談義

595.電動バイクの私的デザイン考 (3)動力伝達機構(a)

 前回、予告したとおり、今回は電動バイクの動力伝達機構について考察します。
その前に現行のガソリンバイクの動力伝達機構について復習します。

DUCATI スポーツ1000s
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ガソリン・バイクの動力伝達機構 模式図
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ガソリン・エンジン(レシプロ・エンジン)は粘りが少なく直ぐにエンストする傾向にあります。
このため、クラッチを用いてバイクの発進時や変速時に掛るトルクの繋がりをスムーズにする工夫が
必要になります。

1次減速機で一旦半分位の回転数に落とし、変速機で状況に合わせた回転を
得られる様、変速します。(なるべくパワー・バンドを外さないためでもあります。)
そして最後に2次変速機で1/3位の回転数にして走っているのです。

 電動バイクはご存知の通り、モーターで駆動されます。
電動モーターレシプロ蒸気機関に次ぐ粘りが有りますから、クラッチは不要です。
一番単純な構造が ケース 1 です。
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ZZR-600ベースの電動レーサー (ケース 1 仕様?
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現行のバイクの動力伝達機構からクラッチを省いた物 (ケース 2 )
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 現行のガソリン・バイクの動力伝達機構は完成されていてモーター回転数と駆動力の組み合わせを
自在に変えられる強み
を持ちます。
また、多少、能力の劣ったモーターでもその能力をカバー出来ると考えられます。
RC-8 ベースの電動レーサー ( ケース 2 仕様? )
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しかし、そこまでの自由度が必要でないのはケース 1 のバイクが勝利した場面があった事で解ります。
また、ギア・ボックスがある分、重量も増え、使っていないギアは完全に死重量です。
そして、能力の劣ったモーターを使うのは技術の王道では在りません。
パワー・ユニットは常に最高の物を使う事が勝利に繋がります。

パワー・ユニット最強力な物を使い、最小限の変速操作で済ます物( ケース 3 )
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このシステムは重量こそケース 2 より減らせますが、変速操作の煩雑さは 0 には成りません
ゼロ・アグニ の 電動レーサー ( ケース 3 仕様? )
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シフトペダルが見えませんが最少の変速段数に抑えているのであればハンドルにシフト・スイッチ
付ける事は可能だと思います。
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by SS992 | 2010-06-26 21:54 | メカ談義

594.電動バイクの私的デザイン考 (2)クーリング・マネージメント

 TTXGP第2戦を制したLightning Motorsのレーサーは第1戦では、序盤、健闘したものの、
レース終盤、電気系のオーバー・ヒートにより速度が出なくなり、Zero Agni のマシンに敗北しました。
バイク生活あれこれ TTXGP ・・・ Zero Agni vs Lightning Motors

Lightning Motors レーサー
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第2戦は問題を解決してぶっちぎりで優勝しました。(何をどうしたのかは不明です。)

チーム・ノートン・エレクトラ のマシン
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第2戦、Lightning Motors のマシンに喰らい付いていましたが終盤、速度が出なくなり、
Zero/Agniに抜かれて3位になりました。
多分、TTXGP第1戦の時、Lightning Motorsのマシンに起こったのと同じトラブルが起こったと
私は考えます。

それはモーターやバッテリーの過熱です。
特にモーターはバッテリーの後に有り、空冷しづらい位置に有ります。
前方から走行風をダクトで導入しても間に合わなかったのでしょう。
バッテリーも動画を見る限り、MotoCzyszのマシンの様なラジエターは確認出来ないので
走行風任せの冷却だったと考えられます。
反対にMotoCzyszのマシン E1pc はバッテリー前面にラジエターが確認できます。

MotoCzyszのマシン E1pc
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ラジエターは有りますがモーター用か、バッテリー用か、はたまた両方冷やしているのか、まだ解りませんが、
一歩先行くテクノロジーが使われているのは間違いありません。

