2012-7-9 for perfect running

圧縮が高すぎてクランクシャフト回りにいろいろ不具合がでます。圧縮を下げるのですが、これに伴いいろいろ修正が必要になりました。
プッシュロッド作り直し、スペーサー作り直し、スタッドボルト立て直し、タペット調整ネジ作り直し、毎晩フルに活動し、なんとか一回10分は回るようになりました。

My engine has original cylinder head and it make so high compression ratio that it caused troubles one after another.
To reduce the compression ratio, I had to meek the spacer under the cylinder base.
Accompany with this, I had to make new push rod stud bolt and I had new adjusting screws for tappet.
I worked hard every night and it runs 10 minutes at once.

前回またタイミングがずれてしまいました。
ばらしてまずフロント側オイルパスの確認です。ちゃんと奥までつながっているようです。
ここでのスリップは無し。


Last time, I found the change in valve timing.
First I checked the slippage in front journal.
There is no disorder in this part.
りアー側のオイルパスよりパーツクリーナーを吹くとフロント側より吹くのが見えます。クランクシャフトにはどうも異常はないようです。

Second I checked the oil path.
You can see the mist from front oil path that was sprayed from rear oil path
ジャックシャフトにしか異常は考えられません。よーく観察してみるとピンには異常ないように見えるにも関わらずクランクシャフト側ギアーにわずかに遊びが感じられます。
加熱してばらしてみました。なんとピンが折れていました。ここで滑ったようです。


There were only three parts that cause the slippage.
I checked jack shaft carefully.
The pins seemed to be intact but I felt some play in this shaft.
I heated and separated.
I found that the fixing pin was broken.
ピンを2本にして再度組み付けました。

I added another one and assembled
圧縮が強すぎていろいろ不具合が起きてしまいます。もう少し圧縮を下げる必要がありそうです。
ガスケット厚さと圧縮比の関係です。
燃焼室容積1cc、行程容量14.2ccで計算しています。図面の段階での燃焼室容積の設定がいい加減だったための思わぬしっぺ返しです。

燃焼室容積を実際に量ってみましたがバルブがシリンダーヘッドから突出しているため非常に測定が難しく容積はおよそ1ccと言った感じの測定になってしまいました。圧の実測値と良く一致しますので、ほぼ正しい結果のようです。
ちなみに燃焼室容積が0.2cc変わると圧縮比は3くらい変わってしまいます。0.2ccは数滴。14ccで数滴の差は正確な測定器無しには難しい結果でした。


This graph shows the relation between gasket thickness and compression ratio.
I made 2mm thick gaskets.
原図ではシリンダーヘッドはこのようなねじ込み式になっています。いったんねじ込んだら再度分解することは前提としていません。
これだとバルブの作りが悪くてリークがあると修正が大変です。こんな理由で私はヘッドを別の形にしました。しかし変更の際に寸法を間違えてしまったようで、やたら圧縮比が高くなってしまいいろいろ不具合がでてしまいました。原図のままだと圧縮比は6前後のようです。


In original design, the cylinder head is screwed on like this.
I arranged them into my original design, and it caused very high compression ratio, because of my design mistake.

If I would make the head according to the original design, this problem never happen too.
上の計算に基づき2mmのスペーサーをシリンダー基部に入れることにしました。シリンダー全体が上に動いたためプッシュロッドの長い物が必要になりました。プッシュロッドも全部作り直しました。(写真は一部です)


I had to make gaskets and new push rod.
2mmのスペーサーを入れるとスタッドボルトも長さが足りません。2mm延長しました。ジグを使って長さを決めてロックタイト固定しています。

I made new stud bolt too.
タペット調整用のネジもM2の物だと折損してしまいます。全部M2.6に交換しました。


I arranged the the adjusting screw size smaller than original but it was thin and weak.
In original drawings, this screw is #4-40(about M2.6P0.35).

I changed into original size.
スターターはねこプレスさんがレーシングカートに使う物を教えてくれました。これを参考に再度作り直しました。

I made new starter.
こんな感じで出来ました。

Like this.
It works very well
プロペラハブ側です。ソケットレンチで受けるナットはハブにM1.6小ネジ6本で固定した後ロウ付けしてあり、センターのシャフトのネジでの固定はされていません。M4ボルト6本でプロペラ&後ろ側ハブに固定してあります。スターターでナットがゆるむことはないでしょう。

このスターターは非常に調子よいです。

この後10分ほど回ったのですがまたタイミングのずれがでてしまいました。クランクシャフトとウェブの固定をM2でしてあったのですがこのネジがねじ切れました。2φドリルロッド貫通に変えました。(さらっと書いていますが1週間ほど格闘しました。超硬ドリルが折れて咬み込んだり結構苦労しました)

Center hub, driven portion
その後は調子よくなりました。しかしオイルがガソリンとほぼ同量流れてしまいます。回りはオイルだらけ。下には泳げるほどオイル溜まりが出来ます。10分で150cc位流れます。スカベンジポンプで回収できるのは1/3位でしょうか。排気もすごい物がでて窒息しそうです。オイル量を絞るバルブを入れました。(古いキャブレターからの流用)
ぐんと調子よくなりました。

バルブは作り直します。今はM3xP0.35のタップとダイス待ちです。

The oil pump was too effective and it sent 150ml /10 minutes.
I used adjusting valve which was made for old carbonator.
After using this valve, the engine ran very smooth and the occasions of ignition plug drench was markedly reduced.
一回10分、休止1分くらいで回すと硬くなってしまいます。またしてもピストンのサイズが少し大きすぎる様です。
ピストンの温度は最低でも200度位にはなるようです。(小熊 正著 機械設計 エンジンの設計製図 パワー社75ページより転載)

鋳鉄シリンダーとアルミピストン、ピストン温度250度とすると
(23−12)x25.4x250x10^−6=0.07

0.07くらいのクリアランスが必要です。

10 minutes running with one minutes stop, the engine became very tight.
My pistons are slightly big.
In technical text book , I found that the temperature of piston head ranged 200 to 250 degree in centigrade.

It needs 0.06to 0.07mm clearance.
実測してみました。0.03くらいの物があります。最低で0.02、2番と3番は0.03〜0.04くらい小さくしないと駄目なようです。これからラップします。
毎回懲りずに同じことを繰り返していますねー。

I measured them.
It seems to be small
I will lap the piston 0.02 to 0.04mm

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