２０１４／０６／０１ （日曜日） 晴れ
今日は午前中は用事があって出かけてきた。
その用事も午前中には終わって、午後はちょっと時間が空いた。
となると、やることは決まっている。 そうです、工作です・・・・
高出力を期待して作ったボアー１３ｍｍ、ストローク１５ｍｍの単動式Ｖ型４気筒エンジンだけど、
小型ボイラーで回すには大き過ぎたようだ。
最高出力は０．３Ｗばかりしか出ない。
そしてそれだけではない。
長時間、運転を続けていると、回転数が低くなってパワーは全然でなくなってしまう。
最悪の場合は、ガクっ、と急に停止してしまうことがある。
エンジンをひっくり返してクランクとコンロッドの部分を動かしてどこが固まっているのか
切り分けて行くのだが、大体Ｎｏ．２シリンダーが固まっている。
どうしてだろう・・・・
運転時間が長くなるとともに温度が上昇してシリンダーやピストンが熱膨張のために摩擦が大きく
なって、ついには噛み合ってしまうのかもしれない。
熱膨張で噛み合ってしまうほど気密に出来ているとは思えないが、そんな感じもしないではない。
そこで運転中のクランクケースの中が見えるように架台にエンジンを取り付けて確認してみた。
↓ ありあわせの材木で作ったエンジン取付架台。 これで運転中のクランクケースの内部を見ることが出来る。
架台に縦に取り付けたＶ４エンジンは順調に回転を続けて時間が経っても順調に回転を続ける。
縦にして回しているから不具合は引っ込んでしまったのかな？
クランクケース内を見ていると、各シリンダーの開放部（下側）からは蒸気凝水が滴り落ちる。
ところがＮｏ．２シリンダー（右上部）からはあまり滴り落ちてこない。
シリンダーとピストンの隙間が狭くて漏れが少ないのかな？
漏れが少ないピストンはこれはこれで結構なことだと思うけど、熱膨張で更に隙間が狭くなれば
摩擦が大きくなって回転は遅くなり、ついには噛み合って停止してしまうのではないか？
その時の様子を動画でご覧ください。
よーし、Ｎｏ．２シリンダーとピストンを取り外して摺り合わせをやり直そう。
だけどこのエンジンは蒸気消費量が大きくて小型ボイラーでは回し切れない。
それよりもっと小型のＶ４を作った方が良いんじゃないの？
いやいや、工作したエンジンはちゃーんと動くようにしないと可愛そうだ。
超小型Ｖ４工作はそれからにしよう。
（ボア１１ｍｍだなんて実習生にとっては"超小型"です。 ちょおーむずかしそぉー）
今日は午前中は用事があって出かけてきた。
その用事も午前中には終わって、午後はちょっと時間が空いた。
となると、やることは決まっている。 そうです、工作です・・・・
高出力を期待して作ったボアー１３ｍｍ、ストローク１５ｍｍの単動式Ｖ型４気筒エンジンだけど、
小型ボイラーで回すには大き過ぎたようだ。
最高出力は０．３Ｗばかりしか出ない。
そしてそれだけではない。
長時間、運転を続けていると、回転数が低くなってパワーは全然でなくなってしまう。
最悪の場合は、ガクっ、と急に停止してしまうことがある。
エンジンをひっくり返してクランクとコンロッドの部分を動かしてどこが固まっているのか
切り分けて行くのだが、大体Ｎｏ．２シリンダーが固まっている。
どうしてだろう・・・・
運転時間が長くなるとともに温度が上昇してシリンダーやピストンが熱膨張のために摩擦が大きく
なって、ついには噛み合ってしまうのかもしれない。
熱膨張で噛み合ってしまうほど気密に出来ているとは思えないが、そんな感じもしないではない。
そこで運転中のクランクケースの中が見えるように架台にエンジンを取り付けて確認してみた。
↓ ありあわせの材木で作ったエンジン取付架台。 これで運転中のクランクケースの内部を見ることが出来る。
架台に縦に取り付けたＶ４エンジンは順調に回転を続けて時間が経っても順調に回転を続ける。
縦にして回しているから不具合は引っ込んでしまったのかな？
クランクケース内を見ていると、各シリンダーの開放部（下側）からは蒸気凝水が滴り落ちる。
