ＦＪ-4ＣＣ整備資料

 2016.10.04  燃料センサーの交換と抵抗値測定

燃料計が実際より随分少ない値を示すので、中古の燃料センサーに取り替えました。
参考のために、外した燃料センサーやストックのセンサーの摺動抵抗とリザーブセンサーの抵抗を測定しました。
取り替えた燃料センサーもあまり正確ではありませんが、今回は燃料センサーの仕組みやを知っただけで充分としました。


★燃料センサーの仕組み
★燃料センサーとリザーブセンサーの抵抗値測定
★コイルと端子の接触不良の修正/ 分解時の注意
★交換した燃料センサーの正確性の検証
・案外戸惑う燃料コック



1.燃料センサーの交換


前々から気になっていた燃料センサーを交換しました。

症状は「満タンにしても針が７分目くらいを示す。」、「リザーブランプがついて給油すると、６Lしか入らない。（※本来なら17L入る）」

ただし、タンク内のガソリンを「リザーブ以下」にしておくと、次に給油したときに針は正確な値を示す。


ａ．燃料センサーの取り外し

燃料センサーの取り付け部はタンクの右前。   両面テープで留めてある断熱シートを剥がさなければなりません。

・上が外した燃料センサー。とてもきれいです。 ・下が今年の１月3日に入手した 3ＸＷの燃料センサー(1100円)。   取り敢えずこちらに交換します。 ・本体から出ている触覚（筒）がリザーブランプのセンサー。	・ちなみに、左がＸＪＲ1300の燃料センサー(552円)。   ＸＪＲはリザーブセンサーが付いていないのでカプラーは２極、ＦＪは３極。 ・タンク形状が違うのでフロートアームの曲がりも違います。   センサー部の形も違うので部品流用もできません。 ・互換性があるのはガスケットだけ。 ・今回は新品のガスケットを使わず、ＸＪＲのガスケットを使いました。

     
ｂ．燃料センサーの構造

・燃料センサーは摺動抵抗によって燃料残量を表示します。 ・燃料センサーについては→→→ こちら	・右側がFULL、左側がEMPTYです。 ・コイルや接触手(端子)に汚れや腐食はありません。 ・右側（FULL側）の巻きが粗く、左側（EMPTY側）が密になっています。   これは、燃料が少なくなったときに細かい値を検知しなければならないからでしょう。 ・コイルと端子に異常がないので、「燃料計がなぜ70％少なく表示するのか」分かりません。   もっとも、リザーブランプが早く点灯するのはリザーブセンサーの不調とも考えられます。

・左は、フロートを一杯に下げた場合のものです。   このとき、リザーブランプセンサーの下端とフロートの下端が一致しています。 ・リザーブランプセンサーは燃料面から露出するとリザーブランプを点灯させるので、   フロートが一杯に下がったときにリザーブランプが点灯することになります。   つまり、燃料計がゼロになったときにリザーブランプが点灯することになります。

ｃ．交換した結果は

・これで、タンク内にはリザーブを含め「６Ｌ弱」入っています。 ・ＦＪのタンク容量は２２Ｌ（予備が５Ｌ） ・リザーブランプが点灯するのは燃料計の針がＥを示してからだから、   Ｆ～Ｅ ＝ 22－５ ＝ 17 L。 ・Ｆ～Ｅの目盛りは18 → １目盛り ＝ 17 ÷ 18 ＝ 0.944 L ・燃料計の針は２目盛り ＝ 0.944 × ２ ≒ 1.9 Ｌ ・実際にタンク内にあったのは６Ｌ弱で、リザーブまで 1.0Ｌ弱残り。 ・メーターは「1.0Ｌ残り」を「1.9Ｌ残り」と表示していることになり、   表示誤差＝1.9 ÷1.0 ＝ 190％ ・燃料計は燃料が少なくなると正確でなくなるのでこの値を信じるわけにはいかないが、   今度は「メーターが実際より大きい値を表示する」ようになったとことになる。

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・① 少なく表示するので取り外した燃料センサー : 旧４ＣＣ ・②３ＸＷの燃料センサー（550円） : 新３ＸＷ ・③３ＣＶの燃料センサー（108円） : 新３ＣＶ   ※① と交換した ３ＸＷ燃料センサーは「④ 旧３ＸＷ」と呼びます。

