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2019/09/25

TLR250R、PT100規格温度計追加

以前、2018年にハンドル左側SWの所にタコメーター兼用温度計(FS150℃)付けて、丘走行中にシリンダー温度150℃を超えない様に、149℃表示でエンジン停止して冷却休憩入れしてたんだが、150℃制限だと夏季は無風状態の蒸し暑い山林の中で結構しょっちゅう休憩しなきゃならないんで、ヨロメクし、メンドウ臭い。なので160℃まで緩和しちゃう誘惑、それならかなり頻度減るんじゃないか、油温125℃制限だけは継続なら多分平気なんじゃないかな気がして来た。それに最近使ってるASHのオイルは高温に物凄く強そうなんで多分平気だろ。...やった途端に焼き付くかも知れないが。

なので今の150℃までの表示範囲を超えて、300℃まで計れるとかいうPt(白金抵抗測温体)温度計を見付けたんで。取り寄せて併用してみる事に。今使ってるのはタコメーターとエンジンオイル用に変更の方向で。

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過去に空冷車で夏季でも焼き付きの経験は無い。モシカシテアレかな、というのは何回かあるってそんな時は日陰でやはり休憩にしてた。当時は良い温度計は無かったし、測るにしてもCA熱電対温度計とかはセンサーだけでも数万、白金測温抵抗体とかもやはりその位いはしたと思う。かなり前にアナログデバイセスから冷接点補償付きCA熱電対プリアンプICが出た時は革命的だった様な。その頃から手持ち温度計とか段々気軽に使える様になったと思う。


Chapter 1.

←カタログ画像(2ヵ所計れる) RL-TM004

Ptセンサー追加して依頼。
(RL-TS002-PT100、RL-TS003-PT100、RL-TS001-PT100)

←説明が良くわからなかったが、ワニ端子は、外部電源用だった。+2~+3V辺りからバックライト点灯開始、+8~+15Vで明るさは変化無く使えるみたい。規定の外部電源電圧は、+8~+30V、内部電池はCR2032、になっててどちらでも使えるみたい。ただ、外部電源があるからバックライト常時点灯ではなく、バックライトは起動時、昇温時と警報時、あとキー押しで2秒点灯するだけ、あとは消灯してしまい、常時点けることはできないみたい。あと来た奴はコネクターが違う、黒い汎用品(非防水)に変わってる。ビニテで巻き足すようだ。

実物取り寄せてみると、センサー側電線被覆の一部がスミチューブなものの、電線はシリコン耐熱?な様だ。なので上は200℃台は十分耐熱性がありそう、まぁナントカなるかな。シリンダーにねじ込める加工が可能か実物で検討、シリンダー温度の方は160℃はギリギリ行けそうだけど恐らく170~180℃は無い、さすがに焼き付くと思うんで。

バックライトはやはり常時点灯ではなく、表示温度が上昇中は点灯、それ以外はボタン押し2秒点灯で消灯してしまうみたい。なので運転中に点いたり消えたりするのは夜間は少々鬱っとおしい。設定可能なのか改造出来るのかは今んところわからない。あと電源長押し1秒で動作オフ(節電)が可能みたい。

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白金抵抗測温体」なんて昔はエラく高かった気がするんだが、何でも爆安な時代なんだねorz.



関連サイト 
https://www.ebay.com/itm/Double-sensors-thermometer-TM004-thermometer-waterproof-thermometer-bikes-e 



Chapter 2.
↑こういうのは昔、デイトナ製でマルチファンクションメーター」

←というのがあったみたいだけど、残念ながら10年前ぐらいに廃盤になってた。あとはヨシムラ製とかあるけどかなり高いのと、他も今使ってるメーターと同じ150~160℃が上限の製品が多くて空冷車用には測定範囲に余裕が無い。

(画像はパクリましたゴメン)
↑ http://gpz900r.jp/0901dytona.htm




Chapter 3.
センサーの、RL-TS002-PT100 (全長約67cm)をほぐして棒だけに加工してあちこち挿入して比較してみますか。

←先端の輪っかはM14用らしい。圧着端子?を嵌めこんであるだけだったので毟り取る。φ5mm、先端部だけφ4mmの只の円筒に。

実測抵抗値は、110Ω@25℃ で、少々高かったが、この温度では+1%以内程度には入っているみたい。そもそも2線式なんで、実験用みたいな4線式の精度は無いんだろうけど、バイク用には十分かと。

