O型のまこさん

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趣味でいろいろ作った備忘録

6-2.アイのターボ化_37(NA車とターボ車の違い)

6-2.アイのターボ化_37(NA車とターボ車の違いについて整理する)

■2020年10月

 エンジン換装を目前に控え、NAとターボの違いについて整理しておく。以前のバキュームチューブ購入時にも書いたが、私の知っているパーツリストだけではNAとターボの違いはよく分からないので憶測も交えている。今回のエンジン換装はターボ車のエンジンを載せ替えるわけだが、降ろされたNAエンジンを再びターボ用として搭載する場合の必要加工についても記述する。NAエンジンをターボエンジンに仕上げていくのが、真のアイのターボ化だからね(本気で考えている訳ではない)

 1.仕様上の違い                        

■エンジン
 1)圧縮比(NA:10.8 T/C:8.8)     ※おそらくピストンが違う
 2)カムシャフト          ※カム高の許容数値が異なるのでたぶん違う
 3)過給機、インタークーラーの有無
 4)過給機取付に伴うオイルラインや冷却ラインの穴加工
 5)燃料ポンプについてはわからない

トランスミッション
 6)最終減速比の違い(NA:6.421  T/C:5.841 ⇒ 1:0.91)
 7)トルコンストールトルク比の違い(NA:2.33  T/C:2.15 ⇒ 1:0.92)

■電装系
 8)エンジン制御ECUECU交換)
 9)O2センサの配置場所違い(ケーブル延長)
 10)ウエストゲートバルブの配線の有無(2芯ケーブル追加)

 

2.違いの詳細とNAからターボへの変更必要項目          

1)圧縮比
 NAは10.8、ターボが8.8、とノッキング抑制のために圧縮比が下げられている。クランクシャフトやコンロッドはおそらく同じパーツで、ピストン形状だけが異なるのだと思う。もしもNAエンジンに後付けでターボを取り付けるのであれば、ピストンをターボ用に変更するか、シリンダーヘッドやピストンを切削して圧縮比を下げることになる。圧縮比はそのままで燃料をハイオク化することで対応できないか興味があるのだが、そういう情報ってどこかにないかな?。 NAとターボでのエンジン特性の違いを下図で示す。

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ターボ車のエンジン特性はカタログからの目分量プロットであるが、NA車のトルク特性ってどこにも無い。ディーラーで部品発注する時に、「NAエンジンのトルク特性があればコピーください」とお願いしたのだが、「NAのは無い」との返事。ほんまかいな~?  しかたなくカタログスペックの最大トルクを1点プロットしたが、それだけでもターボ車のトルクがどれだけ大きいのかよくわかる。3000rpmあたりではNA車の2倍くらいトルクある。私のターボ化への期待は低回転域での高トルク。今のNAエンジンは普通に平地を走っている分には特に不満はないのだけど、ちょっと急な坂道だとキックダウンしないと加速しない。そういう坂道でもそのままのギアでちゃんと加速してほしい。また平地であればトップギアの1500~4000rpmで40~100km/hをカバーできるので、ターボエンジンであればトップギア固定で十分な走りができる(私的には)。欲を言えばパドルシフトでの変速、そこまでいかなくてもトップギヤで固定する機能がほしい。

※2021年3月追記:整備解説書(CD-ROM)内を探すとNAエンジン特性グラフがあったので、それを目測プロットしてエンジン特性図を更新。ターボは6500rpm、NAは7500rpmまでで、ターボは相当低速トルク側に振っているのがわかる。64馬力に抑えるためのセッティングだと思うが、もう少し高回転型にしてやれば80馬力とかは出そうに思う。レッドゾーンはいずれも7200rpmだと思う。

 

 2)カムシャフト
 パーツリストからは正確にわからないのだが、摩耗限界値がNAとターボで異なるので、おそらくは違う部品だと思う。

 3)過給機とインタークーラー
 NA車をターボ化するには
  ・エキマニ
  ・過給機
  ・エキゾーストパイプ
  ・マフラー(NA用でもとりあえずOKみたい。ターボ化の心の師匠ruoさん情報
  ・サクションパイプ(エアクリーナー⇒過給機⇒インタークーラー⇒スロットル)
  ・インタークーラー
 が必要。

