オートバイのカムシャフト: 機能、騒音、交換、およびよくある質問

直接の答え

はい - すべての 4 ストロークオートバイエンジンには少なくとも 1 つのエンジンが搭載されています。 オートバイのカムシャフト 。吸気バルブと排気バルブの開閉を制御する回転シャフトは、エンジン出力、効率、スロットル特性に直接影響します。カムシャフトが機能していないとエンジンは作動しません。

エンジン上部からのゴリゴリまたはカチカチという音は、ほとんどの場合、カムシャフトベアリングまたはジャーナルに関係しています。交換は精密な作業であり、費用はエンジンのレイアウトと部品のグレードに応じて 300 ドルから 1,200 ドルの範囲です。

270°～300°

一般的なパフォーマンスカムの継続時間

0.35～0.55mm

標準バルブクリアランス範囲

2:1

カム対クランク速度比

40,000～60,000マイル

一般的なカムシャフトの整備間隔

バイクのカムシャフトとは何ですか?

オートバイのカムシャフトは、偏心ローブ (エンジンのバルブごとに 1 つのローブ) が取り付けられた精密機械加工されたスチールシャフトです。カムシャフトが回転すると (クランクシャフトから離れたチェーン、ベルト、または歯車列によって駆動されます)、各ローブがフォロワー、ロッカーアームを押すか、バケットタペットを直接押して、スプリングの圧力に抗してバルブを開きます。ローブが通過すると、スプリングがバルブを閉じます。

各ローブの形状は、エンジンの呼吸方法を決定する 3 つの重要なパラメーターを定義します。

リフト

バルブがどれくらい開くか

スポーツエンジンでは通常 7 ～ 12 mm。リフトが大きくなると空気流量が増加しますが、より硬いバルブスプリングとより強力なコンポーネントが必要になります。

期間

バルブが開いたままになる時間

クランクシャフトの角度で測定されます。純正エンジン: 230 ～ 260°。高性能カム: 270 ～ 310°。持続時間が長くなると、パワーがより高い RPM にシフトします。

タイミング/LSA

ピストン位置に対してバルブが開くとき

100 ～ 108°のローブ分離角 (LSA) により、幅広いトルクが得られます。 96 ～ 100° ではパワーバンドが狭くなりますが、ピーク出力は増加します。キャラクターの調整に重要。

2 ストロークエンジンはカムシャフトを使用しません。ポートのタイミングはピストン自体によって制御されます。すべての 4 ストロークシングル、パラレルツイン、V ツイン、直列 4、またはフラット 6 オートバイエンジンは少なくとも 1 つのカムシャフトを使用し、ほとんどの最新のエンジンは 2 つのカムシャフト (DOHC - デュアルオーバーヘッドカム) を使用して、吸気と排気のタイミングを個別に最適化します。

エンジンレイアウト	カム構成	一般的な例	駆動方式
単気筒SOHC	1 カムシャフト、2 ～ 4 ローブ	ホンダ CRF450R、ロイヤルエンフィールド650	チェーン
パラレルツインDOHC	2 カムシャフト、4 ～ 8 ローブ	ヤマハMT-07、カワサキZ650	チェーン
VツインSOHC	1～2 カムシャフト	ハーレーダビッドソンツインカム、ドゥカティ L ツイン	チェーン or belt
直列4DOHC	2 カムシャフト、8 ～ 16 ローブ	スズキ GSX-R1000、ホンダ CBR600RR	チェーン
フラットシックス / ボクサー	カムシャフト 2 本 (バンクごとに 1 本)	ホンダゴールドウイング GL1800	ギアトレイン

オートバイのカムシャフトベアリング異音：診断と原因

カムシャフトベアリングの異音は、オートバイのエンジンで最も誤診される音の 1 つであり、ピストンのスラップ音、タイミングチェーンのガタガタ音、またはバルブのガタガタ音と混同されることがよくあります。正しく識別することで、不必要な分解を防止できます。この音は通常、クランクシャフト速度 (カムシャフト速度) の半分で発生する、リズミカルな金属的なカチカチ音、またはより深いゴリゴリ音で、スロットル負荷ではなくエンジン RPM によって変化します。

冷間始動時はカチカチ音がしますが、暖まると消えます

通常は過剰なバルブクリアランスまたはカムローブフォロアの摩耗です。オイルがまだカムジャーナルまで到達していません。ベアリングを不良品にする前にバルブクリアランスを確認してください。