温度比較予定場所

(シリンダ温度関係)

 シリンダ後ろの上
 シリンダ後ろの下(⇒今、NTCサーミスタを挟んで測ってる所)
 シリンダ前の上側
 シリンダ前の下側
 ヘッドのプラグ座奥
 ヘッドの上
 ヘッドの前縁

(油温関係)
 ディップスティク抱き合わせ
 左右カバーボルトどれかの中で油温に近い奴を探す。

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PT-100のセンサーは、共通規格品みたいな物なんで、仕込む場所が決まったらセンサーを更に加工するか、既存のボルトを加工して市販の汎用品を埋め込んでしまえばキレイに出来るのでは。これがNTCサーミスタだと、既製品はデイトナもヨシムラとかもB定数やら公表していないんで、特性とか互換銘柄の特定が面倒臭い、正確に定数やら互換品特定するには恒温槽みたいなのとか要るし。
 


Chapter 4.

次、で、この黒いコネクターは何なのか?

JAEの2.54mm
モレックスの2.54 ?

刻印 AX 200 MD72









Chapter 5.

画像調べ捲った結果、JSTのSMシリーズの(互換品の)ようだ。ピッチは2.5mmなものの、「SM 2.54mm」というタイトルで互換品が大量に出回ってるみたい。なので、センサー側を作り変えるのは目処ついた。


関連サイト 
http://www.jst-mfg.com/product/detail.php?series=238








Chapter 6.

センサーの、RL-TS002-PT100 を剥がして見た所。


試しに100円ライターで炙って見た所、表示が120℃を超えた所で断線して壊れた。炙り方が乱暴で不味かったのか経過秒数からすると150℃前後じゃないか...先行き不安。

←あとこう云う形状で、M6x35mmぐらいのイモネジ(SUS304とかのスタッドボルト形状)のが在ると、既存穴に捻じ込めるんだが。


---後日

使用開始3日目、ヘッドのドーム部に入れてたセンサーが断線して故障した。最高温度は115℃前後。コードを押し込むと一時的に復活したり、倍とか270℃とか辺りを表示したりするんで、どうも内部の接続部に問題がありそう。LCD本体は兎も角、PT100センサーはこの会社の純製センサーを買わずに、汎用品で自作した方が良いかもよ。別の時に買った同社のNTCセンサーの方は2年以上保ってるんだが、PT100センサーの方は2個も連続で壊れるとなるとダメなんだろ。



Chapter 7.
サンダーで分解。


←先端まで配線が入ってた。肉厚は先端側でM4ネジ、胴部でM5が十分切れそう.

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しかし通販でPT100規格のセンサー汎用品が最安だと1個200円ぐらいで手に入る状況なんで、アッサリそっち入れ替えかな。


https://jp.rs-online.com/web/p/platinum-resistance-temperature-sensors/8937098/

https://amzn.to/3GH7Nii
https://www.amazon.co.jp/gp/product/B07PYWS8MV/



TE Connectivity Pt100 センサ PT100 2mm 2.3mm 0.3 % NB-PTCO-002 NB-PTCO-002、その他温度センサ : 白金測温抵抗体を電子部品・半導体の通販/販売サイト RSオンラインから最短翌営業日にお届けします。
JP.RS-ONLINE.COM


Chapter 8.

今つけてるNTCサーミスタセンサーはこんな感じ。アルミ箔で包んでフィン間に押し込んである。まずはこの今の1段下を基準にあちこち比較してみますか。












Chapter 9.

2019年に作ったメーターステーの型紙ベースに上下足して、LCDメーターを2段に付けられるモノを制作。










入手したPT100温度計を下段に仮に並べてテストへ。2Km程の用足しでもすぐ上がる。上段のタコ/温度兼用(~150℃NTC)と合わせて計3ヵ所を測定できる。

 プラグホール脇 94.1℃
 シリンダ後上 73.3℃
 シリンダ後下 73.7℃

2つのメーターでの個体差1~2℃として、シリンダーブロック上下で温度差はほぼ無し、プラグホール脇で約+20℃程度あるみたい。つまりは今迄150℃で停車してたが実際にはヘット側は170℃程度はあった可能性があるって事みたい。いままではメーター1個しか無かったんで、この差がわからなかった。ではヘット側で+10℃upの、180℃でも平気かどうかやね。最高に温度が高くなる部分はオイルが回らない部分やし平気じゃないか、なんだが。今、ヘッド側は鉄製メタルガスケット、ボトム側ゴム系一般ガスケットなのを、アルミか銅製に変更して均温化が良いのか。