 4)NAとT/Cの冷却ライン、潤滑ラインの違い
 ターボ車ではエンジン冷却後のクーラントが過給機を冷却する。NA車をターボ化するにはこの冷却ラインの加工が必要となる。

 【NAエンジンの冷却ライン】 f:id:otypemako:20200930222205g:plain

 

【T/Cエンジンの冷却ライン】 f:id:otypemako:20200930222222g:plain

 

過給機への潤滑ラインはオイルフィルター通過直後で分岐し過給機に送られる。潤滑後はオイルパンに戻る。NAエンジンをターボ化する場合はこのラインの取り付け穴の加工が必要となる。

【T/Cエンジンの潤滑ライン】 f:id:otypemako:20200930222236g:plain

 

過給機周辺の冷却ラインと潤滑ラインの写真。

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冷却ラインはシリンダーヘッドのコンデンサータンクに戻るラインとほぼ横並び。

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オイルラインをエンジンに固定するために、M6のタップを2か所切る必要あり。

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NAエンジンをターボに改造する場合にこれらのライン穴加工が難関。タップ切くらいならできそうだが、穴あけと接続面の切削加工を正確に加工するのは難しそう。加工屋に丸投げするか、治具を自作して加工するか。まあたぶんNAエンジンのターボ化なんてしないと思うけど、未来の自分の行動は今の私には分らない (*´ω`*)。

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シリンダーヘッドもタップ切る必要あり。

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 5)燃料ポンプ
 NAとターボの要求燃料流量の違いから、もしかしたら燃料ポンプが異なるのかもしれない。ディーラーでの雑談時にNAをターボ化する話をしたら、ディーラーの人が「それはおすすめできないですよ(^^;)、燃料ポンプとか違ってきますから」って言ってたのだ。この人は雑談のノリで軽く答えただけだと思っていて、私の考えでは燃料ポンプは同じだと思っている。アイはターボ車から発売されてNAは数年遅れての発売なので、少しくらいのパーツ代を浮かせるためにわざわざポンプを替えないのではと推測。

6)T/Mの最終減速比
 ターボ化によるトルクアップのために最終減速比を下げているのだと思う。詳しく調べるまではT/Mは同じものだと思っていたので、この事を知った時はちょっとショックだった。N/AのT/Mを使ってエンジンのターボ化したら、燃費が悪くなりそう。

7)トルコンストールトルク比
 トルコンまで違うんかぁ~~~ …(*゚。゚)m

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ストールトルク比って、完全ストール時(速度ゼロ時)に伝達されるトルクの増幅率だよねぇ。ターボではこのトルク比が下がっているというのはどういうことだろう?  発進駆動力で考えると、ターボではT/Mの最終減速比が下がっているので、NAと同じ発進駆動力を得るには、トルコン入力軸に1/0.91×1/0.92=1.19倍のトルクが要求される。まあ20%高いトルクが要求されるってことだ。ターボ化によるトルクアップって全域30%以上はあるから余裕ってことかな。 逆にNAのT/Mのままでターボエンジンに換装すると、発進駆動力がそれだけ高くなる・・・、っというか必要以上にエンジン回転数が上がって乗りにくくなるのかなぁ~。将来心に余裕があるのであればターボ用のT/Mに載せ替えたい、などという気の遠くなる考えが浮かぶ。

8)エンジン制御ECUECU交換)
 エンジンECUはNA用とターボ用でもちろん違う。これも某オクで初期型を入手済み。

9)O2センサの配置場所違い(ケーブル延長)
 O2センサの取付位置がNAとターボで異なるので、ターボ化においてはケーブルを延長する必要がある。

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ハーネスの取り回し図でもO2センサのコネクタ(E-11)位置を確認。 

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ちなみにターボ車の後期型ではO2センサが2個ついている。これはおそらくエコ運転のモニター用。

 

10)ウエストゲートバルブの配線の有無(2芯ケーブル追加)
 ブースト制御用のケーブルが新規に必要になる。

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回路図で確認。12Vのコモンコネクタ(C-20)と、エンジンECU(C-34)に接続する。

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C-20はエンジンECUのすぐ横。

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C-20の⑬ピンに接続するのだけど、こういうコンタクタって1個で購入するのがめんどくさいので、⑨か⑫のケーブルから分岐して接続する。電流容量的には問題ないよね。だって大元は①の赤ケーブルでここから他のケーブルに分配しているんだから。

