スチームエンジン３号を卓上ＣＢガスコンロ改造ボイラーで回してみた

２０２１／０８／２９（日曜日）　曇り　ちょっと雨がぱらついた

卓上ＣＢガスコンロを改造したボイラーでスチームエンジン３号を回してみた。
このスチームエンジン３号はオイらが初めて工作した蒸気船のエンジンとして
工作したものだ。
蒸気船上では今実験で使っている四角釜をボイラーに載せて料理用の固形燃料を
４~５個同時に燃やすようにして熱源にしたが思うような馬力は出ず、蒸気船は
水面をノロノロと動くだけだった。
今日はこのエンジンをガス炊きの強力なボイラーで回す。
どんな調子で回るかな？

スチームエンジン３号。


蒸気船に載せるように作ったので背丈は低くしてある。　２号と比較してみた。





ピストンはボア１３ｍｍ、ストロークは２０ｍｍ。


クランク軸とクランクアームはロウ付けで固定した。
これで強度は増したと思う。
しかしクランクピン側は依然としてネジ・ナット締めで固定している。
これはコンロッドの大端部が分割できず、クランクピンを穴に通さなくてはならず
そのためにネジ止めにしてある。
（この大端部はその後分割型にしたのでクラン基軸は全箇所ロウ付けで固定する
　　方式になった。　これで頑丈で且つまっすぐなクランク軸ができるようになった。）

クランク軸の「真っすぐさ」が向上したのでクランク軸の中央に軸受けを置ける
ようになった。　これでクランク軸のブレは防げる。（はずです）




ボイラーに接続してテストしてみた。


ボイラーに点火、圧力上昇で回転し始めた。
ストロークが２０ｍｍと短いので（２号は３０ｍｍ）回転数は上がる。
音が凄い。　回転数が上がると振動も凄い。　躯体がブルブル震えている。
作業台にも振動が伝わって圧力計やテスターが滑り出す。
傍にいるのが何だか怖いようだ。
エンジンが最高回転数になったころ（２８回転/sec）回転軸をつまんで負荷をかけてみた。
回転数はすぐ低下する。
もっと強く（相当強く）つまむと回転は止まってしまった。
離せばすぐ元のように高速で回転する。
つまんだ時の感触は２号エンジン（ボア１７ｍｍ、ストローク３０ｍｍ）のような
粘り強い回転ではない。　やっぱり力は弱いみたいだ。

そんなテストの様子を動画でご覧ください。




さぁ、次はスチームエンジン４号機の出番だ。
４号機は複動２気筒は変わらないがＶ型エンジンになっている。
シリンダ、ピストンも大型にしてある。
このエンジンも蒸気船用に作ったものでボート搭載ボイラーもガス炊きになっていく。

卓上CBガスコンロ改造ボイラー（四角釜搭載）で２号エンジンを回す

２０２１／０８／２７（金曜日）　晴れ

市販の卓上CBガスコンロを改造したボイラーを動作させようとしたが、
カセットボンベを装着できなくなってしまった。
調べてみるとカセットボンベの頭部分を差し込むところのパッキン（Ｏリング）が
摩耗劣化して切れかかっていた。
ゴムでできた部品は経年劣化しやすいので注意が必要だ。
近くの（とはいっても車で２０分位はかかる）ホームセンターに行ってＯリングを
買ってきて交換修理した。