ヘッドのドームやプラグホール部分の温度が高いのは当然で、ここらは180~200℃あっても面白くも無いと思う。問題はシリンダーが焼き付くかとか、油温過昇でカムシャフト表面が毟れるとかの限界までどの位い詰められるのか辺り。次はヘッドで油が回ってる上部の(アルミフィン表面の)温度、下のクランクケース、本当にシリンダー側が150℃前後になった場合とか、で、タップ立てセンサー1個埋める場所決めか。

普段の市街地使用では、今まで夏でもシリンダー130℃程度までなんで、問題なのは丘とか山の場合だけなんだがな。しかし2個もメーター並べるとうっとおしいんで、傾向やら限界メド付いたら1個に戻すか。季節が進んで気温が20℃台前半に落ちてきて、温度も上がらなくなってるんで、7月ぐらいに企画すりゃ良かったな。

これが水冷車なら水温と油温は近いし精々100℃前後、サーモスタット付いててで安定してるんだから何も考えず管理も簡単、既に世の中水冷車前提のエンジンオイルしかほぼ無いんだがな。

Chapter 10.
別の日、別の組み合わせで。


 シリンダ後ろの下 89℃
 シリンダヘッド前の上側左 走行中 78~100℃
              停車  108~110℃

 ヘッドのプラグ座奥 112℃

油循環で冷えてそうな「シリンダヘッド前の上側左」が意外に冷えて無かった。中の油溜りの温度はわからないが似た様なもんじゃないか。さすがにヘッド前面だけは走行風で温度が変わるが、それ以外の部分は走ろうが止まろうが意外な事にあまり変化無し。エンジン前面以外は放射か伝熱でしか冷却されないみたい。

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別の組み合わせで。

 シリンダ後ろの下 71℃
 シリンダヘッド後の上側左 走行中 58~68℃
              停車  68~83℃

 ヘッドのプラグ座奥 94℃
 ヘットカバー左側面 約86℃ (放射温度計で)

シリンダヘッド後の吸気管側は走行中は吸気で冷却されるのか結構冷えてた。今のところシリンダーブロック後側は意外と均温なものの、ヘッド側は各部温度バラバラで過酷な感じ。

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 シリンダ後ろの下  85℃
 シリンダ前の上側左 走行中 98~105℃
            停車 103~107℃

 ヘッドのプラグ座奥 108℃

予想外、シリンダーの前後で結構差があった。前後差13~22℃、停車すると跳ね上がり、そしてゆっくり下がって行く。つまりはシリンダ後ろで150℃だったら比例でも前は170℃にはなってたって事。オイルラインの通ってる後部側は意外とソレで冷却されてたみたい。タマタマとは言え150℃制限はアタリだったかもしれない。
ヘッドのプラグ座奥は全体で一番高いけど変動は少ないな。 



参考 
https://www.juntsu.co.jp/qa/qa1601.php



Chapter 11.

市販の四輪用エンジンオイルは130~140℃、レース用とか称する奴でも160~180℃が限度らしい、ASHに変える前に今迄でとっかえひっかえした油はだいたい1丘1山行きで走行距離に無関係にクランクケース側油温で110~115℃超えたらギア入りほぼ終わりみたいな感触だった。そうならやはりシリンダー後ろで135~155℃、ヘッド160~180℃が限界、理想的にはどちらも130℃以下じゃないかなんだが。空冷車は構造単純、管理ラクチンかもよで選んだんだけど、とんでもない落とし穴だな。

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今の所の傾向

クランクケース油温(相対ベースでの傾向(ディプスティック位置基準))


 ⇒+20~+25℃(@シリンダー後部下)

 ⇒+33~+48℃(@シリンダー前部左上)

   (シリンダー後部下からの差は、+13~+25℃(走行中は下がる))

 ⇒+40~+50℃(@プラグホール奥)

 (シリンダー後部下からの差は、+25~+30℃(昇温が早い。始動直後は差が大きい))