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C-20コネクタのコンタクタはこんな形。

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エンジンECU側はC-34コネクタの⑫ピンに接続。ターボ用のECU購入時にコネクタ部はついてきたので(ケーブルを10cmくらいでぶった切っていた)、このコンタクタを使う。エンジンECUのピン配置は回路図をちまちま読み取って作成。

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左手に持っているのが、ターボ用ECUについてきたコネクタ部。

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エストゲートバルブの制御用に、入手したECUのコネクタからコンタクタを1つ取り外しておく。まず水色のコンタクタ固定具を外す。

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コンタクタ固定具はこんな形状。

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コンタクタは爪などで抜け止めされていないので、引っ張れば抜ける。

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コンタクタは背面を固定具で押さえつけている。

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電気的接続はこのウエストゲートバルブの追加のみがNAとの差異になる。

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今回のエンジン換装では追加した水温、油温のセンサと油圧センサSWの6芯をハーネスに追加する。油温センサと油圧センサSWはオイルクーラーに取り付けるので、実装はまだ先になりそう。

ターボエンジンに付いてきたコネクタを再利用して必要ハーネスを製作した。

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エンジン換装時に実装する。

 

※追記

エストゲートバルブ制御用コンタクタは無くしてしまいそうなので、先にアイに取り付けた。

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黒のケーブルがちょろっとコネクタから延びている状況

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エンジン換装時にここにハーネスを接続する。

 

※後日追記(2021年2月)

 ユーザー車検の準備をしていて気が付いたのだが、ターボ車にはキャニスターの前にチェックバルブがついている。なるほど、ターボが効いて加給圧があがるとキャニスター側へ逆流してしまうことを防止するのだな。

NA車

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ターボ車

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 これが原因で車検が通らないってことはないと思うが、近いうちに取り付けよう。

6-2.アイのターボ化_36(エンジン移動&収納用BOX製作)

6-2.アイのターボ化_36(エンジン移動&収納用BOX製作)

■2020年10月

 徐々にエンジン換装準備が加速してきた。月極め駐車場ではさすがに換装作業は無理なので、作業できる場所までエンジンを持っていく必要がある。もちろんアイに積んで持っていくのであるが、そのためにはエンジンを持ちやすい箱に収納してやる必要がある。

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このエンジン台座はそこまで見越して設計している。外側を囲う板を購入し、取手をつけてオイルステインで塗装。

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そしてエンジン台座に固定していく。

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四面を固定すれば、エンジンを保護すると同時に持ち運びがしやすくなる。さすがに軽々とは持てないが、気合を入れればアイに載せることはできるだろう(誰かに協力してもらう必要あるかも)。

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このエンジンケースはエンジン換装後のNAエンジンを収納するケースにもなる。そのNAエンジンに再び火が入ることは無いかもしれないが、定期的にクランクを回してオイルを循環させるため、側面に穴をあけ、クランクを回せるようにしている。

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ジャッキスタンドは旋盤収納BOXに入れるようにした。旋盤を使っていない時に旋盤を入れておくものなのだが、最近は旋盤は出しっぱなし。

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 エンジンを車体から外すためにはこのジャッキスタンドだけでは難しいので、あと3つほど台座を製作する予定。

6-2.アイのターボ化_35(リリーフバルブのバキュームチューブ)

6-2.アイのターボ化_35(リリーフバルブのバキュームチューブ)

■2020年10月

 アイはターボ初期型にリリーフバルブが実装されている。しかし後期型は電子スロットルの制御だけの対応しておりリリーフバルブは無くなっている。私がターボ用に入手したエンジンECUは初期型のもので(1860A700)、リリーフバルブ有りを前提に制御しているものだ。ECUを後期型のものにアップデートすると制御上はリリーフバルブなしでも問題ない制御となる。アップデートしてリリーフバルブを外している人の情報もちらほら見る。私のECUももしかしたら前の持ち主がECUをアップデートしていたりするのかもしれないが確かなことはわからない。またその後入手したサクションパイプもリリーフバルブ有りバージョン。リリーフバルブが有ったほうが安全側だと思うので、すでに某オクで入手している。

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アイのリリーフバルブは制御用ポートが2つある。過給機過圧直後とスロットル下流の二か所に接続するタイプである。軽く調べた感じではリリーフバルブは1ポート式のものが多い。1ポート式のものは、エアフロー部から加給圧を取っていると思うのだが、アイの2ポートはどういう意味があるのだろうか?単純にリリーフバルブの構造をシンプルにすると2ポートになるということかな?

