木村自動車商会のブログ

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日々の業務内容を日誌的にアップいたします。
皆様の参考になる内容もたまにあると思いますのでチェックをお願いします。
当社のウェブサイトは http://www.kimura-jidousha.com/


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今日は神奈川県から来られたND5ロードスターにSCUDインテグラルHYDRAエキゾースト+中間パイプセットを取り付けました。

 

先日、SCUD吸気濾過システムを導入していただいており、当社製品の効果を体感していただきましたので、

更なるパフォーマンスアップの為にエキゾーストシステムを購入いただきました。

当社製品は期待を裏切りませんので効果を存分にご堪能下さい。


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ピストンのサイズを測ってみます。

最初の画像は初期型ピストン。 次の画像はマイナーチェンジで変更になったピストンの計測結果です。ボアサイズが0.02mm違います。

マイナーチェンジ後のピストンは設計値74.5mmのボアサイズを超えてしまっています。

なぜこんなことになっているのでしょうか。

実は生産されるシリンダーブロックの精度が低く、シリンダーライナーのボア寸法が規定値内に収まっていない過大な為、初期型ピストンではクリアランスが大きくなり、新車時で既に規定値(0.023mm~0.043mm)をオーバーしています。

実際に今回ばらしたエンジンの数値はシリンダー#1~#4で0.045mm~0.055mmでした。

これでは、ブローバイが多くなりオイル上がりも発生するので燃焼室はいつもベタベタ状態になってしまいます。

その証拠が下の画像です。

特に#1シリンダーはオイルでベタベタです。

ピストンの変更はシリンダーブロックの品質の悪さをカバーするためにとられた対策です。

 

ピストンは下記の点も変更になっています。

マイナーチェンジ後はトップランドのエッジ部分がカットされています。

この変更理由は分かりませんが、圧縮比の低下を招いている気がします。また、燃焼室の末端にガスボリュームがあるとノッキングのエネルギーが大きくなるので不安材料です。

 

悪いことばかり書いているようですが良い部分も沢山あります。

 

ピストンの加工精度は非常に高く、重量差も少ない。スカートが短く、とても軽量でピストンピンも短く設計されていて、昔で言えば凄いレーシングピストンと言えます。

 

クランクシャフトには、クランクアングルのセンシング用プレートがネジ止めされます。

このプレートとクランクシャフトの間に位置決めの為のノックピンなどは無く、整備で脱着する度にバランス取り加工が必要になります。

クランクシャフトのメインジャーナル径とコンロッドジャーナル径は同じで剛性不足が心配ですが、カウンターウエイトはフルカウンターで肉厚が有るので問題無いのかも知れません。

軸部は高周波焼き入れが施してあり表面硬度は高いようなので、摩耗の心配は無いようです。

精度も高く、曲りや振れはゼロに等しいのは優秀ですが、大きな問題が有るのはオイルクリアランスです。

メインメタルの規定値は0.016~0.039mm、コンロッドメタルの規定値は0.026~0.052mmですが、実車はというとメイン0.026~0.038mm、コンロッド0.044~0.055mmでした。

メインは問題無しですがコンロッドは4か所の内3か所で規定値を外れていました。

またも新車時から不良品状態です。

 

試しに、新品メタルで計測したところ更にひどくなり0.074~0.085mmという結果に。

あの、新品メタルは販売する意味があるのか全く分かりません。

新車時から規定値を外れているのは問題ですが、せめてメタルの補給部品はオイルクリアランス調整可能なように各種サイズを販売して欲しいものです。

 

とりあえず分解検証は終わりにして次回からはオーバーホールと、ついでに行った改善作業を紹介します。


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前回までの検証に続き、故障原因以外の部分も検証していく為、15000KM走行後の別エンジンを分解し考察していきます。

ばらしていく順番でいきましょう。

 

