一型改造さん：4VPシリンダー水冷化、その2：冷却デバイス設置編

4VPシリンダー水冷化、その2：冷却デバイス設置編

4VPは焼・・・・（中略）・・・・シリンダーができました。
なんや！それ！つーかシリンダー編参照してください。

シリンダーが出来ても、そこで終わらないのが水冷の面倒臭いところ。
車両として運用するにはラジエターやウォーターポンプなど、冷却デバイスの設置が必要です。

ラジエターの配置

まず大きなところから考えるとラジエターの配置ですよね。
元々空冷エンジンを積んでた車両ゆえに、新たにラジエターを設置するスペースなんてありません。

大手メーカー製を含めて大抵の水冷マシンは車体前面にラジエターを持ってきています。
大抵のバイクは前に進むんだから、風が当たりそうな前面に持ってくるのは当たり前といえば当たり前ですが、それ以外の配置って絶対ダメなの？
せっかく熱源を搭乗者の後方に追い出して快適な居住性（？）を実現したのがスクーターって乗り物なんだから、この際徹底的に熱源を後方に追いやりたい。

そもそも、前進する車両に押しのけられた空気はどこへ行くのか？車体側面を流れて、車両後方で収束する。つまり、車体前方も後方も空気の流れ道であることに変わりはないのだから、ラジエターを前につけようが後ろにつけようが大した違いはないんじゃないの？

と、いうようなことを、「KDXのラジエター見せてあげるヨ」というvuuさんと、 vuuさんとのプチオフの待ち合わせ場所にたまたま居合わせた Ka10さんに語ってみたのですが、お二人とも「えぇ～？ラジエターは前じゃないとダメだよぉ～」と畳み掛けるんですよ（泣）

前のほうがより理想的ってのは感覚的に分かるけど、逆に後ろは絶対ダメって根拠はないと思うんだよなぁ．．．．

ま、やってみればイイじゃん。
後ろに付けて全然冷えなきゃ前に持ってくればいいワケだし、後ろでOKなら「風さえ当たれば後から前からドウゾ」っていう新たな常識が生まれるかもしれない。

vuuさんとKa10さんからはどうしようもない頑固者に見えただろうなぁ．．．．

このページの編集でリンク先のアドレス確認に走ってて、以前もといちさんと3人でプチオフした makotoさんのページを開いたんですが、 makotoさんも水冷化に挑戦してるんですね。
けっこう苦労してるっぽいんですが、「前に付けてもこんなに苦労するんだ～」と若干ヘコんで帰ってきました。

You、後ろに付けちゃいなヨ

「．．．．と電波がオレに言いました」と意味不明なことを口走りながら、
YZ250のラジエターをYAMAHA-GrandAxisの車体後方に当てはじめた、はたけ容疑者。

あ、そうそう、なんでYZ250のラジエターかって言うと、前だろうが後ろだろうが縦配置になるのは確実だろうと思っていたから、細長いラジエターをデュアル配置にしているオフ車のラジエターを持ってこようと思ったんです。
で、その話を聞いたvuuさんが同じようなラジエター配置のKDXのラジエター持ってるから見せてあげるよ、ということになってさきほどのプチオフということになり、プチオフで大体の感覚をつかんだので同じYAMAHA系から新品をチョイス、せっかく買うんならレーサーのパーツでしょ、ってことでYZ250の左ラジエターを買ってきた、ってことなんです。

型番は5NX-1240A-00、\16,275（汗）でした。

で、入手したラジエターを車体に当ててみました。

横に配置するのか．．．．

縦に配置するか．．．．

ラジエターから出ている取付プレートの形状を考えると、横置きにしたほうがスンナリ付きそうなんだけど、いかにも｢ラジエターですぅ～、見てください～」みたいな、媚び媚びな雰囲気があって、コレだっ、て気持ちにならない。

縦にするとどうかって言うと、「あれ？フェンダーかな？」と思わせといて、近づいて良く見ると「ラジエターじゃん、水冷？」みたいな意外性がGood！

というか、付けるなら縦配置と思ってたんだけど、実際に当ててみたらかなり難工事になりそうな気がして、ビビって横にしてみたけど萌えなかった、ってのが真相。

なんとしてでも縦配置にすることだけは決めて、詳細は後日詰めることにしました。

水温表示付タコメータ

突飛な位置に付けたラジエターが機能を発揮するのかどうか、確認する手段としても水温計は必要。
ちょうどタコメーターも壊れていたので、デイトナの水温表示付タコメータを買ってきました。
これはランナーにも使って見易いし壊れないので水冷スクーターには使い易い製品。同じデイトナのタコだけのはバックライトは切れるは回転数表示は狂うはで、 2回ほど買いなおしてイヤになりました。