        
ｂ．摺動抵抗の測定

イ.どこを測定するのか

・ａはコイルから取り出されています。 ・ｃはリザーブランプセンサーにつながっています。	裏から見るとこうなります。 ・ａからは緑色のリード線、ｃからは 緑 / 赤のリード線が出ています。   ｂはアースで黒のリード線が出ています。 ・燃料センサーの摺動抵抗値は「 ａ / 緑線－ｂ / 黒線 」で測定すれば良いことになります。

・カプラーの端子で言えば、   ロック爪を上にして、左からａ（緑）、ｃ（緑/赤），ｂ(黒)。 ・摺動抵抗はカプラーの両側で測定すれば良いことになります。	・ｅ / コイルの左端(empty)、ｍ / コイルの中央、ｆ / コイルの右端（full)を測定しました。 ・ｍは 接触端子が垂直になったところです。目視ですから正確ではありません。

ロ.測定結果

※③ / 新３ＣＶ はコイルと端子が接触不良で測定値が定まらなかったので、次に述べるように端子を曲げて（カリ、カリと噛み合うようにして）測定したものです。
※測定は端子とコイルの接触具合で変動します。
※① / 旧４ＣＣ は最初、測定値が定まりませんでしたが、何度がやっている内に定まった値を取るようになりました。
  測定値が他の二つに近いところから考えると、「実際より少なく表示する」①の不具合はコイルと端子の接触不良が原因だったのかもしれません。

※搭載している ④ / 旧３ＸＷのリザーブセンサー (タンク内装着で): リザーブランプ点灯 / 0.4ＫΩ、リザーブランプ消灯 / 0.7ＫΩ
※リザーブセンサーについては「センサーがガソリンに漬かると 0.2ＫΩ～0.3ＫΩ 抵抗値が増える。これは、
  「センサーがガソリンに浸かっていると、冷やされてサーミスタの抵抗値が高くなり、電流が流れにくくなることから、ランプは点灯しない。
    ガソリンが減りセンサーが露出すると、ガソリンで冷やされなくなると同時に、自己加熱現象により温度が上がり、抵抗値が減少する。
    今度は電流が流れやすくなっているので、ランプが点灯する。」という説明と一致するので正常なのだろう。→→→こちら
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・六角形のナットのような物はフロートシャフトに打ち込んであるだけです。   ネジではありません。 ・プライヤーがバイスプライヤーで挟んで引き抜けば取れます。ねじってはいけません。   バイスプライヤーで挟んで、ブライヤーを叩いて引き抜きます。	・ｄ: 端子留め、 ｅ: 端子、 ｆ: バネ ・ｅがｄにはまって、それをｆが外れないように押しつけています。 ・ｅ(端子)は途中から曲がっていますが、これはコイルと強く接触させるために曲げたものです。   本来のｅ（端子）は真っ直ぐです。

・ｄの内側には突起があります。   この突起にはまるようにｅに切り込みがあります。（ｅの穴の３時・９時位置）   この突起と切り込みが噛み合って、ｅはｄに円周方向（回転方向）で固定されます。   ｆはｅをｄの方に押しつけて、ｅを垂直方向に固定します。 ・ｄやｅを無理やり動かすと、ｄの突起やｅの切り込みが削られて、   ｅがｄと噛み合わなくなります。   「ｄを外すときに無理やり回してはいけない」のはこのためです。  なお、上の画像でｅは裏返っています。	・今回はｄを外すときに無理やり回したこと、   ｅを折り曲げようとコイルの外まで無理やり回したことから、   ｄの突起とｅの切り込みがしっかり噛み合わなくなりました。 ・そこで、ｅをｄに重ねて上からハンダで固定しました。

・ｄは上に細いカラーを当てて小さいハンマーで軽く打ち込めばＯＫ。 ・ｄとｅはハンダで固定されているので、バネは不要ですが一応入れておきました。	・端子とコイルの接触が悪い場合、端子を取り付けたまま先を曲げようとしても無駄です。   端子がコイルに当たって、端子が反り返るだけです。   端子を外してから、端子だけを折り曲げる必要があります。

コイルと端子の接触は一応修正できました。
ちょときつめで「カリカリ・コリコリ」と当たっています。
抵抗値もばらつきません。（20～160Ω)

