フロントカバーのプチチューニング

２０１８年８月５日

ここで目先を変えてこの部品のプチチューニングをします。新品のフロントカバーですが見てみると鋳物の痛みというか鋳造金型の痛みが激しい様ですがそれは仕方無い事ですが、他にも気になるところが有ります。

 

ミッションの仕事の合間にやっているので腰を据えてチューニングに取り掛かれる場面はなかなか取れないので、こんなちょこっと手を付けて終わる部分に目が行きやすいです。

ディストリビューターのど根性

2019年2月3日

　付帯機器つながりでディストリビューターを分解しています。今やディストリビューターも純正部品は部販で９８０００円という信じられないような価格が付いていますので、今までのようにポイポイと新品に付け替えてゆくのも難しくなりましたので、なるべく現有品を温存リペアしてゆきます。

　分解はむずかしくは無いと思いますが画像右から２つ目の円筒形のカラーは上側にあるスプリングピンを打ち抜くことで分解します。たくさんのワッシャーが入っており、カラー一方向性がある様ですので注意です。

 

 

 

ボディーについてはサンドブラストかけて保護用ウレタンクリアーで塗装しましたが、サンドブラストはどうしても梨地状のつや消しになってしまいます。やはりウェットブラストが正解の様です。軸受部には絶対にサンドが入らないように2重3重のマスキングをして、ブラスト後は洗浄剤を何度も吹いてエアーブローします。

ここが遠心進角のウェイトの部分でほとんど分解の最終地点のところです。このウェイトの重量で進角カーブが決まりますのでその重量は重要です。これを重くしたり軽くしたりすれば進角特性に変化が出ることでしょう。

トリガーを乗せましたが進角ウェイトはこのトリガーとカム的に組み合わさっておりトリガーを進角範囲で動かす作用をしています。おおよそ30度くらいの移動がある様です。

横から見た図でこのシャフトは重要でエンジン回転の１／２の回転数で動くはずで７０００ｒｐｍ時３５００ｒｐｍの回転をしますからこのシャフトにかかる責任は重大です。ただのグリース潤滑ですが本当にこれで大丈夫なのでしょうか？シャフト軸受ベアリング入りがあると思うのですがそっちがやはり欲しいです。

マグネット（ポイント式ならポイント）を取り付けるベースです。

裏側から見ると外周付近にすごく幅の狭いベアリングが入っていて内側のベースプレートを回転自由にしており遠心進角の動きをサポートしています。ここのグリースは固まりやすく要メンテ箇所です。

部品ごとにきれいにしてから潤滑材を補給しながら組み戻してゆきます。

完成です。

　右側のロート状のパーツがバキューム進角をコントロールするところでバキュームがかかると内部のダイヤフラムがマグネットベースを引っ張って進角作用をします。マニフォールドにバキューム負圧が生じたとき（主としてフル加速時か）に点火時期を進めて燃焼状態を助ける作用と思います。

　これらの遠心進角やバキューム進角の作用を殺してマイナス３０度くらいの固定進角にしてしまうやり方が有りますがサーキットでは単純でよろしいですがやはり一般人には無理が有ると思います。

　また現代ではこれらの作用は全てコンピューターがエンジン回転や負圧センサーで計量してすべて電子化されているところですからポイント同様歴史遺産のような存在であることでしょう。そもそもディストリビューターが今は付いてないか・・・・。

2018年8月23日

クランク＆コンロッドメタルの選定

ーープラスチゲージ編ーー

メタルを決めるために測定をします。

絶対値はマイクロメーターやシリンダーゲージではかり、クリアランスについては画像のプラスチゲージを使います。細い線状の油粘土の紐のようなものが入っています。

 

仮組のメタルを組んでからこのプラスチゲージを細かく切って挟んでから規定トルクで締めこんでゲージのつぶれ具合を測定して換算表でクリアランスを割り出します。

先ずはシリンダーゲージでコンロッドの大端径を測定します。私の測定ではφ５３のマイナス０．０１mmくらいに出ましたが０．０１mm代は測定誤差がシビアで難しいです。温度管理もしなければなりません。

しかも実際はこの中にメタルが付くのであくまでも代替値のようになってしまいます。

 

クランク小端寸法は測定で４９．９６０～９６５

 コンロッドジャーナル径　φ５３．００～９９

 

