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GB250クラブマンのカムシャフトとアイドラーギアの脱着方法

 
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今回はGB250クラブマンのエンジン腰上の分解手順をサービスマニュアルの内容を盛り込んで説明します。
教材はホンダ GB250E 車体番号MC10-1036○○○ 初期型になります。
解説しやすくするために、画像ではエンジンが車体から降ろしてある状態ですが車載状態でも作業できます。

今回のエンジンはシリンダーヘッドカバーを外してカムシャフトやロッカーアームに異常が無いか点検し、バルブタイミングを校正するためにカムシャフトとアイドラーギアを外して組み直しました。
その一連の手順を解説します。
そこから先の腰上オーバーホールのデータもアップするので、整備の際の参考にしてください。

まずはエンジンをオーバーホールする必要があるかどうかを見極める手順の解説からいきます。

分解前の点検

エンジンの腰上は非常に繊細な組み合わせで成り立っているので、むやみに腰上を分解するとエンジンにストレスを与えてしまいます。
ボルトやボルト穴の脱着回数にも上限があるので、不要なオーバーホールはエンジン寿命を縮めます。
(特に、ハイカムシャフトに交換するなどの改造はシリンダーヘッドに負担がかかります)
希少な絶版車のエンジンを無駄にしないためにも次の要領で事前にしっかりと点検し、どうしても必要な場合のみオーバーホールしましょう。

 

①白煙がでないか?

実際にエンジンをかけてみて、次のシチュエーションでマフラーから白煙がでないか確認します。

  1. エンジンをかけた直後
  2. エンジンがまだ温まっていない状態でのアイドリング時
  3. エンジンが温まっている状態でのアイドリング時
  4. エンジンが温まっている状態で軽く吹かした時

また、白煙に眼鏡やミラーなどのレンズをあてて曇らないか確認します。
レンズが曇らずに白煙が空まで登って消えないようならオイルが燃焼している状態なので問題があります。

白煙が出る原因はさまざまありますが、大まかにはオイル上がりオイル下がりエンジンオイルに問題がある状態です。
オイル上がり→シリンダーとピストンに故障がある。
オイル下がり→シリンダーヘッドに故障がある。
エンジンオイル→キャブレターがオーバーフローしたり長い間オイル交換していなかったことでオイルにガソリンが混ざり、エンジン内で燃えやすくなっている。
白煙が出る場合はまずオイル交換をし、エンジンが温まった状態からエキゾーストパイプに水道ホースで水をかけます。
そのときに白煙がでなくなればオイルの問題だったことになります。

 

さらにマフラーを外してシリンダーヘッドのエキゾーストポート(マフラーのパイプがエンジンにささる部分)の中を確認します。

通常は中にカーボン(スス)が溜まっています。ここがオイルで湿っていれば排気ガスにオイルが混ざっている証拠になるので、何かしらの不調があることが確定します。
今回はいずれのシチュエーションでも白煙は確認できませんでした。

圧縮はあるか?

「圧縮」はエンジンの調子をみるバラメーターです。
圧縮の有る無しで始動性や走行時の調子が変わってきます。
圧縮の確認は以下の状態で実施します。

  • エンジンが完全に暖まっている状態
  • バッテリーが満充電の状態
  • スロットル全開の状態
  • 全ての気筒のスパークプラグが外れている状態

以上の条件が整ったら、コンプレッションゲージをプラグホールにセットして、アクセル全開でスターターを回します。
ゲージの針の上昇が落ち着くまで10回転ほど回します。

今回のGB250での測定値は1300kpaでした。
サービスマニュアルでの規定値は14.0±2.0kg/cm2です。
測定値をマニュアルの値に換算すると13.2kg/cm2になるので、規定値の範囲内にあります。

圧縮圧力が規定値より低い原因は、

  • バルブの圧縮漏れ(バルブとヘッドの合わせ面の不良)
  • バルブの隙間不良(タペットクリアランスが狭すぎる)
  • ピストンとピストンリングが摩耗している
  • シリンダーが摩耗している

圧縮圧力が規定値より高い原因は、

  • ピストンヘッドやシリンダーヘッドへのカーボン堆積

圧縮圧力が規定値外にある場合は、ガソリン添加剤を使用してしばらく乗り、エンジンの中のカーボン(スス)を綺麗にしてからタペットクリアランスを広めに調整してから再度圧力測定をしましょう。
これでも圧力が規定値に収まらない場合は腰上オーバーホールが必要です。
一般の方でよくあるパターンは、エンジンの異音を嫌ってタペットクリアランスを狭くした結果、エンジンが温まった時に圧縮漏れし、出力不足になることです。
整備士的な理想としては、規定のタペットクリアランスよりもやや広めにとることです。
↓GB250のサービスマニュアルのタペットクリアランス規定値になります。
インテーク側 0.05mm(冷間)
エキゾースト側 0.08mm(冷間)

ドゥカティのデスモドロミックではバルブクリアランスがバルブタイミングに影響するのでマニュアルの規定値に合わせますが、通常のバルブスプリングであればやや広めくらいの方が安全です。

シリンダー内に傷は無いか?