ただし、この燃料センサーを使うつもりはありません。
108円でしたので、研究用にしました。


ｄ.ＸＪＲの燃料センサーの抵抗値は？


ついでに上で出てきたＸＪＲ1300の燃料センサーの抵抗値も測ってみました。

リザーブセンサーがないので、ＦＪとの互換性はありません。	２極ですから、カプラー端子ではなく、リード線の取り付け部で測定すればＯＫです。

測定値 : ｅ(empty) / 140Ω、ｆ(full) / 36Ω でした。
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・燃料センサーのカプラーはバッテリー横にあります。 ・このカプラーを外して、両側の端子で抵抗値を測定すればよいのです。 ※画像ではカプラーがフレームの上になっていますが、   実際はフレームの下にしなければいけません。(マニュアルＰ2-16のＩ)

イ.その①

・燃料計の針は 2.5 目盛り、抵抗値 ＝ 80 Ω。 ・上の測定値では「ｍ ～ ｅ ＝ 50 or 60 ～ 120 or 140 Ω」。 ・これから計算すると、80Ωで針は「5.14 or 6.75 目盛り」を示すはず。 ・ｍとｅの中間は 85Ω or100Ω であることから考えても、   針はｍとＥの中間近くを示さなければならないことになる。 ・どうも燃料計が小さい値を示すようだ。	・これを満タンにしたら、13Ｌ入りました。 ・燃料計によると「2.5目盛り ＝ 0.944 × 2.5 ＋ ５(リザーブ) ＝ 7.36L 」入っている。 ・しかし、タンクに入ったのは13Ｌだから、入っていたのは 22－13＝9Ｌ。 ・9Ｌあるのに 7.36Ｌと表示したのだから、やはり燃料計が小さい値を示している。※注意

※注意
タンクを22Ｌの満タンにするのは難しいので、上の「その①」の場合、満タンまでにはもっと入ったかもしれない。
例えばあと1.5Ｌ入ったとすれば、満タンまでに入ったのは 13 ＋ 1.5 ＝ 14.5Ｌ。
タンクに入っていたのは 22－14.5＝7.5Ｌ となり、メーター表示の 7.36Ｌは正しい値となる。

次の「その②」で「ギリギリ満タン」にした場合の燃料計の針はＦを通り越しているが、「その①」での「満タン」では燃料計の針はＦを指している。
同じ燃料計だから「満タンまでもっと入った」と言えそうだ。

もっとも、この ④/ 旧３ＸＷ センサーは、初めの検証（上記１－ｃ）では「燃料計が実際より大きい値を表示する」という結論だったので矛盾することになる。


ロ.その②

・熊野まで162㎞を走行。 ・燃料計の針は６目盛り、抵抗値 65 Ω。 ・燃料計の示すタンク内燃料 ＝ 0.944 × ６＋５(リザーブ)≒10.7Ｌ。 ・ギリギリの満タンで入った燃料は 11.34Ｌ。   実際にタンクに入っていたのは 22－11.34＝ 10.66 Ｌ。 ・だから、燃料計は正確な値を示していたことになる。 ・しかし、満タンにしたら針がＦを２目盛りオーバーしているからやはり正確ではない。 ・「満タン / Ｆ 表示」では、「燃料計が実際より大きな値を示す」と言える。

ハ.その③

・リザーブランプが点灯するまで走りました。   走っていると油面が水平でなくなるので、燃料計が１目盛りでランプが点灯します。 ・メインスタンドを立ててリザーブランプが点灯するのは、燃料計がＥを示すときです。   ゼロ目盛り（Ｅ）で抵抗値 ＝ 100 Ω。	・タンクに残っているのはリザーブの５Ｌのはず。 ・ギリギリに満タンにして入ったのは 18.18Ｌ。実際に入っていたのは 22－18.8＝3.2Ｌ ・「リザーブ / Ｅ 表示」では「燃料計は実際より大きな値を示す」と言える。 ・なお満タンで燃料計の針は３目盛りオーバー。 これで抵抗値＝１５Ω。

結局、交換した「④ 旧３ＸＷ センサー」は
・タンク内装着で「Ｅ～Ｆ＝100Ω～15Ω」、
・燃料計は「Ｆ近くでは実際より大きく」、「Ｅ近くでは実際より小さく」示す。。
・リザーブランプは点灯しても残っているのは「リザーブの５Ｌより少ない」