クランク大端寸法は測定でφ５４．９５０

クランクジャーナル径

 

メモ：

コンロッドメタル　＃１肉厚　１．４９４５ｍｍ

　　　　　　　　　＃２肉厚　１．５０４５ｍｍ

 

取り付け時クラッシュハイト分拡径代がある。使用コンロッドによって異なると思われる。　２３

 

コンロッドはタートルリアルのレーシングコンロッド鍛造品で4９０ｇしかありません。かつては純正コンロッド（６５０ｇ以上ある）をグラインダーで削ったりして軽量化していたのですがこの重量には遠く及びませんし、強度も全く違うと思いますので文明の利器をありがたく使わせていただくのがよろしいかと思います。これを自分で作ろうとしたらとんでもない金額になりそうです。

ただし私はこの後各部をさらにリフィールいたしました。

プラスチゲージを貼って規定トルクで締めこみました。６５０ｋｇ／ｃｍ

 

締め込みボルトはＡＲＰの３／８ｍｍ（１０ｍｍではありません）

締めこんだ後外すとこのようにゲージがつぶれてマジックで線を描いたようになっていますので、この幅を測定します。実際は奥に見えているクランクシャフト側を測ります。

クランクシャフト側

メタルの厚さを決めるために測定に入ります。

プラスチゲージを使いましたが、前準備として測定値とクリアランスの関係をわかりやすくします。黒い点線部分は私の想像値です。

 

 

２０１８年８月３１日

メタルクリアランスの測定ーその２

精密測定機器による算術計算での決定

 

いろいろやっているうちに考え直してもう一度やり直しします。寸法測定の絶対値で測りまとめなおします。

納得ができるまでやるのがビンテージクラフトです。

 

コンロッドをもう一度測定です。

今回はこの１／１０００ｍｍ　１ミクロン単位まで見れるこのマイクロで測定します。

そしてコンロッドジャーナル径をもう一度測定しなおします。メタルレスの単品を正規締め込みで測ります。

測定は画像の上下と左右、そして上下に対して３０度左右に傾けた測定値と４か所測ります。

 

この４９０ｇの超軽量コンロッドは取り扱い注意です。ボルトの締め込みを説明書どうり潤滑油を塗り、締め付けトルクを４回に分けて徐々に締めこんで最終的に６５０ｋｇ/cmで仕上げ締めこみの手順を守らないと簡単に０．０２mmぐらいは変形します。

　特に割の合わせ目の精度が問題で、このぎりぎりの重量では仕方ないのかもしれませんが、ＡＲＰボルトの位置決めクリアランスが少しゆるい様です。（手で入ってしまうほど緩いですが、固くすると今度は変形が出るのでしょう）

そしてすでに０．００１ｍｍ単位の問題となっていますので測定器もやはり０．００１ｍｍ単位のものにします。（正確には０．０００１ｍｍが必要）

 

上側が準備した０．００１ｍまで表示のあるダイアルゲージ付きシリンダーゲージ、目盛り板の大きさも　ハズキルーペ不要の特大サイズです。

 

下側は今まで使っていた４０年前の中古シリンダーゲージでダイヤル目盛りは０．０１ｍｍ単位となります。

メーカーは日本の最高峰ミツトヨ製

かつては測定器はカールツアイスが最高絶対的なものでしたが、昨今はそんなに差はないのではと思います。３次元測定器などは３０年前はカールツアイスはミツトヨの１０倍ぐらいの値段だったように記憶します。

マイクロメーターは前述の０．００１ｍまで電子カウント目盛りがあるマイクロメーターです。

これらをエアコン環境内で１時間寝かせてから測定に入りました。

コンロッドメタル検討

以上のように測りまくってそれをエクセルでプログラム作って自動計算してメタル選定の検討をします。 

この表でわかることはコンロッド小端の１番はかなり摩耗しているんだなということです。１番はカムを回したりダイナモの偏心受けたり・オイルポンプ・デスビなどの負荷に一番近く負荷が大きいですからその影響がここにも及んでいるのかもしれません。

また、コンロッドジャーナル径の２番の+３０度と－３０度測定値は０．０１がプラスマイナスしており平均ではｏｋですがコンロッドキャップがずれていることを示しており余りよろしくないです。ボルト締めこみを何回かやり直したのですが変わらず、要注意点です。 

