バイクトリビア

ハイパワー車はバルブが違う

チタンバルブ

2010年前後からSSやメガスポーツといったハイスペック車のスペックインフレが起こりました。

今では200馬力も当たり前な恐ろしい時代に。

少し前までは200馬力なんてレーサーくらいなものだったのに。

 

さてその200馬力を可能なものにしたのはバルブが変わったからなんです。

 

※バルブが何かわからない人への簡単な説明

エンジンバルブ

バルブというのはエンジンの燃焼室の出入口のドアみたいなものと思ってください。

これが(涙滴型の回るカムシャフトに叩かれて)開いたり閉じたりすることで上下するピストン運動し、圧縮や排気が出来る様になってるわけですね。

 

ところでどうしてレブリミット(回転数リミット)があるのか考えたことがありますか?

それはエンジンオイルの油膜切れやピストンピンやコンロッド保護の意味合いもありますが、最もたる原因はクランクの回転にバルブの開閉が追いつかなくなって共振し正しく働かなくなってしまうからです。これをバルブサージングといいます。

バルブとピストンがゴッツンコして折れたり曲がったり、ヘッドから突き出て来ます。

よく漫画とかアニメでブンブン走ってたらドカーンってエンジンいくパターンのやつですね。

 

回転運動だけでいいクランクと違ってバルブは上下運動。回転運動より上下運動の方が大変なのは何となくわかると思います。

エンジンの性能を決めるのはバルブと言われるほどバルブはとても重要なファクターなんですね。

カムギアトレーン

だからドゥカティは共振の原因となるバルブスプリングの要らないデスモドロミックを使ってるわけです。こうすることで一般的なチェーンタイプよりも更に正確でロスのない開閉が可能だから。

 

しかしそれでも限界はある。そこで生まれたのがチタン製のバルブ(インレットバルブ)です。

ステンレスバルブ

通常のバイクのバルブはステンレスです。

 

それに対しハイパワー車はチタン。

チタンバルブ

って写真で見比べても分からないですよね。チタンといえばマフラーの方で馴染みの多い人も多いと思います。

「チタン=軽い」というイメージが先行してますが、正しく言うなら「軽くて強い」です。

チタン

確かにステンの約半分という脅威の軽さですが、ただ軽いだけでなく強度もとても高いため薄肉化でき、更に軽く出来るというわけですね。

 

バルブをチタン化で軽量化することで

・より正確な運動が可能に(コレが一番大きい)

・軽いため傘の径を大きくしても重くならず吸排気効率のアップ

・正確さが増すのでリフト量(バルブが開く深さ)を上げられ、これまた吸排気効率のアップ

・バルブが軽いためバルブスプリングのバネレートを弱く出来るのでフリクションロスの軽減

等など

S1000RRエンジン

これらのメリットからもはやSSやメガスポーツといったバイクにチタンバルブは欠かせない物となっています。

近年ではハイスペック250として話題に上がるWR250なんかもチタンバルブです。

あれもチタンバルブを採用したことで250とは思えないスペックが可能になったわけですね。

 

メリットだらけのチタンバルブ

もう採用しない手はない・・・かといえば実はそうでもなかったりするんです。メリットがあるからにはデメリットもある。世の中そんなに甘くない。

メーカーやそれにベッタリな業界は絶対に書かないと思うので敢えて書きます。

 

 

 

※該当車に乗ってる人は要らぬ心配が増えるので見ない事を推奨します・・・

 

 

 

 

デメリット1「ステンレスの比じゃない製造コスト」

ステンレスと比較した時、40~50倍の生産コスト差があると言われています。

さらにチタンは性質上成形が非常に難しく、簡単に狙った通りの物が出来ません。

ましてコンマ単位での正確さが求められるバルブですので尋常ではない生産コストがかかってしまうわけです。

メーカーも止むに止まれず使っているというのが現状かと。

これはまあ大した問題じゃありませんね。そのぶん車体価格に反映されてるでしょうし。

 

 

デメリット2「強すぎる故に脆い」

矛盾しているように聞こえますが、こっちが結構問題だったりします。

チタンは摩耗性と展延性が悪いという性質を持っています。

 

まず摩耗性ですが、チタンは簡単に言うと滑りにくいため摩耗し易い性質です。

じゃあバルブ開閉の度にバシバシ叩いて大丈夫なのかって話ですが実は大丈夫じゃなかったり・・・そのためチタンバルブはかじりや焼き付きを起こす可能性が高くなります。

 

 

次に展延性ですが、これまた簡単に言うと折れるという事です。

チタンバルブ破損

チタンは頑丈で曲がったり伸びたりしない反面、限界を迎えると何の前触れもなくポキっと逝きます。

そうなったらエンジンお釈迦です・・・チタンバルブにはこういったデメリットというかリスクが伴うわけですね。

 

 

読んでしまって後悔してる人へ

恐らくデメリットを読んで、信じられなかったり、落胆している人もいるかと思います。

でも安心してください。メーカーが採用しているチタンバルブはそんな弱点を解決するためバルブに特殊なコーティングをすることで解決しています。

実際、普通に走れているなら何の問題は無いわけで・・・驚かせてごめんなさい。

(ちゃんとメンテしている前提の話ですが)

 

ただし、ステンレスバルブより寿命が縮む"恐れ"が増すのは事実です。

だからSSやメガスポーツといった、よりスペックを求められる車種にしか採用されていないわけなんですね。

というか元々はレーサーのための部品なんだからレースからフィードバックされた凄い技術とも言える。

まあつまりはハイパワー車にチタンバルブはもう必要不可欠ってことです。これからはコンロッドやクランクシャフトなんかもチタン化していくんでしょうね。

 

 

最後に余談

最近サードパーティ製で見た目も鮮やかなチタンボルト等が流行っていますね。

チタンボルト

この記事を読んでもらったら言いたいことは既に分かると思います。

チタンは何の前触れもなく突然ポキっと逝きます。だからチタンボルトを使うなとは言いませんが、使う場所には気をつけましょう。

純正の重くてダサいスチールボルトもただ単にコストカットと言うわけではなく

耐久性や腐食などを考慮した上で、適材適所で使ってたりするわけです。

 

【関連ページ】

エンジンカーボンを"溜める走り"と"除去する走り"

見えないバルブの見えない配慮

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