さて、どこに付けるか．．．．
これまでのタコだけのものはスピードメーターの上にアルミステーで乗せてましたが、かなり目立つんです。
「タコです！もちろん後付けです」な感じで自己主張してて、おまわりさんに「コレ自分で付けたの？」なんて言われたことがあります。
まぁオレ自身も、そろそろゴテゴテボテボテと取って付けたような改造もイカガナモンカ、と思い始めてたころだったので、出来るだけ目立たないように、ラジエターは水冷なんだから仕方ないとして、それ以外の部分は極力市販状態に見える形で組み上げたいと思ったのです。

運転中に見える位置に．．．．とメーター脇に付けてみたところ、デカ杉、目立ち杉であることが判明して却下しました。

でも、スピードメーター周辺じゃないと運転中に確認って、ほぼ無理なんですよねぇ．．．．
とは言え、今回のコンセプト「ラジエター以外は目立たない」を実現するとなると、目立たない＝確認しづらい位置に取り付けざるを得ない。
もう、走行中には見ないことにして、グローブボックスの中に付けてしまいました。

上の写真のバックミラーの根元を見ていただきたいのですが、 POSHのミラーステーをカウル内に取り付けて、ミラー取付位置を内側にズラシてみたんです。
「なるべく市販状態に見えるように」ってなると純正ミラーを左にも付けるのはハズせない。もちろん後方視界も良くなるし。
でもすり抜け性能が落ちるのは頂けない。どーしたもんかな、と思って内側に移動してみたんだけど、これが中々具合が良いんです。
右っかわもマスターシリンダーのカップ取り付けネジ穴を利用して同じ位置に移動したんですが、乗車状態でポジション全体がキュッと締まって、左右同じミラーが同じ位置に付いてるせいか、視界バランスが良くなってカラダのバランスも取りやすくなった感じです。

で、そのミラーの取付の試行錯誤とかタコ取付失敗の穴とかで、アッパーカウルは前半分も後ろ半分も見るも無残なゾンビ状態となってしまったので、 3年ぶりくらいで新品カウルを買ってきました。ここだけだけど。

穴や切り欠きは失敗カウルから採寸して必要最小限に留め、良く見ないとミラー位置が移動されてるなんて気付かない（と、思う）仕上がりになりました。
これでキュッと脇をしめて乗車してりゃ、フツーに買ったまんまのバイクで通勤してるフツーのオッサンに見えるハズです。少なくとも前から見てる限りにおいてはヨ。

フッフッフッ、また一歩野望に近づいたぜぇ。

ウォーターポンプ

水冷エンジンの冷却水循環手段では、「自然循環」なんてのもあるんですね。改造小僧さんの冷却システムが確か自然循環だったと思います。
でも、全水冷ってなると自然でダイジョブかな？って気がするし、冷却経路設置の自由度にも制約が出てくると思います。
うまくいけば消費エネルギーの少ない地球にやさしい冷却システムになるはずですが、ドツボにはまり始めると抜け出すのもままならない予感。

最初は無難に強制循環、ということでウォーターポンプを設置することにしました。

大抵の水冷マシンはクランクシャフトから回転を取り出す機械式ポンプ。
エンジンの回転数に比例して冷却水吐出量が増えるので、エンジンの冷却には理想的な機構なんだけど、コレを後付けでどうにかしようとすると無理難題の雨嵐。

ヤマハの純正部品のページで「なんか使えるのないかなぁ」と他車種のポンプ周りのイラストを眺めてみたんですが、 Gアクのエンジンにポンと付きそうなポンプユニットなんてありゃしない。
付かないばかりかポンプAssyで買おうとすると8千エソとかさ、「8千だして更に加工って気にはなれないな～」と萎えはじめて、以前カメの新製品のページで見かけたことがあった電動ポンプのことを調べてみたんです。
「へぇ～、ロクセンエンかぁ～」なんか取り付け自由度も大きいみたいだし、買ってきてポンと付けて終わりなら楽だなぁ～。
水冷システム全体だってうまく機能するかどうか分かってないんだし、初めの一歩としてはロクセンエンってのも妥当かもしれない。
ヨシ！購入！激しく購入！

手に取ってみると意外にコンパクト。

重さもそこそこ

ユニットをハリガネで吊るして、うまく吸い口が水面に触れるようにして12Vを通電、動作テスト水芸です。
プッシャァァァ～、鷹さんヤリスギだよ、みたいな。
まぁ、街乗りミドルパワーエンジン用としては十分な感じです。

ラジエターユニット

ポンプのテストのあと、実際にラジエターをどう車体に取り付けるかってあたりで壁にぶつかり、悩みに悩むうち3ヶ月の月日が経ちました。

悩んでても結局中々良いアイデアが出なかったんですよね。
取り付けステーをどう伸ばすかは後で考えることにして、車体側の基礎ベースを作ってみようかな、って気に3ヶ月を経てやっとなりまして．．．．

