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2015春の大改装〜クランクシャフト軸ズレの影響検証

おそらく今週SVに行かれた皆様からP師に「なんで測らないの?」「早く測れば?」とプレッシャーをかけて頂いたおかげだと思うのですが、P師から速攻でメタルの厚さの計測結果が送られてきました。皆様のご協力に感謝いたしますw

そんなわけで検証してみました!

20150212_02.jpg

メタルの厚さだけではなくクランクシャフトのメインジャーナル(軸)の直径も改めて測定した結果、いくつか衝撃的な事実が新たに浮かび上がってきました(汗)。

うちの赤ミニは2009年の秋にエンジンのフルOHをしており、その際にクランクシャフトのリグラインド加工を実施しています。リグラインド加工というのは偏摩耗したり傷だらけになったりしたクランクシャフトの軸を一回り細く削り直す加工で、それに合わせたオーバーサイズのメタルも販売されています。実際にはオーバーサイズのメタルに合わせて必要なクリアランスを確保するべく現物合わせでクランクシャフトの軸を削るという作業になるのですが・・・、

今回改めてクランクシャフトのメインジャーナルの直径を測ってみたところ、+20のオーバーサイズメタルに合わせるための一般的な直径よりも0.03mmほど細いということが分かりました。よほど高回転化を狙ったのか、計測か加工に手違いがあったのか。ひょっとするとブロック側の軸受けの位置がズレていたためにクランクシャフト自体が曲がった状態で計測してしまった結果としてプラスチゲージの値が厳しめに出てしまって、それに合わせて削った結果なのかもしれません。

まあ理由は定かでは無いのですが、とすると推定されるクリアランスは当初狙った0.06mmではなく+0.03mmの0.09mmだった可能性が高いです。もちろん大き過ぎです(汗)

とは言えデメリットだけではなくメリットもあった・・・のかもしれません。先日ご紹介した時はクリアランスを0.06mmと考えたためにクランクシャフトが各ベアリングにギリギリで収まる位置関係でしたが、クリアランスを0.09mmとすれば比較的余裕を持って収まることが出来ます。とは言えそれでも最も厳しい#2で0.02mm程に留まりますが(汗)

さらに、これまで使ってきたメインベアリング用のメタルの厚さを計測した結果、なかなかにツライ現実が見えてきましたよw

R0015954.jpg

エンジンブロックを逆さまにして底面を上に向けてます。一番手前になるのがクランクシャフトの軸受け部分3箇所ですね。

R0015955.jpg

ブロックのフロント側の軸受け(#1)とベアリングメタルの状態です。ブロック側の厚さが2.065mm、キャップ側が2.058mmでした。

R0015956.jpg

センターの軸受け(#2)とベアリングメタルの状態です。ブロック側の厚さが2.060mm、キャップ側が2.065mmでした。

R0015957.jpg

ブロックのリア側の軸受け(#3)とベアリングメタルの状態です。ブロック側の厚さが2.060mm、キャップ側が2.054mmでした。

ベアリングメタルの厚さは、一番厚いもので2.065mm、一番薄いもので2.054mmという結果になりました。初期(新品の時)の厚さが不明のため、ちょっと荒っぽいですが一番厚いものを「摩耗していない」と仮定して各メタルの摩耗量を求めてみました。

20140212_01.jpg

以上の結果をまとめたのが上の図です。青い線と数字が2009年OH時の推定値、赤い線と数字が今回の改装前の状態です。

今回の狙いである「軸受けの位置ズレによる偏摩耗」の検証としては、先日の記事ではクリアランスの狭いところで摩耗が進むだろうと予測しましたが、結果的にその通りになっていたことが数字で確認出来ました。

繰り返しになりますが最も控えめに見積もった摩耗量ですよ・・・それでも#3のクランクシャフト軸のクリアランスが0.10mmオーバーって?(大汗)そりゃあ油圧が低めになるわけですよね。実際にどれだけのクリアランスだったのかについては残念ながら計測出来てません。今となってはブロックもラインボーリングしてしまったので再計測も出来ない状態です。

うーむ、やっぱり計測と記録って経験を定量化して次に活かすためには大事だなあと思うのですが、忙しいP師にそこまで無理を言うことも出来ないし難しいところですね。最終的には自分でOH出来るようになればイヤというほど計測出来るのでしょうけれども・・・それは老後の楽しみにしますかねえw

ちなみに#3で上下共に摩耗が激しい理由としては、広めのクリアランスの中でクランクシャフト軸が暴れ回ったことに加えて、こちら側に重いフライホイールが装着されている影響が大きいと思います。

R0015965.jpg

#3の最も薄くなっていたキャップ側のベアリングメタルをアップで観察してみました。上下2段の摺動部分の下側に摩耗した痕跡がありますね。これも繰り返しになりますが、広めのクリアランスの中で斜めに傾いたクランクシャフト軸が暴れ回ったことと、重いフライホイールによる負荷が大きかったことの2つが原因でしょう。

