前へ(Back)/ /トップへ(Top)/ /豆知識へ(Data & Tips)/ /次へ(Next)

各種節電計画

(Various power saving plans)


「ダイナSキット取り付け」以降、それまで不調だったエンジンの調子はよくなったんですが・・・トランジスタが大量に電気を消費しているのか、充電電圧が足りなくなりました・・・まさに「あちらを立てればこちらが立たず」状態です。
ダイナを取り付ける前、充電電圧は3000回転で13.7V(ライトオフ)でしたが、取り付け直後は12.3Vと「激減」です・・・バッテリー電圧を余裕で下回ってますので、充電なんかするはずがありません。
ダイナSを取り外してポイントに戻せば、おそらく元に戻ると思われますが・・・元々点火系の信頼性向上のために取り付けたものですので、できれば他の箇所を改善することによって解消したいところです(お金もかかってますし)・・・ということで「各種節電計画」と題しまして、消費電力を押さえる方向で考えていきたいと思います(笑)。

まずは各種配線に短絡や開放がないことを確認します・・・ここで異常があれば、当然配線の状況を確認しますが、今回は特に異常ありませんでした。

ダイナSキットの説明書(英文)をじっくり読んでみると、少々点検方法が載っています・・・その中に「コイルの一次抵抗は最低3Ω以上ある」ことを確認するとありました・・・また、ダイナ・コイルもベベルへの指定は3Ωコイルですので、「ノーマル・コイルも3Ω!」と思い込んでも不思議ではありません(ちなみに私は「思い込んで」ました)。
抵抗が3Ωということは、他の要因を無視すれば、12Vがコイルにかかると「P=V^2/R」ということで、コイル1本当たり48W、2本で96W消費する計算になります・・・仮に抵抗が5Ω(ダイナにラインナップされてます)になると、同じ計算式からコイル1本当たり28.8W、2本で57.6Wということになり、何と全体で「38.4W!の節約」となります(あくまで「単純計算」です)・・・最大出力150Wのオルタネータからすると、この数字はかなり大きいです。

さてさて、そうと決まれば現状を確認するため、ダイナSキットの説明書に則って点検を実施してみます・・・で、問題の一次抵抗ですが・・・フロント側「1.7Ω」、リア側「1.6Ω」・・・設定値の約半分しかありません。
参考までに上式に当てはめて計算してみると・・・フロント84.7W、リア90Wで、合計「174.4W!」です・・・150Wのオルタネータが174.4Wの消費電力を賄えるわけがありません(これまでどうやって充電していたのか「謎」です・・・まぁホントはポイント付近の抵抗により電流が押さえられていたのが、トランジスタに変更されたことでよく流れるようになった・・・というのが真相でしょう)。




16.2.22(日)(天候:晴れ)

コイルの抵抗を大きなものに換えれば、必然的に通過電流が少なくなって電力が押さえられる・・・と考えたんですが、絶旧トピのkokechanzさんとmatthew_eyreさんから「一次抵抗の増大は、高回転時の追随性に影響を与える」とのご意見が・・・ということで、コイルはそのままで「入力側」に抵抗(下駄)を履かせてみることにしました。

写真下左が「現在の配線状況」です・・・一番左の赤い線がバッテリーから繋がってきている線ですが、リア・コイルの端子を利用してフロント・コイルと並列に接続されています・・・で、ダイナSのトランジスタに向かう線が更にフロント・コイルから出ています。
この配線状況では、大元(バッテリーからの線:写真下中)に抵抗を噛ませれば問題なさそうですが・・・「コイル2個分の電流を消費させると抵抗がかなり発熱することが予想され危険」との話がありました・・・ということで、配線自体を3方向(フロント・リア各コイル及びダイナS)に分配し、コイル入口に2つの抵抗を噛ませることにしました。

まずは配線側の加工です・・・バッテリーからリア・コイルに入っている線を外して、3方向に分配します(写真上右)・・・特に難しいことはありませんが、加工後に「配線が届かない!」というのは洒落になりませんから、ちゃんと配線の長さは確認して取り付けます。

次は「抵抗」の加工です・・・写真左下がmatthew_eyreさんに送っていただいた「セメント抵抗(1.5Ω:20W)」です・・・ちなみにうちのデジタル・マルチ・メーターでは実測値1.8Ωでした。
コイルの一次抵抗はフロント1.7Ω、リア1.6Ωでしたので、この抵抗を直列に繋ぐとそれぞれ3.5Ωと3.4Ωになります。
これまた上式に当てはめると、フロント=41.14W、リア=42.35Wで、全体としては概ね83.5Wです・・・消費電力は随分と下がりますが、フロント側の抵抗には21.16W、リア側には22.42W分担させますので、発熱が心配です・・・まぁ「実験」ですから気にしないことにします(笑)。
最初に抵抗に脱着用のギボシ端子を取り付けます・・・なお、抵抗の「脚」は、針金のように「ひょろ」っと生えているだけですので、このままだと振動等で折れてしまう怖れがあります・・・ということで、太くて丈夫な「配線被膜」を被せ、上からビニール・テープでぐるぐる巻きにしてみました(写真下中)・・・これなら振動等が直接「抵抗の脚」にかかることはありません。
最終的には抵抗全体に「熱収縮チューブ」を被せたかったんですが、問題発生・・・準備していた熱収縮チューブが「細くて」抵抗が入らない(笑)・・・まぁ無理すれば入らないことはなさそうでしたが、結局抵抗全体をテープで巻いて、端の方だけ熱収縮チューブで処置しました(写真右下)。