ちょっと仕事の空きができた昼下がり、ザーっとノコでアングル材を切って穴あけて、切断面の処理もしないまま後日アルマイトに持って行って。
非常に出来がキタイナイので目立たないようにツヤ消し黒にしました。

縦にするとどうやっても使いようのない取り付けプレートは潔く切除。
アァァァアァァ～、イチマンロクセンエンがぁ～（泣）

横に出すとパイプが大きな弧を描いて出っ張ってしまうため、下側ニップルも切除。
このニップルはYZ250では左右のラジエターを連結しているニップルで、今回の改造ではその横に写ってる一段太いのを使います。
出来た穴はM16のタップをたてて、六角材で作ったプラグをネジ込んで埋める、と。

ラジエター上側が左右に振れるのを防止するため、エア抜きを兼ねたニップルをたてることにしました。
ラジエター上面に穴をあけ、裏から圧入ナットを仕込みます。
アァァァアァァ～（略

上のほうの写真でハリガネで吊ってることからも分かる通り、根元のステーだけで縦置きラジエター全体を支えるのは不可能。
車体の上下振動が掛かるんだから50mも持たないと思う。

そこはハリガネフォトと同様にリアキャリア先端から吊ることにします。
リアキャリア裏側に取り付け面を作成。
軸受けブロックを作ってこの面に取り付け、その軸受けブロックでロッドエンドという部品を介してラジエターユニット下端を吊ります。

ラジエターユニットフレームはアルミのアングル材とパイプで構成することにしました。その構成に至るまでに図面上で様々な試行錯誤があったのですが、もう思い出すこともできないので割愛します。

出来上がったラジエターユニット。
車体側ベースと同じツヤ消し黒。アルマイト代だけてなんとイチマンエンもかかっちゃいました。やりすぎです。
フレームプレートとラジエターの間にはソルボセインという振動吸収素材の板を貼りました。

振れ止めを兼ねたエア抜きニップル。
振動吸収にオイルタンクのところのゴムブッシュを流用してみました。

車体に取り付け

ある晴れた日の午前、近所の公園で取り付け写真を撮ってきました。

これはラジエターユニットを取り付けない状態です。水冷システム全体の用品類が揃うまでは、いつでも空冷状態で動かせるように。

車体とラジエターユニットとの連結部。

ユニットやサスペンダーロッドの連結部は回転自由な構造になっています。

ラジエターユニットを付けました。
車体・ユニット・サスペンダーロッドでトラス構造を形成します。

連結部が回転自由になっているのは、ユニットや車体のたわみによって生じる微小な回転トルクを逃がして、主要連結部の健全性を保つため。
高速道路の橋脚なんかでも見られる構造ですね。

フェンダーは併用します。ラジエターに泥が掛かったらイヤですから。冷えなかったら別の手考えるヨ。

真後ろより。

連結部。

側面。
ちょっとバイクの構造を知ってる人が見れば異様な形状だろうけど、一般人から見ると特に変にも見えないんじゃないかな．．．．
いや、でも最近どこから先が変な領域なのか感覚が麻痺してきてる気もするから、何とも言えないか。

オイルタンク移動

エンジンオイルのタンクがジャマ。水冷シリンダーに水を供給するパイプとモロ干渉しそう。
それに将来PWKを前か後ろに向けてメットインボックス内に設置する予定なので、その時の干渉回避のためにもオイルタンクをメットインボックス内に移動します。

純正タンクをそのまま移動するんじゃなくて、メットインに合わせた形状の容器を新たに設置します。

買ってきたのは塗料用と思しき1リッターのPP容器。オイルを買ったときに一缶そっくり入るように1.5リッターとかを探したんだけど、そういうハンパな容量の容器はありませんでした。

容器の底にホースを繋ぐニップルを刺します。
内側からパッキンを挟んでニップルを挿入して、外側からナットで締める構造にしました。

こんな感じになります。

これによりとうとうメットは入らなくなっちゃいました。
もっと薄型で容量のある容器が見つかれば取り替えても良いですが、どうせキャブが来たらメットなんか絶対入らないんだし、あきらめちゃってもイイかな、と思います。
でも、どうせ一缶入らないんだったらいっそ500ccくらいの容器にしても良いんですよね。そしたらメット入るかもしれない．．．．でもいつか（略

この後、PWKを前向きに付けるのに絶好のマニを見つけました。（→くわしくはこちらをどうぞ）

もしかしたらメットが入るかもしれないので薄型タンクは本気で探そうと思います。
シート開ける度にオイル残量が目視確認できるので、タンク容量が少なくても特に問題はないかもしれません。
もちろん透明か半透明の容器じゃなければ意味がないですけどね。