 ⇒+30~+50℃(@ヘッドEx側左前部)

 (プラグホール部分からの差は、-10~-2℃(走行中は下がる))

 ⇒+30~+40℃(@ヘッドIN側左)

 (プラグホール部分からの差は、-25~-10℃(走行中は下がる))


(放射温度計で外部測定)

 ⇒+35~+40℃(@ヘットカバー左側面)

 (シリンダー後部下からの差は、+13~+15℃)(カバー右側面も同温度)

 ⇒+0~-10℃(@ACGカバー、クラッチカバー上部)

どうもシリンダーからクランクケースへの伝熱が悪い、ヘッド~シリンダーブロック間の伝熱もイマイチみたい。シリンダーとヘッドのガスケットをA5056アルミ製に変更するなどして伝熱を良くするだけでも幾らか温度は下がるかも。

過去シリンダー後ろ150℃迄は別に異常な様子は無かったんで、大体カム側ケースで175℃超えないぐらい、下の油温125℃まで辺りが今迄での上限かな。今の所、走行して走行風と吸気で冷却されていればマア冷却は出来るが、斜面でハマってて、なんて場合でのカム周りの油温とシリンダーブロック温度をどこまで上げても平気なのか、センサーを埋めるならどこか。(加工が簡単で交換も簡単な所とか)

あと結論出すには、ヘッド油溜りの温度をナントカ一発測定して傾向掴みかな。



Chapter 12.

シバラク走って感想

 ヘッドの排気側は油が流れ落ちてる割に冷えて無い感じ
 排気バルブ側左側とシリンダー前側が予想外に温度が高い

やはりシリンダー後部で精々155℃程度でヤメといた方が良さげ。160℃(ヘッド側は予想で180~185℃)はギリギリ不味いかも。

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やるとしたら?

 右クラッチカバー側上部にある、ヘッドに行く油通路オリフィス約1mmを、

 マズは約20%拡大、φ1.1mmに。

 (オイルパイプ流路先のギア側穴はφ1mmのまま変更無し)


 排気ポート内部をセラミック断熱塗装

 ヘッダパイプをアルミ化して冷却強化

 オイルポンプ出口側通路清掃、若干拡大

 ヘッドカバーの油通路上をフライスで平面加工してヒートシンクと

 導風板接着


改造重量が増えても良ければ?

 ドライサンプ用電動ポンプ流用してオイルクーラー取り付け、フィラーから吸って、

 排気側タペットキャップから流し込み。(多分、1Kg程度以上は増加。)


タマの山丘酷使とか止めちゃえばソコ迄温度は上がらない、精々シリンダー後部130℃程度なんで、見なかった事にしちゃうとかもアリかも。



Chapter 13.
一応、ヘッド内部の油溜りの温度はどうなのか、っう確認。


走行直後で、エンジン停止後の測定になっちゃうが、タペットカバー部から、CA熱電対をヘッドのオイル溜りに挿入して温度測定。もう既に秋で気温が低く、20℃前後しかないんで、酷使してもシリンダー後部温度で120℃、前部では130℃ぐらいまでしか行かない。





 シリンダ後部下、110℃ (停車3~4分で一旦114℃程度に上昇。)
 クランクケース油温、114℃
 シリンダ前部上端、132.2℃ (3~4分で124℃程度に降下。)
 カムシャフト油溜り、118℃(停止後1分。3~4分で124℃程度に上昇)

既に停止して油が循環しなくなっているので、どんどん上昇、この時は最終的には124℃になった(シリンダ前側も132℃⇒124℃)。なので動作中で油が循環していれば、恐らく115℃ぐらいで済んでるのでは。シリンダー後部下と比べて高い所との差は22℃程度、なので油がエキゾースト出口側壁面で加熱されて180℃を超えたりして劣化、カム表面が毟れるとかしない為には、シリンダー後部下側では限界は高くて158℃程度以下、やはり155℃程度以下をキープする程度で山林走行が目安か。あとはエキゾーストマニホールド内部の断熱とかやれば5℃~8℃位いはヘッド温を下げられるかもしれない。

どこに最終的にセンサー穴を掘るかの方は、シリンダーの前側に作るのは冷却風が当たるのを邪魔するし、やっぱし後部左の中位い辺りが無難かな。しかし面倒臭いんで今のままアルミ箔詰めで押し込んでオシマイ、リビルドする時に穴掘りとかにしますか...