ガスボンベの取り付けはＯＫ。　点火も良好だ。


市販卓上ＣＢガスコンロを改造（バーナー取付基台を切り詰めて間口を狭く）した
ものに銅板製煙管付釜（煙管２５本本　満タン容積　９００ｃｃ）を乗せたボイラー。


釜を乗せた台の蓋を開けるとバーナーの燃焼状況が確認できる。



このボイラーは定置型としてエンジンのパワー確認で使っていた。
かなりパワーが出る。
これでスチームエンジン２号を回せばどうなるか・・・
テストの準備はOKだ。


テストの結果、供給蒸気圧は０．５気圧。　最大回転数は１６回転/ｓｅｃだった。
そのテストの様子を動画でご覧ください。





前日の携帯型ガスコンロ　＋　真鍮板カマボコ型炙釜のときと比較してみると

　　　携帯型ＣＢガスコンロ　　　蒸気圧　０．２気圧　　最高回転数　１１回転/ｓｅｃ

　　　卓上ＣＢガスコンロ　　　　蒸気圧　０．５気圧　　最大回転数　１６回転/ｓｅｃ　

だった。
これが意味のある比較かどうかはわからないけど１０年前に作ったエンジンが
壊れずに回ってくれてよかった。

次はスチームエンジン３号の登場です。　乞うご期待・・・なぁんちゃって（笑い）
　

卓上CBコンロボイラーの点検は大変だった

２０２１／０８／２６（木曜日）晴れ

スチームエンジン２号を更に強力なボイラーで回してみようと、卓上CB（カセットボンベ）ガスコンロを
改造したボイラーを点検した。
先日「ボイラー勢揃い」の写真を撮るとき、物置から取り出そうとしたら四角釜の底から水が漏れだして
きたのでその辺を確認しないと使うことはできない。
四角釜を取り外し、外覆いを外して点検した。

市販の卓上CBガスコンロを改造したボイラー。　釜は「四角釜」を取り付けてある。
（「ボイラー勢揃い」のときに撮影した画像です。）


外側ケースを外して釜を取り出した。


簡易水位確認窓用のパイプが破断していた。


この四角釜の他にタンク容積が大きい「円筒釜」があり、使用目的によって載せ替えることがある。
その時にこの水位確認用窓パイプに無理な力が加わって次第に破断していったものかもしれない。
事前に破断が発見できてよかったよ。
早速修理にとりかかった。
新しい真鍮パイプを加熱して曲げる加工をしてロウ付けで取り付けた。

久しぶりのロウ付け。　ちょっと手間取ってしまったが・・・


何とかロウ付けできた。


バケツに水を張って釜を沈めて「足踏み空気ポンプ」で圧力をかけて漏れ穴をチェックした。
相当の高圧がかけられるので小さな漏れでも発見できる。

この「足踏み空気ポンプ」は工作友人がプレゼントしてくださったものだ。
この他にもいろいろな工作グッズを頂いて大いに重宝している。　ありがとっ！！！


ボイラーを組み立て直した。



卓上CBコンロを点火してみようとボンベを取り付けたがうまくセットできない。


ボンベを取りつけるところを分解してみたらOリングが傷んで切れかかっていた。


急いでホームセンターまで行って同じような大きさのOリングを買ってきた。
元のものよりちょっと太いけれど大丈夫かな？　


Oリング交換完了


ボンベ結合部取付


ボンベのセットはOKになった。　バーナー点火もOKだった。



長年使っていないといろいろトラブルが出る。
目では見えないところで劣化したところがあるかもしれない。
ガス器具は危険と紙一重だからちょっと怖い。
だから実験は慎重に、戸外の風通しの良いところでしなくてはならない。

あー、あっつー！　今日はとても蒸し暑い！　
今日の工作はここまでにしとこう。

スチームエンジン２号を回してみた。

２０２１／０８／２５（水曜日）　曇り

スチームエンジン１号がうまくいったのでその面白さに惹かれて
次は蒸気機関車の工作に入った。
２０１１年の春から秋にかけて明けても暮れても蒸気機関車の工作に熱中した。
とはいうものの工作機械といえるものは安物の卓上ボール盤だけ・・・
材料をカナノコで切り取り、ヤスリで削って整形、ボール盤で穴を開けて
組み立てる・・・・　こんな感じですべて手作りだった。
ピストンだって、はずみ車だって、車輪だって何でも手作りした。
こんな状況だから性能が良いものはできない。
シリンダーとピストンだって隙間が大きくてスカスカで力がでない。
こんなものをいくつも作っては壊してまた作る、を繰り返した。
そして何とか蒸気機関車は完成（２０１１年１０月）したが、そんな状況の中で
使用しなかった（使用できなかった）シリンダ・ピストンが残っていたので
それを使って工作したのがスチームエンジン２号だった。