水温センサー

どこの水温を測るのが適当なんでしょうか？
水温だけを測るんならヘッドから出た直後のホースの途中で測っても良さそうですが、ウォータージャケットの構成が悪くてエンジンの熱を水に渡しきれてない場合、水温はたいして高くないのに焼きついたりしそうですよね。
これに対してヘッドの近くの金属部にセンサーを取り付けておけば、ヘッドやウォータージャケットの異常加熱を検知できる。
大抵の水冷エンジンはヘッドにセンサーが付いてるのはこのためなんじゃないかな。

ってワケで後加工してウォータージャケット天井板にセンサーを取り付けました。

これによりヘッド近辺の金属部と冷却水の折中点みたいな温度を測ることができるようになったのですが、シリンダーから出た直後のホース内の水温を測るセンサーも併用で付けておけば、ヘッドと冷却水との温度差が分かりますよね。
ヘッドと冷却水との温度差が少なければ、シリンダから冷却水へうまく熱が渡されてることになります。その状態で双方の温度が高めならラジエターの放熱容量の不足ということになりますし、ヘッドの温度だけが高い場合は冷却水にうまく熱が移ってないということになります。
ヘッドの温度が低くて冷却水の温度が高い場合はお払いなどの宗教的な対抗手段が必要になるものと思います。

ウォーターポンプ取り付け

ラジエターが車体後方でエンジンが車体中央ってことになると、ポンプがつくのはその間でしょ。
ポンプの入り口出口がポンプ本体に対して直角に出ているので、ポンプ本体は車体に対して横置きにならざるを得ない。
車体フレームの横桁でラジエターとエンジンの間っていうと、メットインボックスの後ろに走ってるパイプくらいしかないから、ポンプを付ける場所はあまり迷いませんでした。

亀ポンはフレームパイプにナイロンバインダで取り付けるようになってます。
インナーフェンダーの基部を例によってホットナイフで切除してスペースを創設、最終的にはもうちょっと切り進んで若干中央よりの位置に落ち着きました。

そしてポンプの配線。
ポンプを駆動するためにイグニッションといっしょにONになる12V電源が必要です。
「ここらへんに12V来てねーかなー」とメットインボックス付近を見回したら、先のオイルタンク移動で空きとなったオイル警告灯のカプラーがあるじゃあーりませんか。
テスターを繋いでイグニッションをONにしてみるとバッテリーと同じ電圧があります。
ポンプの赤線（＋）はこのカプラーに繋ぐことにしました。黒線（－）は圧着端子をつけてフレームの一部（メットインボックスやリアキャリアを取り付ける箱状の構造物）にタップを切って取り付け。

で、せっかく電動ポンプなんだから、スイッチでON/OFFできるようにして、エンジンが暖まるまでは循環を切っておけるようにしたい。

配線をフロントカウルのほうまで延長して、イグニッションの近くにオルタネートの照光式押しボタンスイッチを取り付けました。
照光式にしたのは、ポンプをOFFにしたときの警告のためです。スイッチを押すとポンプの回路がOFFになって循環停止、同時に「ポンプ停止中！注意！」とLEDが赤く光るというわけです。
このスイッチを戻し忘れるとオーバーヒートになっちゃいますからね。

また、配線を色々いじくり倒してる過程で、スイッチのLEDを光らせるための回路から線を一本分岐してポンプのほうへ戻してオイル警告灯のカプラーの残りの線に入力してやるとオイル警告灯もいっしょに点灯することがわかりました。

よし採用！
イグニッションのところだけじゃ警告灯が見えなかったりするかもしれないから。

ウザッ！
これなら絶対見落とさないでしょ。

冷却水リザーバータンク

最初、このリザーバータンクってのはブローしたときのキャッチタンクかな？くらいにしか考えてなかったので、ラジエターキャップの根元に出てるニップルにホースを繋いで、メットインの外に誘導するだけにしようと思ってたんですが、ラジエターキャップの構造を良く見ると、熱水系からの正圧を受ける主弁と、熱水系が冷めて圧力が下がったときに開く補助弁とがあるのが分かりました。
つまり、一定時間エンジンを運転して水蒸気が主弁から抜けたあと、エンジン停止して循環系が冷えて圧力が下がったときに、リザーバータンクから冷却水を補充する仕組みになってる、ということのようです。
昔水冷エンジンのRZ-RとFZRに乗ってたことはあったんだけど、当時は乗るばっかりで仕組みのほうはあまり見なかったんですよね。

というワケで、小さくても良いからタンクは設置しないといけないっぽいので、エンジンオイルのタンクをちょこっとズラして、円筒形のPP容器をハメることにしました。

コーナンというホームセンターのキッチン用品売り場で、ケチャップやマスタードを入れる細長い容器をGet。
先端をホースが入る太さのところでカットして、チューブを刺します。

一応これでデバイスは揃いました。
次はいよいよシリンダーの組み立てに移ります。

シリンダー組み立て編に続く

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