2014/09/22(月曜日) 晴れ
新V4エンジンの工作を始めてから約半月、やっとエアーチェックをクリアーした。
エアーチェックは(写真のネガの埃や塵を吹き飛ばすブロアーブラシの)ゴム球を
手で押しつぶして圧のかかった空気を送りこんでのいい加減なものだが、エンジンは
軽やかに調子よく回ってくれた。
そんわけで気をよくして今日は小型ボイラーに繋いで蒸気で回してみることにした。
ブンブンと凄い勢いで回ってくれることを期待してボイラーに点火したのだが・・・
↓ 配管を終えてバルブタイミングを再調整してスチームテストの準備はOKだ。
↓ 先ず、無負荷高速回転テスト。 秒35回転以上がでるかな?
ボイラーに点火して圧力が上昇するのを待つ。
2分ばかりで圧力が上がり始めた。
エンジンは0.1気圧位で回り始めた。
しかし、その回転はゆっくりで何か重そうな感じがする。
テスト前にシリンダ頭部の蒸気口から注入したオイルが粘っこくて
まだ固まっているのかもしれない。
そのうち温まってくれば大丈夫だろう・・・・
ところがあまり回転数は上がらない。 蒸気圧も0.5気圧ぐらいだ。
うーん、シリンダーとピストンの漏れが大きいのかな?
そんな初スチーム運転の状況を動画でご覧ください。
最高回転数は28回転/秒(瞬間的)、大体26~27回転/秒というところだ。
目標より10回転も少ない。 ちょっとがっかりだ・・・・・
パワーはどうかな? クランク軸を指で摘んでみた。
摩擦熱で指先が熱くなってしまうほどきつく摘んでも停止することなく回り続けている。
まぁ。これなら軽いボートなら動かせるかな?
回転数は低くてもパワーがあるかも知れない・・・(希望的観測です)
例の発電電力を測ってみた。
↓ 低速・高トルク型かな? 何て希望的観測で発電機回転数は5.1倍(このプーリー組合わせの最大値)にした。
↓ 負荷は1Ω。 1Ωだとメーター一つでパワーを計算するのが簡単になる。
かすかな期待を込めてテストを始めた・・・・・
その様子を動画でご覧ください。
目いっぱい火力を上げても発電量は0.5ワットちょっと。
何とかおまけで0.6ワットというところだ。
このエンジンのパワー目標は0.5ワットだったから何とか目標は達成したが
1ワット以上を目論んでいた実習生としてはちょっと残念な結果だ。
まぁ、こんな結果だがエンジンは長時間(1回10分程度)回しても回転数が
落ちると言うようなこともなく、安定して回ってくれた。
これはシリンダーとピストンの隙間が大きいことの証明かな?
運転中、がっちり噛み合うぐらいの方が良いのかな?
フィールドに出て水上で停止してしまったら大変だし、のろのろ走航では
つまらないし・・・・
安定性と強力パワー・・ちょうど良い設定は素人の手作り工作ではなかなか難しい。
あぁーあ、工作実習のいばらの道はまだまだ続きそうです。
新V4エンジンの工作を始めてから約半月、やっとエアーチェックをクリアーした。
エアーチェックは(写真のネガの埃や塵を吹き飛ばすブロアーブラシの)ゴム球を
手で押しつぶして圧のかかった空気を送りこんでのいい加減なものだが、エンジンは
軽やかに調子よく回ってくれた。
そんわけで気をよくして今日は小型ボイラーに繋いで蒸気で回してみることにした。
ブンブンと凄い勢いで回ってくれることを期待してボイラーに点火したのだが・・・
↓ 配管を終えてバルブタイミングを再調整してスチームテストの準備はOKだ。
↓ 先ず、無負荷高速回転テスト。 秒35回転以上がでるかな?
ボイラーに点火して圧力が上昇するのを待つ。
2分ばかりで圧力が上がり始めた。
エンジンは0.1気圧位で回り始めた。
しかし、その回転はゆっくりで何か重そうな感じがする。
テスト前にシリンダ頭部の蒸気口から注入したオイルが粘っこくて
まだ固まっているのかもしれない。
そのうち温まってくれば大丈夫だろう・・・・
ところがあまり回転数は上がらない。 蒸気圧も0.5気圧ぐらいだ。
うーん、シリンダーとピストンの漏れが大きいのかな?
そんな初スチーム運転の状況を動画でご覧ください。
最高回転数は28回転/秒(瞬間的)、大体26~27回転/秒というところだ。
目標より10回転も少ない。 ちょっとがっかりだ・・・・・
パワーはどうかな? クランク軸を指で摘んでみた。
摩擦熱で指先が熱くなってしまうほどきつく摘んでも停止することなく回り続けている。
まぁ。これなら軽いボートなら動かせるかな?