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今回入れてるエンジンオイルは、夏越ししたものの、まだ使えそう。なのでAZ CKM-002、とZnDTP(Red Line Engine Oil Break-In Additive)を50ccづつ追加してギア入り維持、出来れば春まで保たせますか...勿体無いし。



Chapter 14.
話しは逸れるが...


この夏~は、エアコンドップリ漬かりながら他人の北海道ツーリング動画とか見てると、北海道じゃないが気になる奴を発見。

「道志道のネズミ獲りのレッドラインは+15Km/h」

つまりは54Km/hが正確に出ないと下手すりゃ免停、バイクどころか4輪の運転もアウト、になっちゃうっう事らしい。前回免停になった時は電車通勤に職業転換、満員電車で担ぎ屋状態で実に苦痛だった。

https://www.no4onoffroader.com/entry/2019/06/06/225734


..たしか、54Km/hは、今のデタラメメーターだと43Km/h表示ぐらいの筈。
49Km/hだと、39Km/h表示以下ぐらい。
 (2014年実測 https://imp.webike.net/diary/102053/)


 http://nokubi.jp/apps/speedrpm/


↑そこで現在装着しているIRC TR011ツーリスト(新品外径φ697mm)とファイナル13/46Tのセッティングでの回転数⇒速度を、件のサイトで色々条件入れて計算してもらって、記憶をリフレッシュ。54Km/h以下で走行するには、6速で約3700rpm以下、5速なら約4500rpm以下、49Km/hならば4100/3400rpm以下ぐらいでないと不味いという事みたい。普段の市内主要道用足しでは5500rpmを超えない目安だけ、大体、5000rpm程度で走っているのは全くダメダメっう事。(因みにクルマの方も燃費目線で5500rpm以下目安で走行。)

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実際に走行して確認した所、メーター20Km/h指度で6速2000rpm丁度、40Km/h指度で6速4000rpm丁度だった。なので、この2年ぐらいで更に劣化したのか実速よりも17Km/hも低く表示、メーター読み37Km/h程度か、6速3700rpm以下のどちらかが、40Km/h規制の道志道でのデットライン54Km/hになりそうな。

TLRで捕まって高額サイン会の体験は無い(てか、狙われないでしょ)けど、5、6速部分のメモだけ作成、制限速度覚える迄パスケースにでも入れときますか。...---しかし、ああいうエエバイク買ってどーんと10日ぐらい空けて北海道に行きたいもんだ。


前回越路林道を途中で断念したのが悔しかったので再挑戦キャンプをすることにした。 断念した記事はこちら! www.no4onoffroader.com 拠点は前回と同じで道志の森キャンプ場。 いざ出発!
WWW.NO4ONOFFROADER.COM


Chapter 15.
小型メーター1個でタコ、温度同時表示できる最近のは無いのか検索。


←Koso G2 series.(ebay)

白いコネクターの付くタイプの温度センサー(PT1/8ネジ)はJSTとか云うタイプで、NTCなのかPTなのか不明だけど250℃迄計れるらしい。これ以外にスティック状の形状のもあるみたい。

150~160℃のものは良くある。けど300℃とか250℃対応は少ない。同時表示で手間無しなのも好さげ。今使ってるPT100センサー用よりはだいぶ高いけど。


https://www.koso.com.tw/products-detail.php?lang=en&id=308



Chapter 16.
KOSO、JSTタイプ250℃センサー、試しに取り寄せ。

(KOSO KI001R15 M14/JST connector)

←約20℃で41.3KΩ、NTCサーミスタータイプのセンサーみたい。残念ながらPT100規格品とは互換性無し。付属のプラグホールアダプターはアルミ製。

ちょっと問題アリ。ネジは、M4-L16mmかと思ったらφ4.25mm、p0.8弱ぐらい、UNF#8の様な感じだけど微妙に太いとか違う変な奴だった。互換加工とかするとしたらネジ切りは諦め、φ4.25mmの深穴(挿入穴だけ)加工だけにするとかか。




Chapter 17.

2020/03下。

去年投入したPT100センサー、3個断線全滅。半年の寿命だったな。ま、ボチボチ安い汎用品で交換用センサー製造...





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