２０２１年１１月１０日

シリンダーブロック加工

　すべてのパーツを取り払ったシリンダーブロックでまずやることは最もエンジンの基本となるクランクシャフト受け構造の補強となります。

　いくら頑丈なＬ型エンジンとはいえ２０００ｃｃから始まった排気量を２４００ｃｃ、２６００ｃｃ、２８００ｃｃと増やしてきていますがそのあたりまではメーカーは想定してこのクランク構造を設計していたかもしれませんが、これを３１００ｃｃまで排気量増やして、さらに圧縮圧力上げて３４０馬力まで出そうというのですがそのパワーは全てここのクランクキャップボルトＭ１０を１４本　（引張強度８８トン÷安全率３＝２９トン）で受けることになります。

それでL型エンジンチューニングメニューにはこのクランクキャップボルトの拡大という項目があります。私もそれに倣ってこのクランクキャップボルトをＭ１２に拡大するとともに、さらに私の考えたクランクキャップ補強ラダーを取り付けています。

（詳細は　Ｌ型エンジン用クランクラダー　こちら）

クランクキャップボルトを拡大した場合はクランク穴ラインボーリングがマストであるとしているところもあるようですが、ボルトの仕様と締め付けトルクを工夫管理することでクランクジャーナル径が変形しない方法でラインボーリングなしでＭ１２化しています。

ＭＥー１（魔界エンジン1号機）エンジンもそうやって組んでいます。

左が純正のクランクキャップボルト、右はこれから取り付ける強度アップ用Ｍ１２ボルト。こう見るとそのサイズの違いはあきらかです。使用するＭ１２ボルトはもちろんクロモリ熱処理品で強度保障区分１０．９のものを使います。純正品はねじから上のウエストがねじの谷径と同じに加工されたウェストボルトでねじ部の切り欠き効果をにがしていますが、そこまでは作りこめないので通常形状のＭ１２です。

１番クランクキャップのみエンジン側に逃がし加工をすることが必要です。リブ厚は確保できるので強度低下は無いと思います。無駄な肉を取ったということになります。

イーザ方式クランクラダーを取り付けた状態がっちりとしたボックス構造、ＬＤクランクで干渉なしですのでＬ２８～Ｌ２０ではもちろん問題なし。

　Ｌ型エンジンのクランクは完全バランスでは無いのでＬ２０ですら高回転では振動が激しいです。

ちなみに画像はノーマルＬ２８００のＡＴ車のエンジンクランク軸受けですが上側列クランクキャップは中央部とその両脇が激しく摩耗してメタルがなくなり地金が光っていること、下側のブロック側は１番側が激しく摩耗していることがわかりますが、いったいクランクはこの中でどんな動きをしているのでしょう？

２０２２年２月７日

シリンダーブロックがボーリング加工から戻ってきました。輸送に関してはこのような通い箱を作って運送中に事故が起こらないようにしています。

　ボーリングはφ８８．５ｍｍでダミーヘッドボーリングで依頼しました。ピストンは亀有の最軽量鍛造ピストンとして、シリンダーの上面は最小メンケンで精度だししてもらうため、フロントカバーも一緒に組んで送っています。

クランク側は私の考えたクランクラダー取り付け加工とともに、キャップボルトのＭ１０→Ｍ１２拡大強化加工をして、締め付けトルク９００Ｋｇ／ｃｍにて締めこんだ状態で送っています。

ブロックを塗装するためにマスキングしています。塗装はオーナー様の指定で日産エンジンブルーのスプレー缶（亀有）で行います。

塗装を行いました

この部分は私のと同じように円形の下側の穴がオイルポンプと直結しているのでその穴のドリル加工部をオイルが滑らかな流れとなるように加工、オイル圧リリーフプランジャの抜き取りとプラグ打ち込み（まだやってない）

リリーフプランジャーを取り除き、リジットプラグを打ち込みました。

塗装としては２層で塗りました。

クランクジャーナル

今はまだシリンダーボーリング時に規定トルクで締めこんだままです。

これから

測定とメタル選定

クランクの取り付け

と進んでいきます。

ボアゲージで測定中

クランクジャーナルのそれぞれについて上下左右と４５度斜め左右と４か所を測っています。

総平均最終値で　　　５８．６５３と出ました。純正製作時のままの基準寸法です。

測定からメタルはニスモメタルで＃２というクリアランス狭めタイプを選定しました。

クリアランスは０．０６狙いです。

　まずは中央４番メタルを取り付けています。

メタルを全部取り付けてＬＤクランクを置きました。

クランクのメインジャーナル径は1ミクロンまで測れるマイクロメーターで測定して

総平均φ５４．９２９

と出ました。

クランクキャップの取り付け

ボルトはＭ１０からＭ１２に拡大加工しています。

メタルクリアランスをプラスチゲージでも確認します。画像で０．０３８よりも広く、０．０５１よりも狭そうだというぐらいしか判断できません。計算上は０．０６狙いなんですが若干のずれがあるようです。プラスチゲージではこの程度の観察しかできませんので大まかな目安となります。プラスチゲージを置く長さが変わっただけでも値は変化してきます。

