4VPシリンダー水冷化、その6:試走編・第二回目

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その5:試走編・第一回目へ
 
 
 
まぁ、一発でうまく行くとは思ってませんでしたよ。
もちろんそうあって欲しいと願わなかったと言えばウソになりますが。
 
試走から帰ってページ内容を編集しながら、「原因は何だろう....」と思いを巡らしましたが、
 
という現象を説明できるストーリーとして以下のようなものを考えました。
 
1).途中までは比較的まともに冷却&循環が行われていた
2).渋滞にハマり、循環系内部の温度が高くなってきて、ホースの柔軟性が増した
3).カウル内部のホースの曲げがキツイ部分がホースの柔軟化によって折れ曲がり潰れた
4).冷却水が循環しなくなり、ウォータージャケット内部温度が連続上昇を始めた
 
どうでしょうか?
 
翌朝、試走のページを見たvuuさんが隔離病棟に、
「電ポンのモータとペラのカップリングが外れたとかじゃ?」とメッセージをくれました。
なるほど、渋滞中に何らかの原因でインペラが回らなくなったとしたら、その時点から循環がなくなるので、 あとは温度は上がる一方になります。
インペラが回ってなくてもモーターが回ってるのでポンプの動作音だけは聞こえる、と。
リーズナブルな値段だった亀ポンプですから、品質もそれなりであることは十分考えられます。
 
よっしゃ、事務作業が終わったらポンプの健全性も含めて、早速原因究明にかかりましょうか。
 
 
 

水漏れが先?

車両を作業場に上げて、外観チェックで一番先に目に飛び込んだのがコレ。
ラジエターからポンプに向かうホースの内部がカラッポになってました。
下側のホースが空で上側に水が詰まってるって不自然な絵ですよね....
 
もしかしてコレが原因かな?
走行開始直後の点検でボールバルブとホースの接続部から雫が滴ってたり、 シリンダーヘッドの隙間から水が浸入したとみられるエキパイからの水蒸気が上がってたりと、 試走を通じて冷却水漏れ対策の必要を感じていました。
 
もし水漏れが想像以上のハイペースで進んでいて、 漏れるだけではなくてその隙間から外からエアを吸っていたとしたら、
 
1).吸い込んだエアがラジエタ→シリンダの経路の中で一番高い位置にあるポンプ付近に集まる
2).インペラが空気中に露出してしまうと水を送ることができなくなる
3).循環が停止して、温度センサーがあるウォータージャケット内部の温度が連続上昇
という別ストーリーも考えられます。
 

昨日家に帰りついたときにはこのホースの中にはちゃんと冷却水が見えたのですが、 別カットの写真をよく見直してみると、ポンプの近くに水面があるのが確認できます。
 
まぁ、まだ分かりませんね。
1).ホースが潰れる、あるいはポンプのインペラが脱落
2).循環停止、ウォータージャケット内部の温度が上昇
3).温度上昇によってできた水蒸気がポンプ付近にたまる
4).エンジン停止→温度下降によって内圧が下がる
5).ホースの隙間からエアを吸って<ホース内部が空気で満たされる
という流れだって有り得ますから。
要は現状では不適合原因は特定できず、不適合箇所の修復を進めながら原因の追究も図る、というワケです。
 
 
 
ところで、水が漏れたとかエアが入ったとか、そういうときに循環系に水を補給するのがリザーバータンクちゃうんか?

当のリザーバータンクは昨日の走行開始前に引いたマジック線から若干水位が下がった程度、 とても昨日漏洩した冷却水を補充する気があったとは思えません。
 
 
この補給しないリザーバータンクとか、 ちょっとエアが混じっただけで送水不能になるポンプ設置位置とか、 自分では良く考えたつもりだったけど抜け穴だらけですね。
というかまさにヌケヌケモレモレの水冷システムですよ。まいったなぁ....
 
 

水漏れ箇所の改善

まずは最初に漏れが発見されたボールバルブの接続ニップル。
ニップルとバルブの間に入るパッキンが入ってませんでした。
「どこやー!」ってあるじゃん、今回の水冷用品をまとめて入れてた箱の中に(泣)

その他にもホース接続部のあちこちに水玉ちゃんを発見。
どうも、この黒いプラクリップで締め込んだところだけ水漏れしてるようです。
 
このプラクリップは、いつも使ってるノールマというメーカーのステンクリップの替わりに使ったものです。
ノールマクリップがなくなったので買いに行ったら売り切れてて、 コーナンのガーデニングコーナーで見つけた水ホース用のこのクリップを買ってきたんです。
 
なんでこんなプラッチックのクリップなんか....って思いますか?
今回のツギハギだらけの冷却経路には、連結ニップルとかボールバルブとか、重たい部品がテンコ盛り。 更にニップルとかバルブとかがあるということは、 そこに接続するホースのためにデバイスの2倍数のクリップが必要になる。
ね、どんどん重くなるんですよ。
 