ところがＮｏ．２シリンダー（右上部）からはあまり滴り落ちてこない。
シリンダーとピストンの隙間が狭くて漏れが少ないのかな？
漏れが少ないピストンはこれはこれで結構なことだと思うけど、熱膨張で更に隙間が狭くなれば
摩擦が大きくなって回転は遅くなり、ついには噛み合って停止してしまうのではないか？
その時の様子を動画でご覧ください。
よーし、Ｎｏ．２シリンダーとピストンを取り外して摺り合わせをやり直そう。
だけどこのエンジンは蒸気消費量が大きくて小型ボイラーでは回し切れない。
それよりもっと小型のＶ４を作った方が良いんじゃないの？
いやいや、工作したエンジンはちゃーんと動くようにしないと可愛そうだ。
超小型Ｖ４工作はそれからにしよう。
（ボア１１ｍｍだなんて実習生にとっては"超小型"です。 ちょおーむずかしそぉー）
そうですね、工作全体が精度が低いのでいろいろ問題が出ます。
パワーが出ないのも精度の低さが一番影響するのでしょう。
今回のＮｏ．２ピストンを取り出して見たら、ピストンの上部隅とその対角線上の
下部隅が磨耗して光ってました。 多分シリンダーの取り付けが斜めになっているんだと思います。
手作りで勘に頼った組立では精度がでません。（当然ですよね）
でもなんとか頑張りたいです。
出力アップを狙って気筒を増やしたりボアーを大きくしたりしても同じボイラーでは逆効果？？
スチームエンジンのパワーの源はボイラーが生み出す・・これは基本ですよね。
そのボイラーが生み出すエネルギーを気筒数を増やしたり、ボアーを大きくしたりで
増幅できるなら苦労はいらないですよね。 永久機関も実現できるかも（笑）
私の工作は全て手作りですので小型のピストンは作れず大型になってしまいますが
それを動かすボイラーは巨大になるばかりでもう限界です。
今更ですが、今度は小型に挑戦です。
やること為すことが全て手探りで試行錯誤の連続です。
でも、それが面白いのかも・・・・・
何かやってみないと良いのか悪いのかもわかりません。
「無から有は生じない」これは真理ですね。
小型エンジンの材料としては外形12mm／内径10mmのパイプと外形10mmの丸棒の組み合わせをお勧めします。これらを使えば軽く摺合せをするだけで出来上がりです。
秋葉原ラジオデパート2Fのエスエス無線に有ります。
排気量の大きなエンジンを回しきれる大型ボイラーを使えばそれなりの大きなパワーが得られます。
（当たり前ですね） それでひたすら大型化の道を突き進むことになります。（地獄の道（笑））
今、ボアー１１ｍｍで設計を進めています。 機構部分はV4エンジンのものを流用します。
それでストロークjはそのまま１５ｍｍです。
これでは以前のV4の排気量の１／１．５ぐらいにしか少なくなりませんが、先ず実験してみます。
ボア１０ｍｍ（排気量１／１．７）も検討しましたがコンロッドが収まらないので中止しました。
（ピストン棒とクロスヘッドを設けてやればOKでしょうが大型になってしまう。）
手作業で丸棒をピストンに加工するのはとても難しいです。 長年（と言ってもわずか４年ばかりですが）
の経験からボール盤で丸棒の芯に、かつ平行に穴を開けるのは不可能だと思います。
それでピストン素材をピストン棒に固定してから丸く削る工法に変えています。
今回は単動式でシリンダ下死点側が開放ですからその苦労はしないで済みますが、
コンロッドの取り付けでいろいろ問題があります。
ピストンやシリンダーの開口部が狭いので太いコンロッドは使えません。（最大振れ角で接触する）
細くて丈夫で更にピストンピン用に２φの穴を開けなくてはならないのです。
ま、そんなわけでボアー１１ｍｍに決めました。
シリンダーやピストンはもちろんバウムクーヘン方式です。
排気量の減少はわずか１／１．５ぐらいですが試してみます。
０．５Wの発電が目標です。
（０．３Wの１．５倍では０．４５Wにしかなりませんが（笑））