 このスロットル下流に接続するための制御チューブを購入した。下図の12413Aのパーツなのだが、パーツリストには製造年により数種類ある。こういうケースは多々あるのだが、今までは”新しいものの方が不具合対策などがされていていいだろう”という気持ちで新しいパーツを購入してきた。今回もそうしたのだが、でも購入時に「あれ?でも新しい型式にはリリーフバルブはないよな~」とちらっとは思ったのだが、あまり深くは考えなかった。

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そして届いたパーツがこれ。パーツ名は確かに1632A305だが、明らかに違うものが届いた (T_T)/~~~。

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あれ~っと思い、リリーフバルブ無しのパーツリストも確認したのだが、そこにもやはりパーツ名12413A、部品番号1632A305という届いたパーツと同じものが記載されている。同じパーツ名で全然違うものってどういうこと? 結果的には確かに私のミスではあるが、パーツリストではちゃんと図も書いているんだから、もう少しわかりやすくしてほしい。モノタロウでパーツを全て購入できると分かる前は、ディーラーで部品を注文していたのだが、その時はやたらしつこく製造年を聞いてきたのはこういう間違いが多発するからか。ちなみにモノタロウの方が少し安いのだが、3500円以上購入しないと送料が500円発生する。

 じゃあ本来ほしかった部品はパーツ名12413A、部品番号1632A108なのか?もしかして1632A249なのか? 確認方法がないし108は2000円超えとか買う気も失せる値段。なので方針を変えてアマゾンでバキュームホースを購入。リリーフバルブへの接続だけじゃなく、将来の改造計画であるブースト計設置にも使うため。エンジン換装時にブースト圧のチューブをキャビン内に引きこんでおくのだ。商品は1mの価格とあるが、これを2つ購入したらちゃんと2mのチューブが届いた。

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純正品と比べて、やわな感じがする。耐熱は200℃あるので大丈夫だろうけど負圧に耐えられるか心配だったが、バキュームホースという製品なので大丈夫だろう。

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弾性はすごくあり、3mmのチューブなのに5mmのパイプにも問題なく入る。

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インマニの穴をあけた所にバキュームチューブを接続するのだが、穴の出っ張りはΦ8mm。PCVバルブのチューブが接続用にちょうどいいサイズ。エンジン換装時にNA用のPCVバルブのチューブが1本余るので、それを利用して3mmのチューブと接続しよう。

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3mmのチューブに4mmのアルミパイプを差込

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その上からPCVバルブのチューブを差込めばぴったり。

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間違って購入した下記チューブは使い道がないので、使えるところは入れ替えて使う。オリフィスも新しいのに交換した。

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いよいよエンジン換装の足音が近づいてきた。

 

 

6-2.アイのターボ化_34(油圧ポンプに呼び水、スロットル、 +IC)

 

■2020年9月

 油圧ポンプがオイルをちゃんと循環させていることを確認する。とにかくエンジンを勢いよく回さなければ、カラの油圧ポンプがオイルを吸ってくれないようだ。ドライブプレートにハンドルを固定する治具をつくるという作戦を考えていたのだが、手持ちで適した材料が見つからずめんどくさくなってきた。もっと簡単に試せる方法として呼び水(じゃなくて呼び油かな)の方法を試す。内径Φ6mm、外径Φ9mmの透明チューブを50cm購入(50円)。ジョウゴに差し込み、エンジン上部に固定。反対側をビニールテープを巻いてΦ12mmくらいにしてオイル吐出口に差し込む。

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そしてエンジンオイルをジョウゴから注ぎ、呼び水(油)とする。

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ジョウゴからオイルを注いでも、オイルの粘性があるのでポンプ側へ流れていかないが、クランクを逆回しにするとポンプがオイルを吸い込んでいく。

