2024-04-9 piston & piston ring

今回はピストンとピストンリングです。
形は単純ですが寸法はシビアーです。
ここ何年か作ってきたエンジンから見るとかなり小ぶりでした。もう少し大きいほうが作りやすいかもしれません。
汎用旋盤に慣れてしまったせいもあるかもしれません。

サイズ的にはボアーが1インチ25o前後が楽でした。これが20oを切ると急にいろいろが小さくなりますし35oを超えると周辺部品がぐんと大きくなったように感じるものです。
わずかな違いなのですが、感じ方は全く別世界ということを実感しました。



ピストンから作ります。
材料はA2017です。
外径はシリンダー内径より0.04から0.06くらい小さめに設定しました。
次いで内径切削。精度はいりません。
この後リング溝も旋削しておきます。
ピストンピンの穴あけのため、エッジファインダーでセンターを探しています。
ピストン内の中ぐりが終わりました。」
 できたピストンとラップ用の把持具です。
多気筒エンジンだとこの把持具が何度も活躍できるのですが、単気筒では一回しか活躍の場がないのが残念です。無いとできないし・・・

赤矢印がピストン  黄矢印が把持具
次はピストンリングです。
材質は鋳鉄です。端材なので詳しい材質はわかりません。
本来ならこの材質はエンジンの性能や寿命にかかわる重要部品なのですが、ワンオフの回ればいいエンジンでは贅沢は言えません。

外径はシリンダー内径プラス0.01から0.02mmに仕上げました。
内径も切削しました。肉厚は0.8oです。(正式にはリング幅になります)
 リングの各部名称がこんがらがってしまうので再掲しました。
厚さと幅、毎回混乱します。
切断しました。2個あればいいのですが同じ手間でできてしまうので6個作りました。
リング幅は0.7o 突っ切りバイトの厚さが1.2o。できるリングの倍近い量が切子になってしまいます。


このあとリュータにつけたゴム砥石でバリを取り、固定具にはめ込み厚みを調整します。
 厚さ微調整具です。
これにはめ込んで定盤上に広げた耐水サンドペーパー上を動かして厚さの微調整をします、
リングは2個あればいいので手持ちでもできなくはないのですがあるとないとでは 仕上がりと作業時間に大きな差が出ます。
 アルミ板で挟み0.2t サーキュラーソーでリングをカットします。

切断面も顕微鏡下でバリ取りをします。
 リング熱処理用の窯です。
こんな風にリングをセットして電気炉で600℃10分くらい加熱して徐冷しました。
 ピストン&ピストンリングを作るための固定具たちです。
緑矢印  リング幅調整用固定具
黄色矢印  熱処理用窯
赤矢印  ピストンラップ用把持具

黄色矢印で示す熱処理用窯は熱処理が終わると黒変してしまいます。
この方法で熱処理が良いのかどうかはいまだ不明です。
とりあえず十数時間は問題なく回ります。

一万回転超での耐久性はわかりません。
リングを装着したピストンそして予備のピストンリング、ピストンピンです。
ピストンピンはピストン内でセットスクリューで固定するため一部面取りがしてあります。

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