あとは取り付けるだけです・・・コイルと配線の間に抵抗を割り込ませ(写真左上)、コイルの脇にタイラップで固定してみました(写真右下)・・・ぱっと見た感じ、何か「スペシャル・パーツ」が取り付けられているようですね(笑)・・・まぁ、タンクの下に隠れますのでほとんど目立ちませんが・・・

最後に外装を取り付けて終了です・・・実質作業時間は加工も含めて4時間程度でした。

さぁ、注目の「バッテリー端子間電圧」です(笑)。
結果はライトオフ3000回転で「12.5V」・・・抵抗接続前は「12.3V」でしたから、僅かに改善傾向が見られます・・・ただ、12.3Vという電圧は、オルタネータから電気を供給せずに満充電のバッテリーだけでエンジンを動かしたときとほぼ等しい電圧(実測)ですので、実は「大幅に改善されていた」という可能性もあります・・・まぁ「その辺」のところは次回「実験」時に明らかになるでしょう・・・とりあえず、方向性は間違っていないようです。
なお、約10分間の測定(=エンジン始動)後、抵抗に触ってみましたが・・・かなり発熱していました・・・少し「やば目」です。
恒久的に処置するのであれば抵抗値を上げるか、または抵抗値を変えないのなら並列接続して、抵抗1本当たりの電流値を下げる必要があると思います。




16.2.28(土)(天候:晴れ)

さて、「実験」2回目です(笑)・・・今回は前回の結果を踏まえて、コイル入口の抵抗を「増やす」方向で実施してみました。

まずは先日取り付けた1.5Ω抵抗を取り外すことから作業開始です・・・ギボシ端子で取り付けていた抵抗は取り外すのも容易です。
取り外したあとに前回行った配線を見ると、やや「雑」な感が否めません・・・実は前回の作業時、ギボシ端子の数が「足りなく」て、平端子等を併用して取り付けを実施しています・・・まぁ「実験」ということで「とりあえず配線が繋がって確認できればいいや」と考えていました。
今回は事前にギボシ端子等や圧着スリーブ等を入手しておきましたので、せっかくですから「綺麗に」配線を引き直しました・・・作業については、端子等の種類が異なる以外は前回同様ですので写真等は省略します。

写真左下が今回追加するセメント抵抗(1.8Ω:20W)です・・・形状及びサイズとも、前回のものと全く変わりません・・・なお、マルチ・メーターによる実測値は2.2Ωでしたので、これを前回の抵抗と直列に繋ぐと合計4Ωになります(コイルと合わせて5.6〜7Ω)。
前回の実験時に施した「スペシャル・パーツ風ビニール・テープぐるぐる巻き(笑)」は、今回の作業には邪魔以外の何者でもありませんので、全て剥ぎ取ります。
ビニール・テープを抵抗に直接巻いてましたが、ふと見ると「角」の部分が少し伸びて、一部は裂けていました・・・これはどう考えても「発熱」の影響ですね・・・定格20Wの抵抗に、それ以上の負荷をかけてますのでこの辺は「当然」と言えば当然ですが、今度は少し考える必要があります。

加工ですが、1.5Ωと1.8Ωの各抵抗を直列に接続します・・・繋ぎ方は「どうでもいい」んですが、コンパクトに作るために「突き合わせ圧着スリーブ」を使用しました(写真上中)。
抵抗の脚を適切な長さに切断し、スリーブで脚同士を繋いでカシメてハンダで固定します。

今度は「配線に割り込ませる側」です・・・前回同様の処置でもよかったんですが、少しでも抵抗の脚に強度を持たせるため、こちらも圧着スリーブを使用しました・・・これに線材とギボシ端子を組み合わせます(写真上右)。
最終的には強度と「ショート防止」のため、前回と同様に「配線皮膜」を被せて処置します・・・後ろ(抵抗同士の接続)の方も、端子むき出しでは心許ないので(笑)、同じく配線皮膜を被せて処置しました。

「実験」とは言え、もし全く問題なければこのまま使おうか?とも思ってますので(笑)、絶縁及び振動対策を考えてみました。
前回はフロント側21.16W、リア側には22.42W分担させてましたが、今回は抵抗が追加されたことによって電流が減少し、フロント側は7.98W(1.5Ω抵抗)と9.75W(1.8Ω抵抗)、リア側は8.27W(1.5Ω抵抗)と10.1W(1.8Ω抵抗)となります・・・計算上、これらの抵抗は概ね50℃程度の発熱が予想されますが、前回に比べればおそらく半分程度でしょう・・・ということで、今回も「ぐるぐる巻き」することにしました。
手法的には前回同様ですが、今回は「振動対策」としてボール紙を使いました(写真下左)・・・これで抵抗の周りを覆ってから、ビニール・テープで処置します。
今回は抵抗が2本並んでますので、前回のような「熱収縮チューブ」による保護ができず(言うまでもなく「入らない」からです・・・ホームセンター辺りでは、径の大きな「常温収縮チューブ」も売ってますが、やや高価であるために今回は使ってません)、全てビニール・テープ巻きにしました。