そんなときに見つけたのがプラクリップ。
さすがに連結ニップルみたいなズンドー形状の挿し口に使うと、 締め付け力の弱さからホースごと抜けてきちゃうような気がしますが、 先が傘状に出っ張ってる挿し口(ポンプや3方ニップルの挿し口)なら抜けることは無いと思ったんです。
なにより軽くて安い。しかもプライヤで挟むだけで締め付け完了って美しい。
再使用ができないけど、冷却経路なんて一度組んじゃえばそうそうバラシ→再組み立てなんてやらないだろう、 と踏んだんですが、抜けこそしないものの、ジワジワ水が漏れてくるんじゃ話しにならない。
もともとこのプラクリップは、中規模ガーデニングの自動潅水システムの接続用のものなんです。 潅水システム用ですから、途中で漏れるのもその付近の作物のためになるので想定の範囲内と言えます。
 
安物買いの銭失いというか、下手の考え休むに似たりというか、まんが日本昔話の世界ですよ。
金属バンドでネジによって強力に締めないと水が漏れてくるっぽい。
まぁ、プラじゃダメかな?ってのもやってみないと分かんないからなぁ。
一通り点検が終わったら近くの金物屋にでも金属製のホースクリップを買いに行こうと思います。
 
 

ホースの潰れは?

一晩考えた結論としての仮説である「ホース潰れで循環停止」という方向はどうでしょうか?
カウルをバラした時点で、一番気になってた箇所は特に潰れてるという感じではありませんでした。
 
 

ここなんです。
カウルを組んだ状態だとこのくらいホースが圧迫されるはずなんですが、 循環停止に至るほどの圧迫かってぇと、はてな?って感じです。

とにかく不適合原因として怪しい部分は一つ一つ排除していかないと。
ホースを通すためにインナーカウルにあけた穴をホットナイフで広げて、 ホースが自然なカーブで3方ニップルに向かうようにしました。
 
 
 

賢者のホースクリップ

インナーカウルのホース穴を広げたところで、チャリンコで近所の金物屋さんにホースクリップを探しに行きました。
 
良くコテコテの日用品を買う金物屋さんの水道コーナーでホースクリップを見たのですが、 ネジのツマミやケーシングがプラッチックだったりして、イマイチしっくり来るものがありませんでした。
 
その金物屋さんの近くに、今まで一度も入ったことがないんだけど、小さな金物屋さんがあるのを覚えてたんですよね。 モノは試しとばかりにその小さな金物屋さんまで走り、 ちょっとドキドキしながら“手動”とワザワザ書かれた引き戸を開けてその金物屋さんに入店します。
うぉ〜、「勝手に選べ」といった最近のホームセンターの雰囲気と正反対の、 「一本センエン、20年前のお値段です、一本(略」っていう感じのカナモノヤサンだぜぇ。 店内は雑然と品物がチン列されていて、「○○関係はここらへん」といった客側の視点に立った商品配置という配慮は見当たらない。 水道用品がチラホラと見受けられた一角もあったけど、そこにホースバンドはなかった。 主人に聞かないとどんな商品があるか分からない、まるでロープレの武器屋みたいだ。
 
「水道ホースを締めるステンレス製のバンド有りませんか?」と店の主人のオジーサンに尋ねます。
「どのくらいの?」というので、多分ホースのサイズのことだろうと思い、
「25mmくらいまで締められるヤツありませんか?」と聞く。
「あぁ、あるよ」と商品棚の下に詰め込まれた中から一つの箱を取り出しました。
(そんなトコに隠してたら売れるわけないジャン)とか思いつつも翁が開ける箱の中身を見ます。
出てきたクリップは蛍光色のポリカ製ツマミで締め込むタイプのもので、 家庭用水道ホースの締め付けくらいならともかく、昨日死ぬ思いをしてきたオレには受け入れられる品物ではありませんでした。
「ツマミじゃなくてネジになってるヤツ無い?」と聞くと、
翁は「ステンレス製のは無いな」と言うので、
「鉄ならあるの?」と聞くと、
「あるよ」と翁、また商品棚の下の秘密のスペースから別の小箱を取り出します。
....あぁ〜、なるほど、バンドがステンレスでネジが鉄+亜鉛メッキというごく普通のホースバンドです。
多分これ以上ツッコんでもこれ以上のバンドは出てこないだろうと思い、
「じゃ、これ6個ください」と翁に告げます。
「ハイヨ、....どっちだっけ?」
「この全部金属のほう」とオレ。
「あぁ、....一個?」
「ロッコ」
オレはこれくらいで切れたりしないよ。
沖縄とか北海道とか長期で旅して、現地の人と色々話しをしたけど、 おじいさんと話すのって結構楽しいってことを知ったんだ。 「何十年後かのオレとの対話」という感じがするんだよね。
翁は金属製ホースバンドを6個袋に入れ、電卓をはじきます。
「\210×6と、\12,60ね」
翁に\1,300を渡します、
「はい、お釣り\340」....ハァ?\1,500と間違えたのかな?それにしたって\100多いよな。
「\1,300だから\40だよ」というと、5秒くらい電卓を見つめて、
「おぉ〜、ハイハイ」と釣銭の中から茶色いのを4枚返してくれました。
「領収書は?」というので、
「イヤ、いいよ、どうも〜」と言い、店を出ました。
バイク関係の部品は全て経費で落としてるので\1,260というと必ずレシートくらいはもらって帰るんだけど、 「どうも〜」と出口に向けた足を元に戻すと隠しダンジョンが現れて、 更にヤッカイなことになる気がしたんだよね。
 