クリアランスが確認できたので本締めに入ります。

今回も私の考えたＬ型エンジンクランク補強用クランクラダーを取り付けていきます。もうある程度取り付け実績ができているので、安心して取り付けができます。狙いはクランクキャップを箱型に補強することでキャップがゆすられることを防ぎ、クランクを保護します。

コンロッドがまだ取り付けられていないのでスペースが広大にありますが、ここにコンロッドを取り付けるとコンロッドとの隙間は１mmくらいになってしまいますのでギリギリです。ここを何度も試作を繰り返して、ＣＡＤ（コンピューターエイデッドデザイン）を使って設計しました。製作も簡単ではなく、いつもお付き合いしている静岡の精密加工メーカーで何度も打合せしながら、加工機のコンピューターメモリー目いっぱいになりながら加工しています。設計は製品機能を最大限追及するとともに、いかに作りやすくするか、加工の基準点の取り方や、工具の選定、加工時の製品の固定方法まで考えて設計しないと形にはできません。最終的には加工公差を何度か手直しして妥協点を見出します。

全部取り付けました。

強度が相当上がっている感じを受けます。

これでクランクのねじり振動、曲がりを低減できているはずです。（もちろん目で見えるものではなく高速回転している中でのことで、結果的にはエンジンの異常振動や異常な音の変化として現れます）

シリンダー径の測定です。今回はダミーヘッドボーリングなのでこの時点での測定径はあくまでも目安程度です。大まかにはピストンクリアランスは０．０７となっています。

こちらはピストンの測定

ピストンの測定できる範囲は限られたところだけで、あとはいろんな熱影響が考慮されて寸法が調整されています。

マイクロがかなり古いですが、新しいのはなかなか買えないのです。ただ、基準バーで常に補正はしています。

ピストン・コンロッドを腰下へ組付けていきます。

ピストンは亀有鍛造最軽量ピストン　φ８８．５

コンロッドはこれも亀有の最軽量コンロッド　Ｉ断面

今回は都合で４本はリビルトしたもので、各部精度を確認して小端ブッシュは新規に打ち直したものです。

２本は全くの新品を使います。重量差は最小限のものを探してもらいました。

もちろん、各ピストンリング・ピストンピン・サークリップ・メタルはすべて新品を使います。

コンロッドメタルはニスモメタルの＃２を選択しています。

まずはピストンとピストンリングの組付け

オイルリングは３分割で蛇腹タイプを先ず入れてからその上下に薄いプレーンリングを入れて挟みます。

　φ８８．５のレーシングピストンの場合1番と２番のピストンリングの差がありません。ただ上下面の区別はあるので合わせ部にＲの文字があるほうを上面にして組みます。合わせ目の位置は亀有指定で後方45度で左右に振り分けとなっています。

４０年前に買ったピストンリングセットジグを使ってこんな感じでピストンリングを入れていきます。指で広げるのは結構怖いです。ピストンリングはかなり伸びることは伸びるのですがあまり広げすぎるとポキリと折れます。また、広げている途中で力を抜いてお休みするとリング合口がピストンの壁に食い込んで傷になってしましいます。

そのあとコンロッドをピストンピンで組付けて、サークリップで抜け止めします。サークリップの組付けは結構難しいというか面倒です。プライヤーなどで押さえたくてもつかみところがなく、また失敗するとサークリップがどこかに飛んで行ってしまうこともあります。そのあとコンロッドのジャーナル面を脱脂してからニスモメタルを貼ります。メタルにはオイル穴がありますが、レーシングコンロッドにはピストンクーラーオイル穴は無いので、実質関係ありません。

ピストンとコンロッドを仮組した状態

これまた４０年前に買ったピストンリングコンプレッサーでピストンリングを巻いて抑え込んでからシリンダーへピストンを入れていきます。

ピストンを入れました。

この後ブロックを反転してコンロッドキャップを規定トルク（今回はＡＲＰ強化ボルトなので６００Ｋｇ／ｃｍ）で締めこみます。

私の作ったクランクラダーとコンロッドボルトの隙間はこんな感じで良い感じの状態となっています。

今回は亀有レーシングコンロッドですが純正Ｌ２８コンロッドでも干渉しません。したがってＬ２０、Ｌ２４も干渉しないようにしています。

同じくコンロッドとブロック壁との隙間はこんな感じでギリです。１mm～２mmというところです。人によってはこの部分のブロックを削って逃がす場合もあります。

プラスチゲージでコンロッドベアリング隙間を確認しています。０．０３８より狭く、０．０２５より広いという事がわかります。中間取れば０．０３というところです。

同じことを繰り返して６気筒分組付けていきます。

ここまでくるとエンジンの組付けの５０％まできたことになると思います。

クランク裏側から見るとこんな感じです。

クランクラダー＝イーザンラダーでがっちりとサポートされています。クランクラダーの詳細はこちら