最後に、ファイバースコープでシリンダー内を直接確認します。
スマホを使ってエンジン内を覗くカメラが通販で安く買えるので使用しました。

プラグホールからカメラを入れてエンジン内の様子を撮影した画像です。
シリンダーの壁に爪でひっかいたような傷が無いか確認します。今回は傷は無かったので問題はありませんでした。
長い間乗っていれば多少は傷が入るのはやむを得ないことです。
問題は白煙が出て圧縮が落ちていないか?ですから、仮に傷のようなものが見えても白煙が無く圧縮も良好でオイル減少がそれほどでも無ければ問題ありません。
傷が見えたとして、実際に腰上を分解して傷に爪が引っかかるような深さであればシリンダーの交換がボーリング(研磨)が必要になります。

 

今回のエンジンでは異常が無かったので、カムシャフトやその周辺に異常が無いかを実際に分解して確認していきます。

 

分解前の準備

エンジン左側にある「タイミングホールキャップ」と「クランクシャフトホールキャップ」を外します。
必要な工具はコインドライバーで、マイナス形状の溝に工具をかけて反時計回りに緩めます。
緩めるにはかなりの力が必要です。

工具がなかったり、どうしても緩まない場合はマイナスドライバーをタガネのように使って緩めます。

画像のように溝の上部を左側に叩きます。若干傷が入りますが確実な方法です。

 


クランクシャフトホールの中には17mmの頭のボルトがあり、これに17mmボックスソケットをかけてエンジンを手動で回します。


タイミングホールは、クランクシャフトとピストンがどの位置にあるかを確認する目安になります。
スパークプラグを外し、クランクシャフトを17mmボックスソケットで回転させると中のフライホイールが回転するのが見えます。
このとき、フライホイールに打刻してあるTマークとエンジンカバーにある切り欠きが一致する位置が上死点を示します。
基本的にこの位置にある状態で作業していきます。

 


シリンダーヘッドカバーのボルト4点を緩めて外します。
ヘッドカバーのパッキン(ガスケット)がこびりついていて、ボルトを外しても簡単に取れないことがあります。
ゴム製のハンマーでヘッドカバーをバイクの横方向に叩いて、カバーを損傷しないように気を付けて外します。

装着時の規定トルクは10N・mで、対角線上に均等に締め付けて装着します。
ガスケットの表面に液体ガスケットを塗布する指示はありません。
オイル漏れを警戒するなら、各合わせ面を念入りに脱脂してから液体ガスケットをごく薄く塗り込むように塗布してから組み上げると良いでしょう。

 


カムシャフトにある6mmスクリューの穴にナンバープレートを固定するボルトを取り付けてしっかりと締め付けます。
右側にはカラー付きのボルトを使用しましたが、結局ナンバーボルトが一番使い勝手良かったです。
これは、カムシャフトの歯車部が「シザーズギア」と言う特殊な仕様になっており、ボルトを入れて固定せずに外すと、カムシャフトを再度組み付けるときに苦労するから事前にやっておく措置です。
シザーズギアの構造を見たいときや、カムシャフトを分解してシザーズギアの動きを点検するなら固定は不要です。
シザーズギアは、エンジンの騒音を減らすとともにバルブタイミングを正確にするためにあります。
コストがかかり複雑な機構なので、この年代の250ccに採用しているのは凄いことです。
GB250のエンジン性能の高さが伺えます。

 

カムシャフトを外す


カムシャフトをマウントしているボルト8点を緩めて外します。
赤丸で示した、頭がシルバーのボルトはネジの直径が7mm(M7)です。
黄丸で示した、頭が黒のボルトはネジの直径が6mm(M6)です。
共に特殊なボルトなので紛失に注意してください。
ネジとネジ穴にも相性があるので、外した時は元の位置に戻せるようにボルトはバラバラにせずにカムシャフトキャップに刺したままで保管します。
締め付けトルクは、
M6→10N・m  M7→15N・m 
締め付け順に指定はありませんが、キャップの中のベアリングがきちんと収まるように気を付けながら、カムシャフトが斜めになって負担がかからないように均等に締め付けていきます。
ネジ山やボルトヘッド座面へのグリス塗布の指示はありません。
かじりが不安な場合や正確に締め付けたいときはモリブデングリスをボルトに塗布します。