出た店は店舗から上の階が鉄筋コンクリ造りの賃貸っぽいマンション。
多分不動産屋がジイチャンの土地を買い上げてマンションを造り賃貸料で建設費を回収、 ジイチャンは息のあるうちはずっとタダで住んで商売もしてよい、という契約を結んだんだろうなぁ。
翁も余生をかけて在庫の30%を片付けることができれば、くらいのスタンスだし、 そういう人生もあるんだなぁ、とか思いながら家路を急ぎました。
 
 

ポンプからも水漏れ

昼食をはさみ、プラクリップを全て破壊して、ジーチャンクリップに置き換え。
ポンプのホースを外したときに電源を入れて挿し口から綿棒を突っ込んでみたら、 「バリバリバリ」とインペラが綿棒の先っぽをかじる感触が指先に伝わってきました。 どうやらポンプのインペラは正常に動いてるようです。
更に綿棒を押し込むと「ウ゛」といってモーターが止まるので、 インペラとモーター軸が滑ってるということも無さそうです。
 
 

とーこーろーがぁー、ジーチャンクリップでホースを接続して水を入れてみると、 ポンプの吐出セクションの継ぎ目から水滴が連続してたれてるんですよ。
ホース接続部からは漏れてないようなので、ポンプからの水漏れのようです。

ポンプの下に受け皿を置いて3分ほど放置してみたら、それだけでこんなに水が垂れてるんです。
 
稼働中でもない静圧時でこれじゃ、運転はできないだろうなぁ、とポンプバラし決行です。
吐出セクションを外してみると、セクションの合わせ目はオーリングでシールされているものの、 圧力開放の小窓があることから、インペラ軸受けからの水漏れであることが推測されました。
 
 

え?オーリング一本だけ?
リップ形のシール圧入じゃないの?しかもオーリングを押さえてる面がふにゃ〜っとインペラ側に変形してて、 こんなんでリングに与圧できるのかな?
 
まぁ、ロクセンエンじゃ仕方ないのかな....
 
ただ、昨日組んで水を入れたときは垂れてなかったような気がするんだよな。
循環停止で高温の蒸気を被って、ポンプのケーシングが変形したって可能性も無くはない。 とは言え100℃程度(モレモレで圧力がかからない状態なので蒸気と言えども100℃以上にはならない) でケーシングが変形したんじゃ、内燃機関用の循環ポンプには使えないよなぁ....
オーリングが浮き上がって隙間ができる状態になっているので、 モーターベースとオーリングの間に手持ちの薄いワッシャを入れて、 後で出て来るシリコンコンパウンドを塗りたくって蓋をしました。
だいじょぶかな〜、こんなんで....ポンプは変更しなきゃダメかなぁ....
 
 

ヘッドの調整

シリンダとヘッドの合わせ面から燃焼室へも水漏れしてるっぽい (というかしてるでしょ、エキパイから水蒸気が出てるんだから) ので、ここのオーリングの潰し代を増やして耐圧性能を上げようと思います。
 
 

シリンダスリーブ上面との当たり面を0.3mm削りました。

スキッシュ面とピストン上面は0.5mmの隙間があるはずなので、 0.3mm面研すると0.2mm残りそうですが、 そんなの隙間として安定して確保されてるかどうか分からない。
誤差吸収分としてはやっぱり0.5mmは欲しいのでスキッシュ面も0.3mm彫り込みます。

仕上がったヘッドのリング溝にオーリングを入れてみたところです。
線径2mmのリングを0.8mm潰すことになります。
これで止まってくれると良いですね。

で、ヘッドのシリンダとの当たり面を掘り下げたってことは、 ヘッドブロック上面に取り付けるウォータージャケット天井面も0.3mm下がってしまい、 そのままじゃウォータージャケット床面と天井面が壁を介して突っ張ってしまうので、 壁のフチを削ります。
本来ここも0.3mm削れば良いはずですが、オーリングが飛び出ない程度の隙間の存在は許容されるので、 より積極的に干渉を避ける構造を求めて0.6mm削っておきました。
 