オイルパンを外し異物をチェックしました。なんと、とんでもない量の粉が沈殿しています。

形状は切削加工ゴミではないようです。磁石には反応しないので鉄粉ではありません。

アルミ粉にしても粒が大きいので鋳砂のようです。

シリンダーヘッドの鋳造鋳肌が荒いので洗浄不足のまま組み立てられている事が原因と考えられます。

シリンダーヘッド内の部品のどこを触ってもザラザラするので間違いないでしょう。

こんな硬い物が大量に混ざっているとはとても恐ろしい。

例えば仮にオイルフィルターが無ければ、メタルに大きなダメージが及びエンジンブローにつながることでしょう。

そうでなくとも、オイルポンプは、この砂を常に噛み込みながら回転しているので寿命が極端に短くなる可能性があります。

残念ながら全ての新車がこのようになっている可能性が高い。

 

ローラーロッカーアームはなんと板金製です。昔は焼結合金でとても丈夫で硬い材質でした。

今回ブローしたエンジンの故障原因はコンロッドにあったのですが、(前回ブログ参照)ブローしたはずみでピストンがバルブと接触し、バルブの曲りはほんの少しであったのにロッカーアームは真っ二つに割れてしまいました。

剛性面や耐摩耗性の面でとても不安材料です。

 

カム山の給油用パイプです。

ユニオンボルトの給油穴とパイプの排出穴が同じ径で、しかも排出穴8個は同じ径です。

給油穴と排出穴が同じ径ということはユニオンボルトから遠ざかるにつれて排出されるオイル量が減ってしまいます。

運転状況によって末端の排出穴からは全くオイルが出てこないことが考えられます。

これも改善の余地ありです。

 

燃焼室形状を検討してみたいと思います。

直噴インジェクターが混合気流動を活発にするせいなのかスキッシュエリアは殆どありません。

通常エンジンはスキッシュエリアを有効に利用したGAS流動で燃焼スピードを上げています。

 

ピストン頂部に窪みを設けプラグ近辺のボリューム確保とインジェクターによるGAS流動の活発化でノッキングを回避しているようです。

ただし、火炎伝搬の速さをインジェクターに頼っているのか、理想的なスキッシュドーム型とは違ういびつな燃焼室形状です。

高圧縮直噴エンジンの宿命かも知れません。

 

ピストン重量はとても軽量で気筒間重量差も少なくとても優秀。

また、前回ブログで問題を指摘したコンロッドも気筒間重量差がほとんど無いので、生産ラインで同じ重量のものを揃えて組み立ててあることは素晴らしい。

 

今回はこの辺で。

次回は腰下を検証します。


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サーキット走行でエンジンブローしたエンジンを分解し、原因の究明と再発防止に向けた対策を施すため検証します。

 

 

今回のエンジンはコンロッドが折れることで幕を閉じましたが、コンロッドが折れる原因は何だったのでしょうか。

分解した各部品を観て検証します。

 

コンロッドが折れるとダメージは大きく、腰下は使い物にならなくなります。クランクシャフト、シリンダーブロック、オイルポンプ、オイルパン等の大物部品はことごとく破壊されます。

 

コンロッドが折れる原因で多いのはコンロッドメタルの焼付きですが、クランクシャフトに焼き付きの兆候は無く、潤滑は良好のようです。

ピストンのピンボスが摩耗または焼き付いてガタが出ると衝撃荷重でコンロッドに負担がかかり、折れることもありますが、今回ピストンが破壊されたのは折れたコンロッドが当たったことによるもので、ピンボスに摩耗痕など無く、ピストンの強度や潤滑不良が原因でもありません。

 

過回転によりバルブジャンプが起こり、ピストンとバルブが衝突することでバルブが折れ曲がり、硬いバルブがピストンとシリンダーヘッド間で圧縮されてしまい、コンロッドが曲がることもありますがそれも無いようです。

コンロッドが伸びてしまったときに軽くピストンと吸気バルブが接触し、ロッカーアームが折れているのは確認できました。

 