我々は燃料計にそれほどの正確性を期待してはいません。
満タンにしたら燃料計の針がＦを超えようと、残り1/4からすぐにリザーブランプが点灯しようと気にしません。
しかし、「リザーブになったら必ずリザーブランプが点灯すること」は絶対に必要です。
そうでないと、ガス欠で立ち往生してしまうからです。

しかし、リザーブセンサーに不具合があればリザーブランプが点灯する前にガス欠ということも起こります。
この点、ガス欠するまで走っても、燃料コックをリザーブに切り換えれば「必ずリザーブ分の燃料が残っている」という「安心のアナログタンク」と違うのです。
「ＦＪの燃料タンクの中は“センサー”という“信用できない物”が仕切っている」ということを忘れずに、燃料計を気にかけていなければなりません。


なお、測定抵抗値は「カプラー端子にテスター端子を直接当てるか」、「カプラー端子からワニ口リード線をつないでテスター端子に当てるか」によって異なります。
テスター端子をどれだけ強く当てるかによっても異なります。
※抵抗値はリード線をつないだ方が高い値を示し、テスター端子を強く当てれば低い値を示す。

また、燃料計の指し示す目盛りは、「バイクに跨がってバイクを垂直にするか」、「メインスタンドを立てるか」によって異なります。
※跨がる方が燃料計の針が１目盛りくらい大きい値を示す。

もちろん、メインスタンドを立てるときは地面の水平性によって燃料計の指し示す目盛りが異なります。

さらに、測定するテスターも同じにしなければなりません。

要するに、「測定条件を同じにしなければならない」のです。

今回の測定では「車庫内でメインスタンドを立てる」、「カプラーより二つのワニ口リード線を取り出してテスター端子につなげる」、「アナログテスターを使う」としました。

また、燃料センサーの摺動抵抗はガソリンに触れているときと触れていないときでは微妙に異なるでしょう。
だから、タンク内にある燃料センサーの摺動抵抗と取り出した燃料センサーの摺動抵抗は同じではないでしょう。

以上のことから、今回測定したいろいろな抵抗値は参考にとどめなければならないのです。

    
3.案外戸惑うガソリンコック

いつも、このガソリンコックには戸惑います。   とにかく小さい。タンクの内側にあるので老眼には「タテになっているのかヨコになっているのか」よく見えない。   普通の長さのマイナスドライバーなど入らないのでフライヤーではさんで回すしかない。   ミゾがタテになっていればＯＮ、ミゾがヨコになっていればＯＦＦ。   タテミゾのＯＮから右に回してＯＦＦ。ヨコミゾのＯＦＦから左に回してＯＮ。   ネジと同じ。締める方向に回せば「止まる」、緩める方向に回せば「開く」。   このガソリンコックが痛んでいれば、それだけタンクを外したということ。   同調を取ったり、エアスクリューを調整するときはタンクをずらせるだけで、タンクを外す必要はありません。   タンクを外すのは、キャブレターを外したり、エンジンを開けたりするときです。   このコックが痛んでいればいるほど、キャブレターやエンジンの調子が悪くてそれらを修理しているのです。

なお、ＦＪの燃料コックに「リザーブ切り換え」はありません。
ＦＪのタンクは満タンで22Ｌ、そのうち予備が５Ｌ。

タンク内にあるリザーブセンサーが「残り５Ｌだ」と判断すると、警告ランプを点灯させたあと、しばらくして燃料ポンプを止めてしまいます。
これを解除するには、リザーブスイッチをＯＮにしなければなりません。

リザーブセンサーが狂っていると「燃料がたくさん残っていても」、「残り５Ｌだ」と判断して警告ランプを点灯させて燃料ポンプを止めてしまいます。
だから、ライダーは「警告ランプが点灯したら」、必ず「リザーブスイッチをＯＮ」にしなければなりません。

『赤ランプがついたぞ？ 今、満タンにしたばかりじゃない！ また、燃料センサーが狂ったな。』
そう思って、リザーブスイッチをＯＮにしないままでいると、信号待ちでエンストして焦ってしまいます。

また、リザーブスイッチをＯＮにしたら、もう「リザーブになったことを知らせるもの」はありません。
次にエンジンが停止するのはタンクの中が空になったときです。
上に述べたように「エンジンが停止するまで走っても、コックをリザーブに切り換えればかならず予備の燃料が残っている」という旧式バイクではないことを注意しておいてください。


つづく。

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