ヘッド降ろし&仮組み(下)
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いい加減? バルブタイミング調整が素人にはなかなか理解できない。ヘッドチューンの時はノーマルカムシャフトを使ったので、1mm面研でどれだけタイミングがずれるかを計算して、ノーマルのカムプーリーを削って調整しただけ。作用角が大きなチューニングカムシャフトを使う場合は、作っているエンジンの圧縮比や、自分がどんなエンジン特性を好むかをまず考えてから、バルブタイミングを選択して、その通りに組まなくてはならない。
バルブタイミングの詳細は以前書いたページを読んでもらうとして、ここで264度のカムを組む場合に、どのようにしてタイミングを調整するのかを考える。 バルブタイミングは、バルブが開く時期と閉じる時期のこと。実際には、1番気筒のカムシャフトがバルブを最大リフトさせるクランクの角度「中心角」によって調整する。 バルタイ調整で一番、頭を悩ますのは、吸気、排気のいずれのバルブも開いている「オーバーラップ」の状態をどのくらいに設定するのか。264度の作用角の場合、中心角を吸排気とも115度(吸気は上死点後、排気は上死点前のクランク角度を指す)とすると、吸気が開くのがBTDC17度、排気が開くのがATDC17度となり、オーバーラップは34度となる。これまでの学習だと、だいたい、これくらいの角度で組んでおき、吸気側の角度を変えていくのがいいんじゃないか、と思う。 最近までオーバーラップの時期を増やせば増やすほど高回転型のエンジンになると思っていたのだけれど、あるプロの人は「オーバーラップを増やすと中間域が良くなる。高回転型にするなら少なくする」という。ここら辺は、自分でやってみないと分からない。 中心角をいろいろ設定してみることによってどんなエンジン特性に変わるかを知る「バルタイ遊び」をするには、ピストンとバルブが当たらない、という確信を持っていないと安心できない。バルタイを変えた途端、エンジンから異音がし出したら、シャレにならない。下手をするとブローしてしまう。たぶん、理性的なバルタイで組めばピストンとバルブが当たらないだろう、という「予想」はあるのだけれど、いろいろ変化させて遊びたいがために、どれくらいの余裕があるのかを知っておきたいのだ。だから、わざわざ仮組みという面倒な作業をする。
中心角を知るには、カムがバルブリフターを押している量を見ればいい。リフターがもっとも下がった地点が中心角となる。リフターが上下している状態を知るにはダイヤルゲージと、マグネットベースいう道具を使う。ヘッドに鉄板を付けてマグネットベースの磁力で固定。ゲージの先に細い針金を付けて、マグネットベースに固定する。針金がカムのすき間からバルブリフターを突くように微調整してできあがり。一番上の写真を参照。 チューニング本には、一番下がったときのクランクの角度を読むのに、全円分度器を使っていることが多い。1番気筒の上死点を出して置いて、クランクプーリーに張り付け、針金で指針を作って分度器の0度の位置に固定するやり方。 けれども、全円分度器は2、3000円してべらぼうに高い。バルブタイミングという本などには、クランクプーリーに印を付ける方法が紹介されている。点火時期を合わせるための目盛りを利用できるし、かなりお手軽だったから試すことにした。
細かい角度は点火時期の目盛りで分かるので、印は105、110、115度辺りに付ければ事足りる。印を付けるのには、分度器ではなく、メジャーを使った。クランクプーリーで、点火時期の設定に使う印が付いている場所(この印と目盛りでTと書いてある場所を合わせるとピストンが上死点になる)の直径をノギスで測ったら148mm。円周は約465mm。これを360で割ると、約1.3mm。だから、上死点から100度の位置は円周の長さで130mmの位置ということになる。こんな調子で、メジャーで測って印を付けた。上死点前と上死点後の両側に必要。いい加減なやり方かもしれない。 準備が終わってようやくバルタイの設定である。くるくるとクランクを回して、ダイヤルゲージの指針とにらめっこ。回すに従って、くるくると勢いよく回る。指針が逆回転する前の止まった地点が最大リフト。簡単だ。 と思ったら、ダイヤルゲージの指針が止まる位置が毎回変わる。どうやら、ゲージの先端に付けた針金がカムシャフトに干渉していたらしい。ほんの小さなすきまだから、針金がカムに当たらないように、うまくセットするのが難しい。しばらく時間を費やした。 さらに、エンジンスタンドを足で蹴ったりして、衝撃を与えても誤差が出てしまう。100分の1mmの世界だから仕方がないか。こんなので正しくバルタイがセットできるんだろうかと、不安になりながらも、とにかくクランクをくるくる回した。 さらに問題が。ダイヤルゲージの指針が止まる時期がしばらくあるのだ。最大リフトをしている時期が、クランクの角度で9〜10度ぐらい。てっきり最大リフトはカムシャフトの1点だけと思っていたので、とまどった。仕方がないので、指針が止まったときの角度と、逆側に再び動き出したときの角度の中心を中心角にすることにした。 ずれがあるに決まっているので、スライドカムプーリーで微調整する。プーリーの前側に付いたねじをゆるめてカムシャフト側を回す。かなり微妙な世界なので、なかなか難しい。 とりあえず、排気側は108度ぐらいにセットし、吸気側を100度ぐらいにセットした。264度のカムでこんなバルブタイミングはあまりないと思うけれど、エンジンが止まっているときと動いているときで微妙にずれが生じるらしいことや、HLAに油圧が掛かっていないため、若干縮んでいるかも知れないので、余裕を持たせる意味でこの角度にした。これで当たらなければ、よほどのことがない限り当たることはないと思われる。クランクをくるくる回す限りは当たった手応えはない。
ヘッドを外す。粘土が貫通した様子はない。が、粘土を切ってみると、吸気側のバルブが、バルブリセスの外側、ピストンの平らなところに干渉しそうであった。深さは問題がないのに、形が悪い。クリアランスは1mmあるかないかぐらい。ロードスターのノーマルピストンと今回組んだファミリアのピストンを見比べると、ファミリアのピストンの吸気側のバルブリセスは少々幅が狭かった。ロードスターのピストンだったら、問題ないのに。 100度のバルタイで当たらないのだから、このまま組んで、通常のバルタイにセットすれば当たらないと思われるけれども、やはり少し不安。リセス加工を決意する。 ピストンをばらし、直径がちょうど吸気バルブと同じぐらいのフラップホイルでがりがりと削る。外側に1mmちょっと広げるだけの微妙な加工だが、このちょっとが安心につながるのである。圧縮比にもさほど影響はないだろう。 「ピストン騒動」を見て比べてもらえば、どれだけ加工したかわかります。 |