　　　　　　（以上前置き。　相変わらず前置きが長い）


蒸気機関車用のシリンダ・ピストンを使ったからこんな縦型のエンジンになった。



シリンダ・ピストンはボアー１７ｍｍ、ストロークは３０ｍｍの大型だ。
バルブ装置はピストンバルブでエキセントリックカムで駆動した。



クランクシャフトはクランクアームをネジで固定してそれを直列に連結するという方式だ。
クランクピンもコンロッド大端部を嵌めてからクランクアームにネジで固定した。
今考えればよくこんなことをしたもんだと思う。（笑い）


クランクシャフトは両端の軸受けで支えるのみ。　中間部での支持はない。


ピストンバルブはエキセントリックで駆動した。　偏心輪を工作するのは大変だった。


一応給油器も取り付けた。


苦心しながら何とかでき上がったスチームエンジン２号。
完成は２０１１年１２月の末だった。
もう１０年も前のことだ。
今、そのエンジンを物置から取り出して回してみた。
ボイラーは真鍮板カマボコ型炙釜を携帯用ガスコンロを組み合わせたもの。
ガスに点火してから２分ほどで圧力は上昇し、エンジンは案外調子よく回った。
最高回転（１１回転/ｓｅｃあまり）のところでクランク軸を軍手をした指で
強く摘まんで止めようとしたが、回転数は落ちるが力は強くて回転を続けた。
やっぱり複動式２気筒エンジンはは粘り強い回転をする。
（回転数が落ちると蒸気消費量が減り、釜の蒸気圧が上がって回転力が
強くなる。　複動２気筒は自己起動するから低回転でも回転し続ける。　
単気筒や自己起動不可能なエンジンでは停止してしまうだろう。）
　
そんな実験の様子を動画でごらんください。




これならもっと強力なボイラーで回しても大丈夫だろう。
次は最強のボイラー（卓上カセットボンベコンロを改造したボイラー）で
回してみよう。　果たして何回転で回るだろうか・・・

スチームエンジン１号を携帯ガスコンロボイラーで回してみる

２０２１／０８／２５（水曜日）　曇り　一時、雨

オイらのスチームエンジン工作歴は２０１０年の冬の頃に始まった。
その前段はスターリングエンジンだった。
工具らしい工具は何もなく、組み立て式の作業台に小さな万力を取り付けて
カナノコ、ヤスリ、ハンドドリルなどで材料を加工して組み立てていた。
材料はアルミ板。　だけど真鍮板でなくてはならないものも出てきた。
こうなるとハンドドリルでは工作できない。
そこで卓上ボール盤を購入した。
そしてカーポートの片隅に作業台を作り、ボール盤と本格的な万力を置いた。
ここからスチームエンジン工作がスタートした。
固い真鍮材料でも加工することができていろいろな工作ができた。
それに板金工作では必須のロウ付けもできるようになった。
手作りで部品を工作するのにはロウ付テクニックの習得は必須条件だった。
そして出来上がったのがスチームエンジン１号だ。
それから１０年、あっという間に１０年が過ぎた。
つい先日から始めた「昔のエンジン工作を思い出してみる」で１番手として
出場中であるが、そろそろ次の出場者にバトンを渡す頃だ。
そこで最後の花道としてガスボイラーで沸かした蒸気で勢いよく回ってもらう
ことにしよう。

　　　　　　　　（以上、前置き。　相変わらず前置きが長いねぇ）

スチームエンジンのパワーアップを目指してボイラーの熱源をアルコールランプから
固形燃料へ、そしてガス炊きへ。
工作友人の勧めで購入した携帯用小型ガスコンロ。


ガスコンロに載せる釜は真鍮板をロウづけして作ったカマボコ型炙釜。




底面は真っ平。　ここをバーナーの炎が炙る。


携帯ガスコンロのゴトクに乗せる。



圧電点火装置付きなので着火は簡単だ。


さぁ、ガス炊きボイラーで回してみよう。


釜には１８０ｃｃぐらいの水を入れて点火した。
ガスの火力は強い。　１、２分で圧力計の針が触れだした。
やがてエンジンは回りだした。
そしてすぐ２０回転/ｓｅｃに到達、更に回転数は上がっていく。

そんなテストの様子を動画でご覧ください。



これでスチームエンジン１号の出番は終了しました。
次はスチームエンジン２号の出番です。
どうぞお楽しみにね。