 


カムシャフトをヘッドから外しました。
カムシャフトの真ん中あたりには「IN」と「EX」の刻印があり、それぞれ取り付け位置を識別できるようになっています。
INの刻印付きカムシャフトはキャブレター側(インテーク側)用で、
EXの刻印付きカムシャフトはマフラー側(エキゾースト側)用です。
カムシャフトをシリンダーヘッドに固定する部品「カムシャフトキャップ」は、片側のベアリングの位置を決める構造になっています。
カムシャフトキャップとシリンダーヘッド、カムシャフトは相性があるので必ず同じ位置に戻して組み上げます。

 

摺動面の良否判定は流派によって様々ですが、指で触って感じるような傷が無ければ性能に支障はありません。
エンジンの部品は新品が手に入らないのでオイル管理は適切に。冷間時から不必要な空ぶかしをしないように大切に使っていきましょう。

 

 

 

シリンダーヘッドのサービスデータ

念のため、シリンダーヘッドを整備するときのサービスデータを載せておきます。
整備工場で作業するときの参考にしてください。

  • カム山高さの使用限度(この数値を下回る場合は交換が必要)
    IN:26.81mm以下 EX:26.44mm以下
  • カムシャフトの曲がりに関する規定無し
  • ロッカーアームシャフト
    外径11.41mm以下の場合、交換が必要
  • ロッカーアーム
    内径が11.53mm以上の場合、交換が必要
  • サブロッカーアームシャフト
    IN/EXともに、外径7.92mm以下の場合、交換が必要
  • サブロッカーアーム
    IN/EXともに、内径が8.05mm以上の場合、交換が必要
  • カムシャフトベアリング
    横方向、縦方向にガタのあるものは交換
    ベアリングのメーカー NTN TM-SCO481C3
    外径38m 内径19mm 厚さ9mm ボールベアリングタイプ 両面ともにシールド無し
  • バルブスプリング
    アウタースプリング IN/EX 自由長34.9mm以下の場合、交換が必要
    インナースプリング IN/EX 自由長32.5mm以下の場合、交換が必要
  • バルブステムの外径
    IN:5.46mm以下の場合、交換が必要
    EX:5.45mm以下の場合、交換が必要
  • バルブフェースの幅
    標準値:1.0~1.1mm
    2.0mm以上であれば交換もしくは修正

 

アイドラーギアを外す

アイドラーギア(マニュアル表記ではドリブンギア)はカムシャフトに挟まれているギアで、クランクシャフトにあるギアからカムチェーンを介して駆動しています。
シリンダーヘッドを外すにはこのギアを外す必要があります。


赤丸で示したカムチェーンテンショナとアイドラーギアのロックボルトを緩めて抜き取ります。

 


カムチェーンテンショナーにある穴に、アイスピック状の工具を差し込みます。
本来は特殊工具が必要ですが、工具の先端に硬さのある尖った工具で代用できます。
工具を穴に差し込んだらマフラー側に倒し、ヘッドカバーを取り付ける穴に適当なボルトを挿入してタイラップで工具を固定します。
これでカムチェーンテンショナを緩めることができました。

 


アイドラーギアのシャフトの先端の、マイナスが出張った形状の部分をペンチで掴み、引き抜きます。
カムチェーンの隣にあるヘアスプリングが外れてからシャフトが抜けるので、アイドラーギアのガイドを外します。
アイドラーギアにかかっているカムチェーンを少しづつずらしてギアからチェーンを外してギアを引き抜きます。
残ったカムチェーンはクランクケース内に落とさないように釣り上げておきます。

 

外したアイドラーギアはこの順番でシャフトと組み合わさっています。
ワッシャーとカラーの位置を間違えないように、部品をエンジン内に落として回収を忘れないように注意してください。

 

ここから先は、実際には作業していないのでサービスマニュアルの記載を流用します。
マニュアルを見ると、カムチェーンテンショナはヘッドが外れている時にしか脱着できないようです。

シリンダーヘッドの脱着要領

  1. ロッカーアームを外し、その下にあるシルバーのキャップを外してシリンダヘッドのマウントボルトにアクセスする。
  2. マウントボルト(7本)を対角に2~3回に分けて緩めてボルトを外す。
  3. シリンダーヘッドを外す