この表からすると選定メタル板厚１．５０５はニスモメタルの＃２となります。その時のメタルクリアランスは平均では０．０５７と理想に近いですが少し問題が有ります。個々のメタルクリアランスで見ると１番と４番は目標値から外れています。

 

 

そこでどうするかというと

左の表のように前の表でジャーナル径０．００８測定径の１番コンロッドとー０．００６と最も小さいジャーナル径の４番コンロッドを入れ替えてしまいます。コンロッドは新品ですから便宜上番号を付けていますがどこに取り付けても関係はありません。

 

その結果が左の表ですがメタルクリアランスは４番が０．００１ｍｍわずかに目標値より広めですがこれがほぼベストの値と思われます。

 

結果的にはコンロッドメタルはニスモの＃２メタルという結果です。

 

 

 

＊これらの結果はプラスチゲージの測定結果より０．００７ｍｍ大きな値となっています。

クランクメタル選定

 

コンロッドと同様にクランク大端径とクランクメインジャーナル径を測定してまとめます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

結果＃１メタルだとメタルクリアランスは平均０．０６７ｍｍで目標から7ミクロン広い方に外れますが、＃２にすると平均で０．０４７ｍｍとなり、今度は狭い方に外れます。どちらを取るかというと広い方ですね。レーシングエンジンは！

シリンダーボアの計測

 

今回シリンダーボアはダミーヘッドボーリングしていますので正確にはヘッドを取り付けて裏から測定しないと測れませんが、大変なので仮にこのまま測っています。

　機械メーカーの測定環境にかなうはずがなくあくまでも参考値程度です。つまり内径が均一かどうかそれくらいのところしか分かりません。

ピストンは２９０ｇしかない鍛造レーシングピストン。ハイトが低くほとんどお皿というイメージです。

ピストンも測っていますがこれまたいろんな補正が入っているので測定ポイントが難しく絶対値については何とも言えません。

これまた測定してピストンクリアランスを推定していしますが、最初に言ったたとおりヘッドを取り付けて測定していないのであくまでも推定値です。

 

結果ピストンクリアランスは0.076と出ました。良い値だと思います。比較しているのは太線の範囲内だけです。

 

気が付くことはシリンダーの45度方向はヘッドボルトが４隅にある関係だと思うのですが上面が８９．０００ｍｍ近辺に対して下側は８８．９６ＭＭと０．０４ｍｍ異なりますが、これがダミーヘッド分の変化量だと思いますのでこれでヘッドを組み付け締めこむとちょうど０．０２０ｍｍぐらいの径に収まると思われます。ということはダミーヘッドボウリングをけちるとこの分シリンダーが歪むということですね。当然か・・・・。

 

この中でクリアランス比較できるのはシリンダー内径の左右方向とピストンのスカート下だけです。後は０．５ｍｍもの広大な隙間があることが分かります。そのスカート部でさえある一部分がそれでも０．０７ｍｍもの隙間で動いているのですから驚きですね。ちなみにφ８９のジェラルミンピストンの場合温度1度当たり２μ＝０．００２ｍｍ膨張しますので、仮にピストンの頭頂部のお皿部分の全体の温度が均一に２６０度となったとすると（２６０－２０）×２μ＝０．４８ｍｍ膨らみます。このピストンの常温時の頭頂部のクリアランスは０．５５ｍｍぐらいですから２６０度のその状態でほぼいっぱいということですね。ちなみにほとんどのアルミ材料は６８０度でどろっと溶けてしまいます。スカート部は間に肉が無いので膨張はほとんど無いのでしょう。

ピストンの仕上げ

買ったまんまのピストンにはバりやピン角部が多くあります。そういうところは負荷がシビアになると破損の起点になりやすくなります。またヒートスポットにもなりかねませんのでピストンリング部以外はほとんど全周バリ取り・Ｒ付けを行います。

矢印部分に変化面がありますので大きくＲ取して周囲と合わせます。そこだけでなくこのスカート下部面は全周Ｒ取してゆきます。

バルブリセスの角、およびそれらが交差する中央部の仕上げ

３か所あるオイル戻し穴＆％供給穴の面取り

スカート下部のＲはオイル上がりに影響するので大きすぎないように注意して仕上げます。

そしてここはピストンで最もかじりやすい部分だと思いますが結構大胆にＲ取しました。上部につながる部分もテーパー状に仕上げています。

これは使っていたＬ２８ノーマルピストンでスカート下部の角からかじりが発生しているのが分かります。

そこは全くＲ付けが見られません。

この状態でもエンジンは普通に回転はしていましたが、高回転で苦しそうに回る重い回転の感じがしました。

ピストンリングの合い口隙間を調整します。

規格は０．２５～０．３５

買ったまんまだと０．１５くらいです。

 

