2023-2-3 trouble shooting 3

点火系統は順調に動作してくれて、狙ったタイミングで火花が飛ぶようになりました。
しかしスターターで回しても数回爆発が続くのみで回転は持続しません。
何が起きたのでしょう。
良い混合気、良い圧縮、良い火花・・・どれかの要素が欠落してしまったようです。

火花はよく飛んでいますしタイミングも問題ないようです。
キャブレター部で燃料の量をいくら変えても数回の爆発のみ。

圧縮は組み立て時に測ってあるのですが、もう一度チェックしなおしました。
なんと0.3MPaしか出ません。この値ってほとんどスカスカの状態のようです。回転は持続しない値です。
前回はスタッドボルトのまし締めで、圧縮は回復しましたが、今回は回復しませんでした。

圧縮系統の再チェックを始めました。


まずスタッドボルトの延長を図りました。
と言っても延長できる距離は1mmちょっとしかないのですが、より信頼性を高めるために作りなおしました。
ピカピカのドリルロッドでできているほうが延長したものです。

これだけ大きなエンジンで4カ所の固定ってどうなのかなとは思うのですが、これ以上は増やせないので仕方ないですね。

実物では袋状の長い特殊なナットを使い締め込み代を確保しているようです。
なんでこんなことをしているのだろうなと思っていましたが、締めこんでみてあーこういうことなんだなと得心が行きました。
要するに締めこみにくい。
圧縮漏れが出てしまう原因は

1:オイルリング下とピストンピンが入る部分の切り欠き部との距離(みどり矢印部)が短いためにこの部から圧縮が漏れてしまう。

2:リング自体が細すぎてへたってしまい圧縮が確保できない

このどちらかではないかと推測して対処を始めました。

右側は今まで使ってきたリングをそのまま使い、ピストンピン部の切り欠きのないタイプのピストンです。(1:に対する対応型)
 ここでリングについてあまり考えたことがなかったので工学書を調べてみました。
まずリングの幅と厚さの定義を知らないと話になりませんし、混乱します。


出典は

小熊 正著 機械設計3:エンジンの設計製図
平成3年4月16−6版
パワー社刊

です。
初版は昭和39年9月だそうです。
工学部に進学していればもしかしたら教科書として使っていたかも・・・・
 次いでサイズ
幅=0.04D位に設定するようです。

今のエンジンの場合ピストン直径Dは38oです。
すると38X0.04=1.52になります。
実際にはB=0.8o T=0.8oのものがついています。

どうも大分華奢のようです。

0.8oにした根拠は
今まで作ってきたエンジンの大半がピストン直径D=25o
B=T=0.6で調子よく回ってきたので
今回はピストン径が38oなので
38/25=1.52
0.6X1.5=0.9
0.8oくらいなら大丈夫と推測しました。

実際テスト時は1MPa位の圧は得られたの大丈夫と思ったのですが、耐久性に問題があったようです。

今回は工学書のままなら1.5o幅にすべきなのですが、いきなり倍にするのはちょっとためらいがありB=T=1.2mm でリングを作りなおすことにしました。
一番左は新たに製作した太いリングを使い、ピストンピン部はいままでと同じ形状をしたもの、
中央と左は太いリング、切り欠きは最小限にしたタイプです。

これらは2:のリングが細すぎていた場合の対応策用で
リング幅1.2oのものが装着されます。
左が新しいリング 右が従来型。

だいぶ幅も厚さも違います。
計算値のままならもう少し大きくなります。
実際にセットして測定してみました。


1:の切り欠き部をなくしたピストンでは今まで使っていたリングをセットすると、改善は見られませんでした。
要するにピストン形状に問題があるわけではなくリングがへたってしまっているようです。

リングを太いものがセットできるピストンは切り欠き部の形状にかかわらずほぼ1MPaが得られました。

リングが華奢過ぎたようです。
とりあえず回る要素がクリアーできました。
リングの耐久性は回してみないとわかりませんが・・・・
今回作った部品たちです。

寸法精度がうるさい部品たちなので結構時間がかかりました。

暮れと正月休みの大半をこれにかかりっきりになりました。
圧縮もよくなりこれで完璧、一発スタートと思ったのですが回りません。
うーむ。なかなか手ごわいエンジンです。

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