シリンダーヘッドマウントボルトの締め付けトルク
M6:10N・m  それ以外:50N・m
ボルトにはオイルを塗布して、対角に2~3回に分けて締め付ける。

メーカー規定のピストン取り付け要領

  • メーカー刻印を上側に向ける
  • トップリングの断面形状は長方形
  • セカンドリングの断面形状はテーパーカットで幅の狭い方が上を向く
  • オイルリングの合い口はそれぞれ20mm以上離す
  • トップ/セカンド/オイルリングの合い口は120°間隔にする
  • リングはピストンピン穴方向およびピンと直角方向は避けて取り付ける
  • ピストンピンクリップの合い口はピストンの切り欠き部を避けて取り付ける

シリンダーの締め付けトルク
シリンダーボルトにはオイルを塗布し、対角に2~3回に分けて締めつける。
締め付けトルク 50N・m
シリンダー取り付けフランジボルト(M6)
締め付けトルク 10N・m

 

 

 

 

 

アイドラーギアを装着する

アイドラーギアを装着する手順を説明します。

クランクシャフト側にかかっているチェーンが駒飛びしていないか確認するための作業です。
プラグホールに棒を差し込み、ピストンが一番高いときの位置をマーキングして判りやすいようにしておきます。
カムチェーンを強めに天井側に引っ張り、クランクシャフトを何周か回転します。
これでカムチェーンがクランクシャフト側のドライブギアを適切に噛んでいる状態になりました。
最後に、タイミングホールの穴を覗いてピストンがトップにあるように、ケース側の切り欠きとフライホイールのTマークを合わせます。
同時にプラグホールに刺した棒のマーキングを確認して、実際にピストンが一番高い位置にあるか再確認します。

 

アイドラーギア単品をヘッドに挿入し、チェーンをかけます。
チェーンをしゃくとり虫のように動かしてギアをひとコマづつ慎重に動かします。
このとき、アイドラーギアにある線とヘッドの面が同じ角度になるように調整します。
ギアにチェーンをかけて、線がヘッドと平行になったら、ギアシャフト単体をヘッドの奥まで差し込みます。
ワッシャーやスプリングはとりあえずは不要です。

その状態でクランクシャフトを30回転させてからクランクシャフト位置をTマークに合わせます。
そのときに、先ほどアイドラーギアを組んだ時と同じ元の位置(ギアの線とヘッドが平行)にあることを確認します。

 

ギアの位置が決まったら、アイドラーギアシャフトを外してギアが落ちないように片手で持ちます。
ギアシャフトにワッシャーを装着してギアに仮刺しし、チェーンガイド、カラー、ヘアスプリングをシャフトに通してからスプリングを元の位置に装着します。
このまま頑張ってシャフトをヘッドの穴に挿入して元通りにします。
スプリングの反力で穴位置が合いにくく、多少難しい作業です。

 


アイドラーギア一式を元通りの状態に装着できたら、シャフトの先端をペンチで掴んで回転させます。
シャフトの位置決め穴が見えるように調整してからロックボルトを装着します。

 

カムチェーンテンショナに装着していた工具を外します。
カムチェーンテンショナシャフトを回転させてネジ穴の位置を合わせてロックボルトを装着して締め付けます。
ロックボルトには規定トルクは無いのでM6ネジ相場の10N・mで良いでしょう。
このシャフトは一方向にしか回転しないので注意してください。

シャフトとロックボルトの装着が完了したら再度クランクシャフトを30回転して、アイドラーギアのケガキ線とトップマークが規定の位置にあるか確認します。

 

次に、ベアリング装着部にゴミや異物が無いか確認してからカムシャフトをヘッドに乗せます。

カムシャフトにもケガキ線があるので、シリンダーヘッドの上面と線が平行になるようにセットします。
カムシャフトのギアに刻印されているINとEXの向きに注意してください。
この段階ではカムは浮いている状態なのできっちりと平行にはなりませんが、お互いの歯車がきちんとかみ合ったときにアイドラーギア、両側カムシャフトのケガキ線が全て一直線に繋がり、その線にシリンダーヘッドの面が平行であるようにします。

カムシャフトをセットしたらカムシャフトキャップを優しく載せ、先述の注意点を参考にカムシャフトキャップのボルトを締め付けていきます。

その後、クランクシャフトを30回転して3点のギアのケガキ線がおよそ一直線にあることを確認し、もう1回転してピストンがトップにある状態でタペットクリアランスを確認。必要であれば調整します。
最後に、カムシャフトにセットした仮止めボルトを外すのを忘れないでください。

 

組み立て後のエンジンテストの動画です。冷間時からチョーク無しですぐに始動しました。
台の上にあるのでマフラー未装着です。音に気を付けて再生してください。
※作業場のシャッターを閉めて周囲の騒音には十分配慮し、短時間で撮影しています。

 

これで説明は以上になります。
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