前回取り上げたSWIGZ.com レーシングチームのマシンの緒元表にクーラント・ポンプの表記が
あるので他にも液冷を採用しているチームは少なくないと思います。

空冷軽量ですが、均一な冷却はやはり液冷には敵いません。
また特にモーターの冷却はモーター外装の液冷だけでなく、モーター内部に冷風を吹き込んで
中からも冷やせば(内部の冷却は空冷ですが・・・)より完璧なものになると私は考えます。

さて、このラジエターの配置ですが私は旧来のバイクのガソリン・タンク位置が相応しいと考えます。
 現行のガソリン・バイクでもこの位置はエアクリーナー・ボックスで殆ど空洞です。
ここにラジエターを設置し、クーラント(冷却液)を冷やします。
モーター内部を冷やす冷風は走行風をラジエターを経由しないで直接モーター内部へ送り込みます。

現行バイクのラジエター位置にもラジエターを設置すればより完全になるでしょうが、
冷やし過ぎも害があるのでこの位置はラジエター・ボックスへ走行風を導く為のエア・スクープとするのが
走行抵抗も少なく、ラジエターにも充分な冷風が取り入れる事が出来るのではないでしょうか?

次回は動力伝達機構について考察します。
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by SS992 | 2010-06-22 21:47 | メカ談義

593.電動バイクの私的デザイン考 (1)重量物の配置

 前回、電動バイクにはガソリンタンクが無いから好きになれなかったと書きましたが、
実際、自分がデザインするとなると話は変って来ます。

バイクは敏捷性を要求される乗り物です。
その敏捷性を確保する為にはバイクの低重心化を図らなければなりません。

このマシンはモーター・ユニット下にもバッテリー・ユニットを配置している事が解ります。
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TTXGP2010年第2戦優勝車 Lightning Motors のレーサー
下部カウルの形状がバッテリーの内臓を想像させます。
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これらのレーサーはモーター・ユニットの下にまでバッテリーを積んでいます
つまり重いものは極力下へ追いやる考え方です。
現在の電動バイクにおいては、重量物はモーター・ユニットとバッテリーに他なりません。

そして、ガソリン・タンクのあった位置にはなるべく軽い物を装備する必要があります。

現在各社ともこの位置には何も付けないか、ライダー用の腹当てパッド等、ダミーの
タンク
を付けている様です。

何も付けない例 チーム・ノートン・エレクトラ
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前回紹介したSWIGZ.com レーシングチームのレーサーは所狭しとバッテリーを積んでいました。
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少型多数主義なのかどうかわかりませんが私にはスマートなやり方には思えませんでした。

私の見る限りでは今のところ最も完成度の高いモーター、バッテリーユニットの配置を持っているのは
MotoCzysz E1pc です。
このレーサーは2010年6月10日に行われたTT Zero の優勝車でもあります。
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バッテリーとモーターがワン・ユニットに纏まっています。
(モーターは更に2基あり、合計3基で駆動する模様です)
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上面はダミーのガソリンタンクでライダーの腹を当てる様になっています。
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原型となったバイクの外見を重視したレーサーはTTXGP2位のZero/Agniを除いて
殆ど先頭争いに加わる事はありませんでした。

Zero/Agni GSX-R750系ベース?
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ZZR600ベースのレーサー
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ドリブン・スプロケットの巨大さとドライブ・スプロケットの小ささが印象的です。
このバイクは1速なのでしょう、チェンジ・ペダルが見当たりません。

RC 8 ベースのレーサー
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Zero/Agniのレーサーもチーム・ノートン・エレクトラスピードダウンが無ければ2位になる事は無かった
思います。
TTXGPの動画を見ていると優勝したLightning Motors のマシンがぶっちぎりで3位以下を
引き離し、2番手のチーム・ノートン・エレクトラのマシンはそれに喰らい付いていきました。
終盤、何故か速度ダウンし、Zero/Agniに抜かれてしまいました。
40年前のデザインを踏襲したチーム・ノートン・エレクトラのマシンはリア・ツインショックでしたが
最新のデザインのマシンを蹴散らす活躍を見せました。

