今後についてその1

こんばんは、

ようやくまともなエンジンが出来、

そろそろエンジンを載せる本体(1/10ラジコンカー)作りの設計を考えてるところです。

当初の予定は既製品のラジコンを一部流用して製作する予定でしたが

文化祭まで残り1ヶ月ちょっとと時間があまりないので既製品をそのまま流用することに

これで本体の方はなんとかなるとして、

エアエンジンも改良を加えて性能を上げるとして…

問題はエネルギー源

初めは高圧で大きさも手頃な酸素ボンベを使用するつもりでしたが

調べてみると結構厄介な代物だったので却下(⌒-⌒; )

次の候補は、通称グリーンガスと呼ばれるCO2カートリッジ

これは小さい物か大きい物しかないですが高圧で複数載せればなんとかなると思い

このカートリッジを使うのに必要な部品を探したところ、

レギュレーター(減圧弁)という圧力を下げる装置が必要なのですが、

非常に高価な上に納期が約1ヶ月…(-｡-;

間に合わないし高いしであまり望ましくない

さらに何かないかとネット検索した結果

小型空気タンクを見つけましたが

重さが1.9kgとラジコン本体の約2倍の重さなのでこれも却下

もう、どうしようかと悩みつつ

さらに検索を続けていると

使用済の缶スプレーをタンク化するキットを発見‼︎

しかも、このキットはコンプレッサーや空気入れでの充填が可能

オプションパーツでタンクを無限に連結可能

これだぁぁ‼︎

もう、これしかない。

しかも今まではタンクは使い捨てる気でいましたが

これなら充填して何度でも使える

安全で安価

まさにエコカー製作としては打って付け！

ボディはTOYOTAハイエースを使う予定なので

大きめのタンクが4本くらいは入ります。

その代わり付属のレギュレーターは

出力0.6MPaなので

エンジンのパワー不足が心配なところですがσ(^_^;)

F4-G AE01γ(エアエンジン)製作7-測定-

こんばんは

今日はエンジンの回転数を測定してみました。

フライホイール(タイヤ)にミラーをつけて

その横から光を当て

ミラーに反射した光が回転計にあたることで回転数を測ります。

結果は

0.9MPaで3400rpmくらいです。

と言っても既に摩耗してバルブが0.1mmも満たない程しか開いてなく

一度に流れる圧縮空気の量が減少してしまいエンジンの出力が低下してますが…

http://youtu.be/nL00i0hLVvw

↑計測動画

ピストンとシリンダーの気密をとり

摩耗した部品を交換して

バルブからのエア漏れを防げば

もう少しパワーアップしそうです。

今後の予定しとては

新規エンジンを製作したいところですが

それだと本来の目的が達成できないので

このエンジンの一部のパーツを改良したパーツに取り替えて使用したいと思います。

F4-G AE01γ製作6-完成-

こんばんは

今日のお昼頃にAE01γエンジンをコンプレッサーに接続して動かしてみました。

最初は軽く回ったのですが、徐々に不調にσ(^_^;)

どうやらバルブのスプリングのテンションが弱くて一度バルブが開くと開きっぱなしになっていたようです。

なので、テンションの高いスプリングに交換してみたところ調子よく回るようになりました。

次にエア漏れがバルブユニットからしていたのでガスケットの代わりにビニールテープを噛ませたところ多少よくなりました。

また、初めは水槽用ホースを使ってましたがエア漏れするのでシリコンホースに交換しました。

↑水槽用ホース

シリコンホース＋針金で締め付け

これで漏れはほとんどなくなりました。

この状態で再度まわしてみると…

Σ（ﾟдﾟﾉ)ﾉ

まず、音が違います。

バイクのエンジンの様な音になりました。

非常に迫力があります（笑）

勢いも確実に上がってます

やったー！(^o^)

……

と思ったのもつかの間でその後再び不調に

(´･_･`)

分解してみると

カムとバルブシャフトが削れてました。

しかもバルブが開かなくなるほど削れてました。

構造自体はいいみたいですが今度は摩耗について考えないといけないようです。

この時点でまだエンジンの動画を撮ってなかっので急遽一部削って再びバルブが動くように調整して撮影しました。

追記youtubeにアップしました。

http://youtu.be/Jc5Gy7lKQ00

撮影後、今度は少し削れたものの初めに比べると削れた量は少なく削れた面も滑らかになっていたのでもう少し持ちそうです。

F4-G AE01γ製作5-始動-

今朝、摺り合わせ調整をして

先ほど空気入れで回したところ見事勢い良く回りました！

フライホイールの代わりにラジコンバギーのタイヤを使用

始めはカムタイミングが悪く回りませんでしたが調整後回してみると回りました。

具体的にはピストンが上死点にくる少し手前でバルブが開き始めてピストンを押し返してしまっていたので

上死点を少し過ぎたあたりでバルブを開くように調整しました。

ただ、今回はピストンとシリンダーの気密がイマイチで少しエア漏れしてました。

他にもパイプの付け根が脆かったりと 全体的にはいいのですが細かい点で改良が必要なようです。

明日は空気入れでなくコンプレッサーでまわしてみたいと思います。

F4-G AE01γ製作4

こんばんは

とうとう、夏休みが終わってしまいました(._.)