回転数は低くてもパワーがあるかも知れない・・・(希望的観測です)
例の発電電力を測ってみた。
↓ 低速・高トルク型かな? 何て希望的観測で発電機回転数は5.1倍(このプーリー組合わせの最大値)にした。
↓ 負荷は1Ω。 1Ωだとメーター一つでパワーを計算するのが簡単になる。
かすかな期待を込めてテストを始めた・・・・・
その様子を動画でご覧ください。
目いっぱい火力を上げても発電量は0.5ワットちょっと。
何とかおまけで0.6ワットというところだ。
このエンジンのパワー目標は0.5ワットだったから何とか目標は達成したが
1ワット以上を目論んでいた実習生としてはちょっと残念な結果だ。
まぁ、こんな結果だがエンジンは長時間(1回10分程度)回しても回転数が
落ちると言うようなこともなく、安定して回ってくれた。
これはシリンダーとピストンの隙間が大きいことの証明かな?
運転中、がっちり噛み合うぐらいの方が良いのかな?
フィールドに出て水上で停止してしまったら大変だし、のろのろ走航では
つまらないし・・・・
安定性と強力パワー・・ちょうど良い設定は素人の手作り工作ではなかなか難しい。
あぁーあ、工作実習のいばらの道はまだまだ続きそうです。
おっしゃるとおりです。
4気筒になればその分シリンダーとピストンの摩擦も大きくなり、ピストンの重さも増えますし
クランクも重くなります。 それにバルブも余計になるし、全体の漏れも増加するでしょう。
これらをカバーするほどパワーがあるボイラーなら悠々と蒸気を供給して圧力を維持してくれるでしょうが、
単気筒を回すので精一杯のボイラーでは4倍のエンジンに蒸気を送り込んだら
すぐ青息吐息の状態になってしまうでしょうね。
小型のボイラーは内部抵抗の高い電池(電源)みたいなものでちょっと電力を喰う負荷を
接続したら電圧が下がって使い物にならない・・・こんな状況でしょう、きっと。
でも、シリンダーとピストンを漏れがないように作れればもうちょっとましなものになるかも・・・
今新たなシリンダー・ピストンを作ろうかと思っています。
今度はちゃんと摺り合せをするようなキツイ嵌めあいにしたいです。
(今回のものは素材の状態ですんなり嵌めあいができてしまうほどでしたから)
船体工作は難しいですね、特に「美的センス」と言うやつが・・・・・
直角だとか、水平にとか、平行にとか、「技巧的なセンス」は何とかなりますが、
つるつる、ぴかぴか、きれいに、とかとなるとこれはちょっと荷が重いです。
私が作るボートはエンジン出力位置が高くてまた船尾までの距離が短いので
スクリュー推進軸は斜め下方に伸ばすしか手はありません。
いやおう無しに立ち泳ぎ状態です。 絶壁でたち泳ぎは最悪ですね。
良いお天気だから水遊びは楽しいでしょう。
こちらは今度は地域の運動会準備で大忙しです。 工作どころではなくなってしまいました。(泣き)
1気筒と4気筒の回転数の違いの件ですが、1回転でみると、1気筒では1回の吸入でクランクとシリンダ分のロスもなく惰性で勢いよく回転しますが、4気筒では1/4回転ごとに各シリンダーに蒸気が供給され回転初速度に抑えられる為(慣性の回転がつかない)回転数は低い・・・という私の説はいかがでしょうか。 各シリンダーには蒸気は1/4の供給になりますが、1/4回転毎に供給される為、トルクは大きくなる・・・・かな。
埃が立つし塗装もしなくてはいけないし美的センスも必要ですからね~
9号艇での経験ですが、色々な制約からペラを船尾ではなく船底に突き出し、いわゆる立ち泳ぎ状態にしたのですが絶壁の船尾に付けるよりは良い結果が出ました。
バラストも出来るだけ少なくしたいですね。
追伸
良いお天気が続き水遊びを楽しんでいます。
ありがとうございます。 何とか0.5Wは出ました。
船体を小型に、軽く作れば何とかなりますかねぇ。
ただこのエンジンも案外大きいです。
小型ボイラーもそれほど小型ではないので、結局は大型船体になりそうです。
ただし、今度は横幅を広くして復元力を大きくしてバラストが少なくても良いようにしようと思います。
絶壁方も改善したいですが、難しそうですねぇ・・・
船体工作は苦手です・・・・ アルミをヤスリで削るようには行きませんものね(笑い)
80mmφ位の大きめのペラを付けて排水量10kg以下に押さえれば十分な走りをすると思います。
まずは、おめでとう御座います。