画像のようにシックネスゲージで測りますがこれには少し問題が有ります。先ずシリンダーの上部と中央ではヘッドの関係で０．０１ｍｍ直径が異なりますが上部の測定に対し中央部では０．０１×３．１４＝０．０３小さくなります。したがって上部で０．３狙いで良いはずです。

　もう一つの問題はシックネスゲージでは合い口が大きくなった場合は感知しにくいし、大きくなったものは元に戻せないということで慎重にやらなければなりません。トップ・セカンド・オイルが2枚で６×４＝24枚やるわけですね。根気がいりますね。

こんな感じで削ってから削り口を全周バリ取りします。このリングは焼結金属の様ですが強く削るとボロボロかけてきますので注意が必要です。

2018年11月1日　ピストンの組み付け

ピストン関係の部品が仕上げが済んだのでサブアッシーします。

組みつける前に重量を測り揃えます。画像でメタルは付いていますが、ピストンピンのサークリップ2個は無い状態で1番から6番のピストン重量は８９０ｇ～８９１ｇ　！に収まっていました。素晴らしい精度ですが、いろいろ面取りやバリ取りしたにもかかわらずこの精度、逆に言えば１ｇを削るのはものすごく難しいということでしょう。

 

ハカリはキッチンスケールのようなもので秤量は1ｇ単位です。０．１ｇ単位があればもっとかんぺきだったかもしれません。

オイルリングから組みますがタートルリアルのオイルリングは蛇腹状のものを先ず組んでから、平リングを上下2本入れます。蛇腹はＴ時型をしています。

 

１ｓｔリングは内側に面取りがありＲマークが上、２ｎｄは面取りなしのＲマークが上でくみます。リングを広げるために画像のようなアリジゴクの口みたいな工具を使ってやりますとすんなり入ります。

 

リングの合い口を後ろ側１２０度で１ｓｔ、２ｎｄラップしないように組むのがセオリーですね。

ピストンのサブアッシーが完了しました。重量は９１３ｇとなりましたが、約１ｋｇです。

こちらは純正Ｌ２８エンジンのピストンコンロッドですが同等条件で１３４０ｇでした。チューニングピストンコンロッドで４２７ｇ軽量化できています。６個で２５６２ｇの軽量化です。

腰下の組み付け

クランクシャフトはもう１本キー溝加工とバランス取はしてありますので、コンロッドをもう一度仮組してメタルが計算値と間違いなく合っているか最終確認をします。（今回は１か所だけ）

 

 

最初の計測値どうりプラスチゲージで０．０５ｍｍのクリアランスで確認できました。

シリンダーのジャーナル部を脱脂して親メタルの裏も脱脂してメタルを貼りますがこのメタルの裏にごく小さな粒子はもちろんのことオイルも完全に拭わないとメタルが焼き付くのでしっかりと養生します。その後メタルのすべり面側にたっぷりとオイルを塗ってからクランクを載せて、これまたジャーナルキャップを脱脂してメタルを貼ってからかぶせてクランクボルトを規定のトルクで締め込みます。今回はクランクボルトを純正Ｍ１０からＭ１２ピッチ１．５ｍｍに拡径強化してボルトはＳＣＭ焼き入れ高強度ボルトで９００ｋｇ／ｃｍで締めこみました。シリンダーブロックは画像のブルーの２液塗料で塗っています。

以前とクランクキャップボルトを締めてない画像ですが実はこの部分にある実験的なパーツを取り付けています。実際にうまくいくかどうか確認が必要ですがここではまだ画像は伏せておきます。いずれ確認ができた時点で公開いたします。

実はこの時にこの開発部品を企画していて、Ｌ型６気筒ＬＤクランクの振動して煽られているクランクキャップを新規開発したクランクラダー（ニックネーム　イーザンラダー）で連結して箱型に補強することで主に横方向への動きを抑えることを目指して開発しています。上の画像のようにただの壁のように立っているクランクキャップと、この画像のように箱型に連結しているクランクキャップとの差は歴然としていると思います。ちなみにＳ２０エンジンはクランクキャップを補強するためエンジンスカートに横からスラストシムをはさんでボルトでがっちり固定することで高回転に対処しています。

