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2014春の大改装〜シリンダーヘッド加工

本日はヘッド加工、特にExバルブ穴の拡大加工と燃焼室の修正についてレポートします。重度のメカフェチレポートですw

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左からこれまで使ってきた25mm径のExバルブ、今回組み替える27mm径のExバルブ、そして1300cc用ノーマルExバルブです。これまで使ってきたバルブに比べれば実に17%の断面積アップですが、それでも1300cc用ノーマルの87%の大きさです。大きさでは1300cc用のノーマルにも適いませんが、このサイズが実は重要なんではないかと思う今日この頃です。詳細は後ほど。

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大きくなったバルブに合わせてシートカット完了したシリンダーヘッド。

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バルブをヘッドに仮合わせした様子です。

1300ccのチューニングヘッドだとInバルブとExバルブが接触せんばかりにギリギリまで間隔を詰めたヘッドをよく見かけますが、1000ccの場合はまだまだ余裕があります。どちらのバルブも市販されている中ではこれが最大なんですがw

1000ccエンジンは耐久性が高いと言われますが、こういうところに理由があるんでしょうね。

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Exバルブの穴の部分を拡大した図。

大きくなったバルブに合わせてシートカットし直してますが、その下のエアが流れ込む穴の部分は元の大きさのままになってます。バルブの直径を2mm大きくしたので、少なくとも壁面を1mmは削って穴自体を広げられるはずですよね。そんなわけで当然削るわけですがw

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P師によれば、この作業の時は排気が流れ出す様子を頭に思い描きながら「パワー上がれ〜」と念じながら削るのがコツだそうです。ある意味呪いみたいなもんでしょうかw

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シートギリギリまで拡大されたバルブ穴。ヘッドのExポートに向かう部分も滑らかに仕上げてます。いい感じですw

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次はバルブ系の加工です。バルブのステムの直径を計測し、 

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バルブガイドとのクリアランスを調整するべくリーマーで削り込みます。バルブガイドの穴径はもともとステム径におおよそ合わせて作られていますが、ヘッドに打ち込みむ過程で若干歪むため、こうやって削って再調整するとのことです。その際のクリアランスは街乗り用とレース用で作り分けているそうですが、そこは企業秘密ということでw

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削った後はきちんとホーニング処理も実施。きっと「滑らかになれ〜」と念じながらの作業なんでしょうw

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お次は燃焼室の容積の計測です。

計測にはビュレットと呼ばれる滴定器具を用います。ホントはこれ化学実験用の器具なんですよねw これを使うことで0.1ccの精度で容積を量ることが出来ます。

バルブ変更前は、1番から順に23.1cc、22.1cc、23.0cc、23.1ccでした。
バルブ変更後は、同じく1番から順に22.6cc、22.1cc、22.4cc、22.3ccと、若干小さくなりました。それにしても値がばらついているのでこの機会に修正することにしました。

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せっかくカットしたバルブシートを傷つけないように、不要なバルブをセットしてシートを保護した状態で電動ツールでゴリゴリ削ります。

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完成です。燃焼室容積は4気筒全て22.6ccに統一。圧縮比は11.2:1になる計算です。

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斜めから覗いてみたり、

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近寄って舐めるように眺めてみたりw 良い仕上がりですw

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上の写真は所沢の秘密基地で撮影させて頂いた写真ですが、上側のヘッドが1300cc用チューニングヘッド、下側が1000cc用ノーマルヘッドです。こうして比べてみると1300cc用と1000cc用でずいぶん燃焼室の形が違うことが分かりますが、

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それらと比べてみると、赤ミニのヘッドの燃焼室は1300cc用ヘッドに近い形まで修正され、なおかつバルブと燃焼室の横の壁までの距離が十分確保されているのが分かります。吸入/排気効率を上げるための一番の近道はバルブ径の拡大ですが、バルブが開いたときにバルブの周囲に十分なスペースがあるかどうかも実は重要だったりします。そういう意味では実はかなり良いバランスなんではないかなと、そんな感じでニマニマしながら写真を眺めてますw

続きます!



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すごい!

理解できました(^^)d

圧縮比を測るための容積をピペットを使って容量を測るとゆーアイデアが素晴らしい!
私は3DCADで計測しています(^^)v

Exバルブを大きくしたりすごいですね。
加工料金はいったいいくらなのか?!

ちなみに、バルブの開き閉じは調整したりするんですか?
うちの部署は開き閉じや燃焼温度まで見て計測しています(^o^)

もう少し頑張って勉強します。
最近ボンミスばかりでくじけそうです(T_T)

どうもw

ツインズ姉さん、どうもです。

いやいや、この方法が世間では一般的でw、3DCADで求めるなんてのは例外ですよ、羨ましいw

姉さん詳しいですね。10mlとかで容量が決まっているのがピペットで、目盛りがあって読めるのがビュレットですよ。写真だとわかりにくいですが、穴の空いたアクリル板を被せて上から水を加えて容積を計ってます。原始的ですが一番正確ですw

バルブのリフトと開度も変更しました。少し高回転型を目指してます。

燃焼温度もシミュレーションできるんですか?素晴らしいですねw

まだまだ勉強中ですが。。

バルブの開閉タイミングまで調整してるんですね。

私が使ってるソフトは、燃焼温度や圧力の初期値までこちらで設定ができます。
で、全部設定したらスパコンで解析するとゆー感じです(^^)d

みくたさんの赤ミニモデルを作って解析してあげたいくらいですよw

すごい!

ツインズ姉さん、どうもです。

スパコンの前段のCADなんですね。すごい〜羨ましい〜w

そういうのがやりたいんですけどやっぱりスパコンが必要なレベルの計算なんですね。ミニのエンジンはシンプルで負荷軽そうだからこっそり紛れ込ませられないですかねえw

そしてようやく連休に突入しましたね。最終日の今日も23時まできっちり働いてきましたがやり残しがあるので、休み中も何日かは出勤することになりそうな予感です。でも昨日までは連休全滅の危機だったのでそれよりはマシかな、とw

やっと休み♪

話すと長くなりますが、スパコンで計算を一発で問題なく流せるようにするには、
前準備などが必要で早くても手間が一週間はかかります。。

そして、計算にも3日くらいかかるんです(/_;)

今のGMはすごく細かいから無理ですね(^^;
私ならやっちゃいそうですがw
ちなみに以前同じ部署にいたMさんが吸気のポートを設計しています♪
どんな形状をすればよくなるか聞くことは可能です(^o^)
今度、図面があったらくださいw

まだまだ小さなミスが連発で凹むことばかりですが頑張ってます涙
長い休みでメンタルをリフレッシュします!
みくたさんも良い休みになりますよーに♪

今日は出勤してきました(涙)

ツインズ姉さん、どうもです。

会社としてスパコンのリソーセスを無駄には出来ないので、間違いのない入力をしなければならないと聞いたことがあります。だからこそマネージも細かいんでしょうね、僕には無理だな〜w

Mさんって誰か想像できてないです。僕が知っているのは一般論がせいぜいなので、無理の無い範囲で教えて欲しいものですw そしてミニのヘッドは原始的すぎるので役に立たないかもしれませんねw
プロフィール

みくた

Author:みくた
運動神経のなさを経験値でカバーしようと企むAround 40です。
これまでランエボでのサーキット走行にハマり、最近はClassic MINIに惚れ込んでます。Mini1000、1300キャブクーパーとおんぼろミニを乗り継いで、Austin Mini Mk1 に辿り着きました。レストア、トラブル対策とのんびりドライブを楽しんでます。
よろしくお願いします。

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