エンジン製作の方は01γが完成一歩手前まで出来ました。

残るは

摺り合わせ調整とコンロッドとシリンダーの縁が接触してるのでその部分を削る作業です。

削り終えた部品です。

これを今朝から手作業で調整して組み上げていきました。

この01γエンジンはポペットバルブ式で

クランクの一部をカム状に加工して

下の写真のように横につけたバルブを開閉するという仕組みになってます。

簡単な作りですがしっかりエアの切り替えが出来てました(^_^)

明日、摺り合わせ調整をして

明後日に接触部分を削って始動させるよていです。

F4-G AE01γ製作3

こんばんは

思うように作業が進まず物作りの難しさに痛感しています(-｡-;

現在の状況はポペットバルブの側が出来てきているところです。

他は

ピストンの加工やクランクの加工等も進め

残るはバルブシャフト、コンロッドとなりました。

また、廃材から別タイプのエンジンの試作も始めました。

ナンバリング的にはF4-G AE02です。

シリンダーを製作する際に不要となった部分を旋盤で加工後

フライスで正方形に加工しました。

今までのエンジンより小さいというのと

穴あけは旋盤で行っているため

非常にスピーディに

約3時間ほどで完成

※AE00は約10時間、AE01は約13時間

F4-G AE01γ(エアエンジン)製作2

こんばんは

エンジンケースはほぼ完成し

シリンダー、ピストン、クランクも出来てきてます。

残るはバルブユニットとコンロッドの製作、ピストン、クランクの加工などの内部部品です。

夏休みも残りわずかになってきました。

できれば夏休み中に完成して

かつ動いて欲しいです。

F4-G AE01γ(エアエンジン)製作1

こんばんは

ポペットバルブ式のγタイプのエンジンに決めて現在製作中です。

完成イメージです。

ブログには上げてませんでしたが製作開始して3日目です。

今回は慎重に精度出ししながら作業してるので、出だしが遅くなってますが1度精度を出すと作業が捗ります(^_^)

精度を出してるところです。

ゲージを駆使して調整しながら削ってます。

写真のように削って行き

ほぼエンジンケースは出来ました。

エンジンぽい装飾も施してみてます。

効果はないですが(⌒-⌒; )

あとはネジ穴加工等です。

写真はありませんが旋盤班も

シリンダーとピストンが出来たようです。

F4-G AE01γ(エアエンジン)案

こんにちは

昨晩βの案を出したばかりなのですが

設計図を書いてると問題があったので没にしました。

問題点はピストンバルブの取り付け位置なのですが予定していた位置だと吸気が上手くいかないです。

さらに上手く出来たとしてもピストンバルブがメインピストンの動きを邪魔してしまうのでいずれにしても不採用です。

次にピストンバルブからスライドバルブに変えてみたのですが…

ピストンバルブの時の問題と同様に位置が悪くさらにこちらは出来たとしても

非常に不細工なエンジンに(⌒-⌒; )

そこでもうクランクとピストンは使わないポペットバルブを採用することにしました

その代わりカムが必要ですが

イメージ1

イメージ2

左から

1.ピストンが下がりバルブが開く

2.バルブから圧縮空気が流れピストンを押し下げる

3.下死点前でバルブが閉じ下死点で余分な圧力がポートから抜ける

4.慣性でピストンが上死点に上がり再び1に戻る

まとめると

•F4-G AE00

【クランクウェブロータリーバルブ方式】

メリット

部品点数が少ない

開閉タイミングを自由に設定できる

デメリット

工作精度が非常にシビア

•F4-G AE01α案

【クランクウェブロータリーバルブ方式】

AE00の改良機

AE00をもう少しシンプルにすることで工作精度が多少悪くても動くように設計

しかしいずれにせよ工作精度がダイレクトにエンジン効率に影響してくるので保留

•F4-G AE01β案

【ピストンバルブorスライドバルブ方式】

メリット

漏れがすくない

高い工作精度は要求されない

デメリット

部品点数が増える

ピストンバルブだと抵抗が発生し

スライドバルブだとエンジンのサイズが大きくなる

•F4-G AE01γ案

【ポペットバルブ方式】

メリット

漏れが少ない

サイズが小さい

製作も難しくない

デメリット

部品点数が多い

F4-G AE01β (エアエンジン)案

こんばんは

最近、材料の買いたしや電気設備の点検で工作機械が使えなかったりで作業があまり進んでません(´･_･`)

夏休みも残り少ないので多少部品点数が増えても失敗の少ないエンジンを作ろうと

No.01の改良バージョンを考えてるところです。

具体的には

そもそも部品点数を減らして簡単にする為にクランクにバルブ機能をつけてましたが

精度的に難しいので分離して、クランクはクランク、バルブはバルブに

また、バルブはロータリーではなくピストン式に変更する予定です。