これは敢えてツインショックとする事で車体内部からサスペンション・ユニットを追い出し、
その分、バッテリーを積むスペースを確保する目的があったと考えられます。
ガソリン・タンク・スペースは取り去ったままにし、重心上昇を押さえる事に成功したのでは
ないでしょうか?
やはり、革命的なマシンには革命的デザインが必要だと思いました。

次回はクーリング・マネジメントです。
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by SS992 | 2010-06-18 21:19 | メカ談義

592.ゼロ・エミッション・レーサーの実力を計算してみました。

 前回TTXGPに参加した老兵ノートン・レーサーについて語ってみましたが、本来、私は電動バイクには
否定的な感情を持っていました。
スクーターじゃあるまいし、ガソリンタンクの無いバイクなんて認めたくないと言う気持ちでした。

しかし、ノートンまで出ていると知ったら俄然、調べたくなって来ました。
しかし、国外のサイトでも具体的なデータが揃っている物は少なく、TTXGPに参戦する予定でしたが
結局、今回は参加を見送ったSWIGZ.com レーシングチームのレーサーを取り上げざるを得ませんでした。
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このバイクはGSX-R750のフレームをベースにモーターや電池を積んだもので
最大出力 194ph 最大トルク 400Nm の化け物です。
心臓は384Vで働くDCモーターでそれを駆動する電池はリチュウムイオンバッテリー
360個積んでいます。
モーターは最高回転数8,000rpmまで回ります。(モーター軸)
1次減速比は520:1ですから後輪最高回転数は理論上15.4rpmまで回るはずです。
そしてタイヤの仕様200/70R 16.5in からタイヤ直径は約70cmですから
最大速度は理論上203.3km/hでるはずです。
モーターの効率が94%なのでそれを考慮すると191km/hです。
もっとも実際には空気抵抗があるのでもっと下がると思いますが約150km/hは固いでしょう。
TTゼロエミッションでは100mph(161km/h)が一つの目標になっている様ですが、このレーサーなら
もしかすると100mphを越える事が出来るかもしれません。
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上の写真の沢山ある細いシリンダー状の物が全てリチュウム・イオン電池と思われます。
そして中央の銀色のブロックがモーター・ユニットでしょう。
このバイクは電動バイクの例に漏れず、1速しかありませんが、もう1速付け足して2速にすれば
確実に100mph(161km/h)を越えると思います。
(直線で速度が乗った時、2速に変速して減速比を減らし、速度を稼ぐのです。)
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by SS992 | 2010-06-14 21:35 | メカ談義

591.ゼロ・エミッションレーサー、ノートンはバイクもリサイクル?

 例によってあちこちのBLOGに御邪魔させてもらっているとおや?と思うBLOGがありました。
elimiさんのバイク生活あれこれ(TTXGP 第2戦は Lightning Motors が勝利)です。

掲載されているサイトに跳んで動画を見ていると2番手で走っているレーサーに眼が吸い付けられました。
1977年にレース活動を中止したバイク界の名門ノートンのレーサーの最終型に似ている・・・。

掲載されている他のサイトにも跳んでみるとやはりありました。
Team・Noton・Electraのレーサーでした。
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元になったのは1974年型のパイプ・フレーム型と思われます。
これからガソリン・タンクを取り去ったものが原型と見ました。
(ホイールも18インチから17インチに変更している様です。)
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環境保護教化の一貫として始まったTTXGPですがレーサーまでリサイクルとは恐れ入りました。

レースはLightning Motors がポールツウフィニッシュを決め、優勝しましたが、Team・Noton・Electra(#37)は
序盤2番手でしたが終盤、Zero/Agni(#22)に抜かれてしまい、3位に順位を下げてしまいました。
何故、Agniに追いつかれたかは解りませんがスピードダウンしたのは確かです。
これがモーターのオーバー・ヒートが原因だとするとノートンはガソリン・エンジン車の時代から常に熱対策に
苦しめられている事
になります。

TTGPも回数を重ねるにつれ、モーター等を冷却するシステムを持つマシンが出現するでしょう。
例へ、電動とはいえ、発熱や蓄熱の問題は不可避だからです。
最初は空冷、そして水冷が多用される様になると私は考えます。