それではコンロッド単体の検証をします。

 

 

画像の後ろ側はスズキカプチーノ用コンロッドで660cc3気筒エンジンのものです。カプチーノ用343.7gに対しND5ロードスター用は380.3g。大きな重量差が無いということは、軽量な代わりに明らかな華奢な造りで小端部付近のロッド部分は強度が心配な断面積、大端部につながるロッド部分は末広がりにしており、荷重を分散させている構造は○。

大端部のキャップはカチ割り構造。合わせ面が破断面となっており組み付け精度とコストダウンを兼ねた構造です。

この為、これまでの材質と違い、破断面が綺麗に破断するように変更されています。

これまでの材質と比べて強度が上がっていれば問題ないのかも知れませんが、双方をケガキ針で傷をつけてみたところ同じような硬度のようです。

ちなみに、ND5ロードスター用コンロッドの硬さ試験をしてみたところマイクロビッカース硬さ約300HmV ショア硬さ30でした。

 

今度はブローをしていない気筒のコンロッドの精度を確認してみましょう。

2つのコンロッドをピストンピンを入れた状態で重ねたときに大端部と小端部のどちらかに隙間ができたら曲りまたは精度が低いことになります。

案の定、曲がりまたは加工精度の低さがありました。

この確認作業は他のP5-VPエンジンでも行い、同じ程度の隙間ができるのを確認できました。

また、鍛造用ダイスの汚れが付いたまま製造された製品があり、表面の凸凹が激しい。

 

今回のエンジンブローの原因として最有力なのはコンロッドの強度不足と精度不足に加え、サーキット走行でオーバーレブ付近の回転を持続した事です。(約7500rpm)

 

残念ながらマイナーチェンジ後のエンジンもコンロッドは変更無いので、エンジンブローのリスクは同じです。

MAZDAにはもう少し強度に余裕のある設計と生産車両の品質管理の向上をお願いしたいところです。

 

次回は同じエンジンを全体的に検証していきます。

 

 


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約1年ほど前にSCUD吸気濾過システムを導入していただいたお客様が更なるパフォーマンスアップの為にSCUDインテグルエキゾーストシステムをフルセットで購入していただきました。

それに加えてECUTEKを使い専用データにECU書き換えを行いました。

当社のデモカーと同じエンジンパフォーマンスになったことで、街乗りからサーキットまで抜群の性能を楽しんでいただければ幸いです。

 


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今日はHONDA S660にSCUD吸気濾過システムを取付しました。

ターボをHKSのキットで大型化したハイパワーマシンにつけるのは初めてです。

既に他社の色々な吸気パーツを試しておられて、より良い物を探して当社製品を試してみたいということだそうです。

現在のS660用SCUD吸気濾過システムは純正エンジンベースで設計されているので、

チューニング車両にとってどこまでパフォーマンスアップするか楽しみです。


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今日はCOPEN用SCUD吸気濾過システムとBOAインテークパイプシステムを導入していただきました。

チューニングの知識があまりない方からの相談でしたが、効果のより高い当社製品をお薦めし、購入していただきました。

当社製品の性能は絶対に期待を裏切りませんので安心してお楽しみください。


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今日は神奈川県から来ていただいたND5ロードスターにSCUD吸気濾過システムを導入していただきました。

取付後、名古屋近郊を観光されてから再度ご来店。

格段の変化にとても喜んでおられました。

加えて排気系SCUD製品を検討していただけるようで、とても有り難いお言葉。(SCUDを付ける前はその気はなさそうでした)

是非ご注文お待ちしております。

 

余談になりますが、導入時レスポンスブレードなるものを外しました。

シエクル様の製品だそうですが、吸入空気量を増やすものではなく、エアフローセンサーを通過する流量を増やして燃料を増量する為のパーツのようです。SCUDを付けた際には逆効果になると考えられますのでくれぐれも併用しないようにお願いします。

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