 
 

再組み立て

オーリングに、この“シリコンコンパウンド”を塗りこんでから溝にはめます。
前出のポンプのオーリング周辺にもこれをトップリ投入してあります。
 
このコンパウンドはKenkenさんという友人からいただいたもので、 今回のようなオーリング組み付け時とかに使ってます。
ランナーのエンジン組み立てにも使っていて、 プラグネック周りのオーリングに塗ると「ヌポッ」と軽く挿入できつつも、 水漏れが発生しないというスグレモノの薬剤で、ちょっと固めのヤマトノリのような性状です。
多くのチューンドランナーがこのプラグネック回りに固着形の茶色いコーキングを仕込んだ上で水漏れしてるのに対し、 オレのランナーはこれをペットリ塗って組んだだけで5,000km漏れ知らずです。
ただ、これをホースに塗った日にはホースがヌポーンと抜けちゃうはずなので、 使用はオーリングの封着補助に限定してます。
 
 
ヘッド、ウォータージャケットを組み上げて、循環系に水を入れます。
今度はポンプからは水は漏れてません。
ところがジーチャンクリップで固定したホース接続部からはジワジワ冷却水が漏れてます。 締め込みを増やすと止まるようなのですが、ポンプの挿し口なんかはプラ製なので、 あまり強く締め込むとバリッと割れかねない。
このクリップもちょっとダメかもなぁ....
 
 
 
 
 

試走第二回目

とにかくこの状態で走ってみるですよ。
この日は特に他の用事があるわけじゃないので、ヤバイようなら早々に帰ってくれば良い。
 
ところが、ドヒャァ〜、エンジンが始動しない。
一発目のセルで「バイーン」と火が入ったものの、そのままプスンと止まって、 あとは全く火が飛んでる気配がないという感じでセルもキックも空回り。
 
いや、これと同じ症状がランナーのヘッドをチョコッと直した後のエンジン始動でも起こった。
クランクケースに水が入っちゃったんだ。
 
点火プラグを外してコンロで炙って、再度取り付けてキックを踏む。
一発目は「バイーン」と火が入るんだけど、そこから回転が安定しなくて、 止まっちゃうとチョーク引こうがスロットル全閉・チョーク全閉にしようが火が入らなくなる。 同じサイクルを5回ほど繰り返して、触れないくらい熱くなるまでプラグを熱してから取り付けてみたら、 なんとかブリッピングできるようになり、2分ほどスロットルをチョイ開けしてたらアイドリングするようになりました。 ヤレヤレ。
 
 
更に、前回の試走ではアイドリングで水温が30℃を超えたところからポンプを動かすと水温が下がったのに、 今回は全然反応なしで温度が上がっていくよ(汗
しかもジーチャンクリップのところからやっぱり水が漏れてるし....
 
しかし走ってみないことには何も結果が得られないのだから、そのまま試走に出ましたよ。
でも、あぁ〜あ、やっぱ水温どんどん上がっていくよ〜ぅ
前回余裕で40℃くらいで通過したポイントですでに60℃!ヤバイ、 速攻で大通りをそれて家に向かう道に入ります。
 
 

距離にして4,5km、時間にして6,7分でしょうか。
83.5℃だって。

水漏れも昨日よりひどい。
ホースを動かすと「ジョジョ〜」と漏れてくるので例のクリップのところだと思う。
 
エキパイからの水蒸気は止まりました。
昨日60℃の時点で蒸気が出てたけど、今日は80℃でも出てないので、 ヘッド周りの改善は功を奏したようです。
 
取り敢えず一点成果があったことだけでもヨシとするか。
 
ポンプは利いてるのか?
ボールバルブを閉じるとポンプの回転音が変わるので、ポンプに圧力はかかっている、 ということは送水は一応行われてる。
ただ、ポンプを動かした瞬間は「シュララララー」と勢い良く水が流れる音が聞こえるんだけど (それはつまりエアがだいぶ入ってるということでもあるんだけど) 2,3秒するとシュララララーが無くなって一段低い音になる。 起動直後のシュララララーでエアが送り出されてペラが全水没すると水の抵抗がちゃんとかかり回転が落ちる、 と考えることもできるけど、水の抵抗がかかった時点で送水能力が負けてしまって水流が弱くなってる、とも考えられる。
 
 
とにかくクリップは再度交換かぁ....
水漏れが無くなった時点で反応がどう変わるか、 それを見た上でポンプを変えるなりラジエター配置を変えるなり次の手を考える、と。
 
 
 
 
 
イバラの道はまだまだ、ま〜だまだ続くよ。
蒸気が出なくなったから電気機関車かな、
あ、水撒くから散水車か(笑)
ヒ〜ン、シクシク
 
 
 

試走編その3に続く

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