もう一つの特徴は全部１体のラダーにしていないで１対１セットずつの構成とすることで、自由なレイアウトを可能にしていることで、画像のように３セット完全構成とするやり方、２セットで中央部を補強する構成、一番シンプルには４番キャップのスラスト受けキャップを重点に補強するやり方等（実際にはもっといろいろ考えられる）ができる事です。これにより１体クランクラダーとした場合の重量の過大な増加を抑えられ、さらに取り付けるチューナーのアイデアで自由なバリエーションが作れます。

３セット完全構成の構成部品

６枚のイーザンラダーと強度区分１３のＭ１０高硬度ボルト１２本（長さは１０ｍｍ増しのＬ８０ｍｍ）画像では６本しか映っていませんが１２本です。

ボルトにセットする高強度ワッシャーは必ず純正以上を使ってください。

 

２セット構成

１セット構成

も可能です。

この製品の詳細はこちら

 

価格や購入はこちら

ブロックを反転してピストンをピストンリングコンプレッサーで締めこんでシリンダー内へ押し込んでいきます。私はクランクの小端が下死点の状態でコンロッドを繫ぎたいので１－６　２－５　３－４のようにクランクをずらしながら３回に分けてピストンコンロッドを組んでいきます。

話があちらこちら飛びますが悪しからず。

毎日コツコツと時間を調整してできる部分をやっています。

今回はこのオイルフィルターのところの左側のボールベアリングのようなものが頭を出しているところですがこれはオイルフィルターが目づまりしたときに強制的にオイルラインにオイルを逃がすリリーフ弁でこのベアリングの後ろにクランクの5個の支持ベアリングにオイルを分配するオイル通路が横切っています。またヘッドに送るオイルもその通路とつながっています。

これをどうするかというと抜き取ってしまいます。現代でオイルフィルターが詰まるほどの粗悪オイルは無いし旧車はフィルターが詰まるほど走行しませんので。わざわざ抜く理由は画像左が抜き取ったリリーフ弁ですがこれだけの長さがあり後ろを通るφ１６のオイル通路のかなりの部分を塞いでしまうのがいやだからです。見た感じでは２／３は塞いでいる感じで残りの通路でノーマルなら十分なオイル量は確保できるのでしょうがチューニングエンジンではだめです。抜き取った後は専用のプラグを打ち込んで塞ぎます。

　なんかの拍子にオイルフィルター詰まったらどうすんのと御心配の方はオイルフィルター内部にリリーフ弁が組み込まれたオイルフィルター製品が有りますのでそれを付けましょう。

オイルパンの加工

オイルパンはこの大容量アルミオイルパンを使いますが、

・アルミなので熱伝導が良くオイルを冷やしてくれる

・内部にバッフルが付いていてオイルの偏りを防ぐ

事が目的です。

　深さが深いのでその恩恵を十分に生かすためにはオイルストレーナーを延長することが効果ある様です。

これはノーマルのオイルストレーナーの網を取ったところで、これに中央に映るカラーを取り付けていきます。今回の長さは１２ｍｍ延長です。ぎりぎりを狙うならまだ＋５ｍｍは伸ばせそうです。

 

ストレーナーを２個準備してそれぞれ延長分を加味して切断してそれを再度溶接する方法もある様ですが私の溶接では完全に漏れなく全周溶接してしかも絶対に折れない溶接をするほどの自信は無いのでこの方法です。これがトラブルとエンジンン全損ですからね。

 

今回の延長方法なら仮に取り付けがまずくても基本はノーマルが残りますので最悪の折れたり吸えないなどのことは防げます。

 

延長しました。材質は今回はステインレスですがどんな金属材料でもＯＫです。場合によってはビニールホースやゴムホースでも良いかもしれませんが取れて吸い込まれるとこれまた大事になるのでがっちりと金属で作りました。

その後元のように金属の網を取り付けます。いろんなところを探し回ってノーマルとほとんど同じ網目のものを見つけ出しました。固定は外周を６か所爪を裏側に折り返してさらにその部分を冶金的な方法で溶かして固定しています。

 

これは商品化できそうなので先ずは欲しい方いましたら販売のページからご連絡をどうぞ。