一定の金属研削、高回転では悪化

カムジャーナルベアリングシェルの摩耗またはベアリングのスピン。オイル不足またはオイル中の金属汚染を示します。直ちに分解する必要があります - 継続して実行すると致命的な障害が発生します。

油圧によって変化するガタつき

カムチェーンテンショナーの故障により、チェーンがカムジャーナルに叩きつけられる。テンショナースプリングとラチェット機構を確認してください。ベアリングノイズとよく混同されますが、ギシギシというよりもガラガラという別のノイズです。

減速時のみノックする

カムベアリングのクリアランスが大きすぎます - ジャーナルがボア内で緩んでいます。プラスステージを使用してベアリングのクリアランスを測定します。仕様は通常 0.02 ～ 0.06 mm です。 0.10mmを超える場合は交換が必要です。

オートバイエンジンのカムベアリング故障の一般的な根本原因:

オイル交換間隔の延長: 汚染されたオイルは粘度を失い、研磨粒子が混入します。オイル潤滑が共有されているオートバイのエンジン (エンジンとギアボックスが 1 つのサンプにある) は特に脆弱です。ギアボックスの破片がカムベアリングに直接循環します。

ウォームアップなしでコールドスタート: 始動時、油圧がエンジン上部のカムジャーナルに到達するまでに 3 ～ 5 秒かかります。スロットルのコールドブリッピングを繰り返すと、負荷前のウォームアイドリングと比較して、カムベアリングの摩耗が 3 ～ 5 倍加速します。

間違ったオイル粘度: 10W-50 用に仕様化されたエンジンで 10W-40 を高い動作温度で動作させると、カムジャーナルの膜厚が減少します。 20W-50 で動作するハーレーダビッドソンツインカムエンジンは、10W-40 の同一エンジンよりもカムベアリングの摩耗率が明らかに低いことが示されています。

油圧リリーフバルブの故障: リリーフバルブが開いたままになっていると、油圧がカムシャフトのオイルギャラリーに到達する前に排出されます。アイドル油圧低下警告灯が主要なインジケーターです。アイドル時に 10 psi を下回る測定値がある場合は、直ちに調査する必要があります。

バイクのカムシャフト交換の手順・費用・確認事項

オートバイのカムシャフトの交換は、中級から上級の機械作業です。 SOHC 単気筒エンジン (ホンダ CRF、カワサキ KLX) の場合、経験豊富な整備士が 3 ～ 5 時間で完成させます。 DOHC 直列 4 エンジン (スズキ GSX-R、ホンダ CBR) は、カムカバーへのアクセス、シム調整、および正確なタイミング手順により 8 ～ 14 時間かかります。

交換順序は、エンジンのタイプに関係なく、固定された順序に従います。

ステップA

準備

エンジンオイルを抜きます。燃料タンク、エアボックス、カムカバーを取り外します。圧縮ストロークでエンジンを TDC (上死点) まで回転させます。クランクとカムスプロケットの位置合わせマークで確認します。

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ステップB

タイミングチェーン

タイミングチェーンをワイヤーで固定し、クランクケース内への脱落を防ぎます。カムスプロケットボルトとスプロケットを取り外します。カムチェーンの張力が TDC とは関係なくカムを回転させないでください。

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ステップC

カムシャフトの取り外し

指定された十字の順序でカムキャップボルトを取り外します。間違った順序で緩めると、カムキャップが変形します。妨害する前に、各フォロワーのシムの厚さを記録します。

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ステップD

検査と取り付け

新しいカムジャーナルの直径とベアリングのボアクリアランスを測定します。すべてのジャーナル表面にアセンブリ潤滑剤を塗布します。カムキャップを仕様どおりにトルク（通常は 10 ～ 12 Nm）で順番に締めます。新しいカムを取り付けてバルブクリアランスを再確認します。