しかし、後部ツイン・ショックの古典的レーサーが最新のバイクレースで3位とは言え、入賞したのは驚異です。
元々のノートンの設計の確かさを示していると私は感じました。
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by SS992 | 2010-06-13 19:42 | メカ談義

590.スポーツ・クラシックの系譜

 思えばスポーツ・クラシック シリーズ は ドカティ の オンロード・バイクの変革期に生まれました。
また、ドカティの過去を振り返る試みでもあったと思われます。
GT750に対応するGT1000

 GT750 (1972)
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 GT1000 (2005)
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 750SSイモラ・レプリカに対応するポール・スマートLtd

 750SSイモラ・レプリカ (1974)
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 ポールスマートLtd (カスタム済み)
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 750スポーツに対応するスポーツ1000

 750スポーツ (1974)
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 スポーツ1000
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750スポーツ オプション装着車 (1974)
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スポーツ1000 (レーシング・カスタム車)
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オレンジに黒のZラインが決まっています。

またベベル時代と異なりフルカウルのオプションが用意されているのもスポーツ・クラシックの特徴でした。
スポーツ1000s 
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スポーツ1000s (フルカウル・オプション装着車)
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スポーツ・クラシックは全てデスモドローミック機構が装着されていますが、
旧作のベベル・エンジン車750SSイモラ・レプリカだけがデスモドローミック機構を装備していました。

750SSイモラ・レプリカは今のスーパー・バイクに相当するライン・ナップだった事が解ります。
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by SS992 | 2010-06-11 21:18 | カスタム

589.イモラ・レプリカ への 情熱 (2)

 2000年に発表され、インターネット販売で瞬く間に完売したMHR900エボリューションに続く次回作は
ポール・スマート リミテッド・エボリューションだとの情報が流れました。

MHR 900 ed
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2005年、その噂はスポーツ・クラシックシリーズとして現実のものと成りました。
ポールスマートLTD、スポーツ1000、GT1000、スポーツ1000sです。
しかし、ポールスマートLTDはイモラ・レーサーのレプリカではなく、イモラ・レプリカのレプリカでした。

 750SSイモラ・レプリカ(1972)
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 ポールスマートLTD
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エンスージアジスト達は自分達の信じるイモラ・レプリカを目指して動き始めました。

 イモラ・レプリカ・レプリカ
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ドカティの方でもオプションとしてフルカウルを用意してくれました。

 イモラ・レプリカ・フルカウル(18インチホイール装着車)
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このマシンは当時の車両に合わせて18インチタイヤを履いています。

 イモラ・レプリカ・フルカウル(2in1 マフラー、イモラ風シングルシート 装備)
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これらの作品はデスモの駆動こそ、ベベル・ギアではなく、コグド・ベルトになっていますが、当時の雰囲気を充分に伝える物となっています。 
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by SS992 | 2010-06-07 19:00 | カスタム

588.イモラ・レプリカ への 情熱 (1)

 ’72年のイモラ 200マイル レースでの勝利を記念し、ドカティは有名なベベルギア駆動
デスモドローミクー給排気弁を装備した 750SS イモラ・レプリカ をリリースしました。

 750SS イモラ・レプリカ
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シングル・シート、低く構えたセパレート・ハンドル、大ぶりなロケット・カウル等、それまでの市販車には
あまり見られないレーシーな装備が奢られました。

しかし、ドカティ・フリークとも言うべきエンスージアジスト達はそれに満足せず、愛車をポール・スマートの
駆ったイモラ・レーサーに近づけるべく努力を重ねました。

 F750イモラ・レプリカ
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この当たりまでは公道走行を考えたレプリカですが
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中にはレプリカを目指しながらレプリカを越えてしまう作品も有りました。
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 何が越えているかと言えばオリジナルのマフラー2本出しですが、これは 2in1 になっているのです。
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公道走行不可のレーサーですから遠慮無しに爆音を轟かせられます。
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by SS992 | 2010-06-03 19:28 | カスタム