今回のOHでクランクシャフト軸の配置精度を確保したこととクリアランスを狭め(とは言っても0.050〜0.055mm狙いですが)にしたことの相乗効果で、こういった偏摩耗の挙動がどのように変わるのか、はたまた変わらないのかw、興味津々です。5年後が楽しみです!というか、5年後の楽しみを仕込むという楽しみ方もOHにはあるんだなと発見できた一件でしたw


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結局計測してもらったんですねw
新品の厚さがわかってたら尚良かったんでしょうけど…
みくたさんの推察どうりリア側はクランクのオーバーハングの長さとその先に付くフライホイールの影響が大きいと思います。

うちも今回エンジンをバラす時に現状のクリアランスを確認するためにメタルを組み付けてキャップを規定トルクで締め付けてシリンダーゲージで水平、垂直、左右45度ずらしで計測したんですが、結構歪み(真円が出ていない)がありました。今手元に記録したノートが無いので詳しい数値がわからないのですがw
そういう所もラインボーリングで矯正されるので効果は高いと思いますよ!

No title

ABOUT TAさん、どうもです。

速攻でデータが来ました。「ペンの暴力」という言葉ってありましたねw

なるほどクランク自体のオーバーハングの違いもあるかもしれませんね。
そして真円が出ていない、ですと? それもミニならばあり得る話ですね。
となるとどこ測っているのか分からなくなってしまいますもんねえw

今回書いてないですけど、いろいろいじった中でメタル自体の精度もありました。
パーツの神様に協力して頂いて測った結果、メーカー毎の精度とか分かっちゃったりしましたw
気がついたらどんどん深みにハマってどんどんノウハウが増えていますが、問題意識って大事だなあとw

先日頂いたコメントの動画、拝見しました! 
中山サーキットですよね・・・岡山県か〜、一度は行ってみたいものですw

深みにハマる精度問題

流石、みくたさん!!メタル自体の精度にも気付いていたんですね。これ以上は深みにハマると思って敢えてそこには言及しなかったのですがwww
ちょっと前にあの問題を解決するためにオーバーサイズのスラストメタルを入手してそれを削ってクリアランスを合わせたのですが、初期測定で唖然としましたwww
まぁ、4枚同時加工する事で妥協出来るレベルにしましたがw
真円についてはL型もそういう傾向があるので、設計製造が古いエンジンではありがちかも?加工精度もだけど長期使用による素材の伸びもあるかもです。記憶が正しければ上下方向が大きく、合い口方向が小さかったと思います。明日作業するのでチェックしときます。
因みにコンロッドも…あっ!!これ以上は深みにハマるので全ては語りませんwww

中山サーキット、昔、土屋圭一のビデオで日本一安全な峠道と表現されていたようなw
路面の悪さや壁の近さは画像で確認出来たと思いますが、結構シビレますよw
岡山、広島方面に遠征の際は一声お掛けください。サポート致しますよ!

キリがないですが効果は大きいですよねw

ABOUT TAさん、どうもです。

チリも積もれば山となる、じゃないですが、誤差も積もれば大きなロスになるのは間違いありませんよねw スラストメタルも今回一悶着あったのですが、何とか納得のいく落としどころに落ち着きました。あくまで落としどころであってベストではないので今後の宿題事項です。

コンロッドは今回・・・あっ、これはまだ秘密って事でw

路面の悪さや壁の近さw・・・ベストモータリングのビデオ買ってましたから何となく雰囲気分かりますw

ご報告と質問

確認したのでご報告です。
最大と最小径の差で、フロント0.03 センター0.02 リア0.03でした。最小径は三カ所とも同じ数値で方向は記憶どうりで上下方向に大きくなってました。
コンロッドはまだ秘密ですかwどんな展開があるのか次のレポート期待してますw

一つ質問なんですが、みくたさんがご存知なら教えて下さい。
プライマリーギアブッシュのクリアラン(フロント、リア)です。マニュアルにも記載が無く、ショップからパーツの仕入れ先に問い合わせるも教えて貰えず、ネット上にも情報が無く、仕方ないので現物合わせwここらへんのアバウトさがチーム名の由来ですwww 
で、結局0.08(フロント、リアとも)になったのですが、正解なのかどうなのか?
規定値をご存知なら今後の為にも教えて下さい。
よろしくお願いします。

No title

ABOUT TAさん、どうもです。

上下と左右でメタルの厚さが違うみたいですね。僕が使おうとした何社かのメタルもそんな感じでした。イイカゲンというかアバウトな世界ですw

プライマリーギアのクリアランスは僕自身は考えたことなかったですが、そういえばP師がそろそろ替え時だと言っていたような。確認してみますね。
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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