スポーツバイクの一般的なカムシャフト交換にかかる費用の内訳は次のとおりです。

原価項目	OEM部品	アフターマーケット	注意事項
カムシャフト（インテーク）	$180 – $420	$90 – $260	DOHC と一方が摩耗している場合は、必ず両方を交換してください
カムベアリングシェル	$40 – $120	$25 – $80	関係なく交換します - 摩耗したジャーナルは決して再利用しないでください
カムチェーン＆テンショナー	$60 – $180	$35 – $120	カムジョブ中に置換 - アクセスはすでに取得されています
シム（バルブ調整）	各$8 – $15	各$5 – $12	予算: 通常、新しいカムの後に 4 ～ 8 枚のシムが必要です
ガスケットとシール	$30 – $90	$20 – $60	カムカバーガスケットは絶対に再利用しないでください
人件費（店舗料金）	$350 – $900		1 時間あたり 85 ～ 120 ドル。上端はDOHC直4

代替品を調達するとき オートバイのカムシャフト 、部品がモデル年だけでなく、正確なエンジンコードと一致していることを確認してください。カムシャフトの仕様は多くのプラットフォームで生産途中に変更されました（ホンダ CB500F は 2019 年にカムプロファイルが改訂されました。カワサキ Z900 のカムは 2017 年と 2020 年のバージョンで異なります）。

カムシャフトの仕様: 数値の意味と測定方法

カムシャフトを購入または拒否する前に、部品が修理可能かどうかを 3 つの測定で判断します。これらは、使用済みの OEM 部品と、交換を約束する前に取り付けられたカムの摩耗の評価の両方に適用されます。

ローブ高さ (ベースサークルリフト)

マイクロメーターでローブの頂点を測定します。工場出荷時のマニュアルの使用限界と比較してください。ローブの摩耗が仕様値を 0.05 mm 以上下回ると、バルブリフトの損失とアイドル状態の荒れが発生します。

使用限界: 通常、標準高さより 0.05 mm 低い

ジャーナル直径

楕円性を検出するには、垂直な 2 点でジャーナル OD を測定します。 2 つの読み取り値の差が 0.01 mm を超える場合、ジャーナルは楕円形であるため、カムを交換するか再研磨する必要があります。

楕円形限界: 0.01 mm;アンダーサイズ制限: 標準外径より 0.05 mm

ベアリングのオイルクリアランス

カムジャーナルとキャップの間にプラスティゲージを取り付け、仕様に従ってトルクをかけ、キャップを取り外し、リファレンスカードに対して潰れたプラスティゲージの幅を測定します。クリアランスが仕様外であると、オイル不足やベアリングの過剰なスロップが発生します。

標準: 0.020 ～ 0.062 mm、使用限界: 0.10 mm

カムシャフト振れ

外側ジャーナルの V ブロックにカムをサポートし、センタージャーナルにダイヤルインジケータを配置し、360° 回転します。高回転スポーツエンジンで 0.04 mm を超える振れがある場合は、カムシャフトが曲がっていることを示しており、修理不可能なので交換する必要があります。

サービス限界: 0.04 mm (スポーツ) — 0.06 mm (クルーザー/ツーリング)

パフォーマンス Camshaft Upgrades: Real Gains and Trade-offs

アフターマーケットのカムシャフトは、パワーカーブをシフトするための最も効果的なエンジン内部改造の 1 つです。 3 ～ 8% のパワーを追加するボルトオンのエアおよび排気モジュールとは異なり、カムのアップグレードと適切なチューニングを組み合わせると、スポーツエンジンやオフロードエンジンで 10 ～ 20% のピークパワーの向上を実現できますが、常にパワーバンドの別の部分が犠牲になります。

カムプロファイルタイプ	期間	LSA	電力への影響	アイドル品質
ストック / マイルドストリート	230～255°	106～110°	幅広い低中トルク、スムーズなデリバリー	スムーズ、安定
ステージ1 大道芸	256～270°	104～108°	5 ～ 10% のミッドレンジ、わずかなローエンドの損失	少しおかしな
ステージ2 アグレッシブストリート	271～285°	100～106°	10 ～ 18% ピーク、顕著なローエンド損失	ロピー、失速するかもしれない
レース/トラックのみ	286～310°	96～102°	8,000 RPMを超える最大ピークパワー	荒れていてストリートに適さない

パフォーマンスカムは単独では動作できません。対応するキャブレターのリジェットや ECU の再調整を行わずにステージ 2 カムシャフトを取り付けると、潜在的なパワーゲインの最大 60% が実現されず、ピストンに損傷を与えるリーン状態が生じることがよくあります。純正に対する追加リフトが 0.45 mm を超えるカムでは、より硬いバルブスプリングが必須です。純正のスプリングは高 RPM で浮きます。