最後に「固定」です・・・抵抗2本分の大きさがありますので、前回取り付けた位置には納まりませんでした・・・というわけで、タンク・ステーの内側にタイラップで固定してみました(写真上右)・・・前回より多少は「放熱的」にもいい場所だと思います(笑)。

配線加工等がありましたが、実質的な作業時間は3時間程度でした。

では例によって「バッテリー端子間電圧」です。
結論から言えば、ライトオフ3000回転で「14.4V」をマーク、ライトオンでも「12.9V」付近と、ダイナS取り付け前のレベルとほぼ同様になりました(少し大きいかも・・・)。
前回は「12.5V」でしたので、格段の進化です(笑)・・・このレベルであれば支障はないでしょう・・・方向性は間違っていなかったということになります。
気になる「抵抗の温度」ですが、前回同様約10分間の測定後、それなりに温度上昇が認められました・・・ただ、前回よりは明らかに少な目です・・・これで本当に(熱的に)問題ないのかどうか、多少の検討の余地があります。
なお、「抵抗を上げる=電流を制限する」に他なりませんので、スパークの方は弱くなっています・・・とりあえず、点火の方には支障はないようですが、状況によってはコイルも変更した方がいいかも知れません・・・
この辺も今後の検討課題となります。




16.3.14(日)(天候:晴れ)

実験もいよいよ「大詰め」、所謂「3度目の正直」というやつです(笑)。

今回は、matthew_eyreさんに秋葉原で購入していただいた「加工済み」2.2Ω(定格60W)セメント抵抗と、オークションで入手した「ホンダVTR250」用コイルを組み合わせてみました(ホントはダイナの3Ωコイルを準備したかったんですが、オークションで敗北してしまいました・・・)。

写真下左がこれらの画像です・・・とりあえず、うちのマルチ・メーターで抵抗値を実測してみましたが、抵抗の方は2.2Ω表記に対して2.6Ω、コイルは3.1Ωと聞いていたんですが3.3Ωでした・・・これらを合成すると、合計5.9Ωとなります。
前回のオリジナル・コイルと「スペシャル・パーツ(笑)」の組み合わせは合計5.6〜5.7Ωでしたので、0.2Ωオーバーすることになります。
抵抗側の消費電力は、10.76Wです・・・定格60Wですので、今回は余裕ですね(笑)。

入手したVTR用コイルには、プラグ・コードとキャップがくっついてます・・・これをそのまま使いたかったんですが、長さが全然足りません・・・というわけで、現在ベベルに装着してあるスプリット・ファイアを使うことにしますが・・・ここで問題が発生。
スプリット・ファイアは「太すぎて」コイルに入りません・・・というわけで、入口を「ぐりぐり」と拡大して、何とかねじ込みました(写真上右)・・・とりあえず、見た目は純正のようです(笑)。

まずは抵抗の加工ですが、今回のは初めから線が出ていますし、ついでに周囲は金属で覆われています・・・事前準備はギボシ端子を取り付けるくらいしかありません。
加工の終わったVTR用コイルは、さすがに近年のバイク用(笑)、サイズがコンパクトにできていますので、もとのステーには小さすぎます・・・最終的にはステーも自作するとして、とりあえずゴム板を噛ませて固定しました(写真下左)。
見映えは「?」ですが、一応固定されています・・・まぁどうせ「見えなくなる部分」ですから、気にしないことにしましょう(笑)。

さてさて、残るは抵抗の位置決めですが・・・抵抗を覆う金属には「取り付け用の穴」が空いています・・・実に至れり尽くせりです(笑)。
これも最終的にはステーを作って固定するとして・・・とりあえずタンク・ステーに共締めしてみました(写真上右)・・・下から覗き込めば「何これ?」という感じですが、これも特に目立つ風でもありません・・・もともと定格の大きな抵抗ですので発熱は少ないと思いますが、この位置ならほぼ熱的にも問題はないでしょう。
実質的な作業時間は2時間程度でした。

それでは「お約束」のバッテリー端子間電圧です。
ライト・オフ3000回転で「14.3V」、オンで「12.9V」程度です・・・前回とあまり変わりませんが、約10分間のエンジン始動後、抵抗の方は「ほんのり」暖かくなる程度でした・・・この辺はかなりの進化と言えます。
なお、点火の方はあまり「強くなっている」風ではありませんでした・・・まぁ、それほど労せずキック・スタートできますので、気になるレベルではありませんが・・・こちらも「点火に定評のある(笑)」ダイナ・コイルでも入手したら、交換して試してみようと思います。








前へ(Back)/ /トップへ(Top)/ /豆知識へ(Data & Tips)/ /次へ(Next)