十分オイルを吸い込んだところで全力で正転方向に回す。しかし油面はシリンダーヘッド合わせ面あたり以上上がらない。手で回せる速度は1回転/秒くらい。アイドリング回転数の1/15くらい。もっと速く回さないとダメなのかと凹む。

しかしその日の夜にもう一度試すと、今度は油面がどんどん上がっていく。そしてジョウゴ部からあふれるくらいまで余裕で上がった。なんでかなー?。時間を置いたので、オイルポンプ部に十分オイルが廻ったのか、または気温が下がってオイル粘性があがり、ポンプが機能するようになったのか。

 理由はよくわからないが、とにかくオイル循環がうまくいくようになったので、オイルフィルターを取り付ける。今度はターボ潤滑ラインの口にチューブを差込みクランクを回す。するとオイルフィルターにオイルが満たされ、チューブからオイルが上がってきた。回していけばジョウゴから溢れるくらい余裕でポンプが機能している。カムシャフトあたりまで上がるので、エンジン内部ではきっとカムシャフトまで潤滑されているのだろう。

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最後にポンプからオイルが漏れる速度を確認する。クランク回転を止めて(ポンプを止めて)、油面が下がる速度を見るのだ。シリンダーヘッド合わせ面あたりから1分後、5分後の油面の加工が下写真。これがポンプの漏れ量ということになる。

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これくらいの漏れ量は正常範囲内なのか不明だが、たぶん大丈夫だろう。次があるのであれば、ソケットにクランク状のハンドルを取り付けてぐるぐるまわすようにしよう。

 

続いて電子制御スロットルのクリーニングとガスケット交換も実施。スロットル全閉付近の密閉部に汚れがある。

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スロットルを開ければクリーニングもラクなんだけどねぇ。

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スロットル部にパーツクリーナーをどばーっとかけたいけど、それはトラブルの元との情報をよく見るので、綿棒にパーツクリーナーを吹いて汚れを優しく拭き取っていく。

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綿棒は結構汚れた。ただこびりついた汚れは拭き取るだけでは取れそうもない。

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壁面にカーボンのように汚れがこびりついている。

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スロットルのネジを外せば、スロットル板が取れてクリーニングしやすくなるだろうけど、いろいろ不安があるので今回はパス。

※追記:よくよく写真を見直したら、ネジを外してもスロットルを開いた状態でなければスロットル板は取れないと思う。

※さらに追記:スロットル板固定ネジは写真をよく見ればわかるのだが、緩み防止のため反対側を潰している。なので分解は相当困難な模様。

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ガスケットも新品に交換。

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スロットルの組付け終了。

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某オクで入手したインタークーラーにはエアーガイドがついていなかったので、自作することにする。当初はアルミ板で作ろうと思っていたが、アルミ板といえど結構高いので、とりあえず手持ちの何かで作る予定。

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これでエンジン側の整備はほぼ完了。今後はエンジン換装の準備に集中する。

 

※10月22日追記

 インタークーラーのエアガイドはDELLのジャンクプリンターのケースとLアルミ材を組み合わせて作る予定だった。

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でも某オクでモスバーガーくらいの金額でエアガイド付きのインタークーラーを落札してしまった。送料は落札額の4倍くらいというどう評価していいかわからない結末。もともと、オリジナルのエアガイドはその小ささが気に入らなかった。スペース的にはもっと大きいガイドが問題なく取り付けられるし、その分冷却能力も上がるだろうにと思っていた。なので初めに入手したインタークーラーにエアガイドが付いていないことも特に気にしていなかった。どうせ大きいエアガイドをつけるつもりだったので。

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入手したオリジナルと製作予定だったガイドでは開口部が50%くらい大きくなる。

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開口部のガードのための金網もブックスタンドを流用するつもりで入手していた。

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でもエアガイド作るのにも時間がかかるし、すこしでも早くエンジン換装作業に進みたかったので、とりあえずオリジナルのエアガイドを入手した。まあ予備のインタークーラーが手に入ったということで、エンジン換装後のエアガイド製作時もフィットチェック用として役に立ちそうなので良しとする。エアガイドの大型化による冷却能力のアップについてのデーター比較もできそうだしね。 

6-2.アイのターボ化_33(油圧ソレノイド確認とオイル循環確認⇒してない?)

6-2.アイのターボ化_33(MIVEC制御用油圧ソレノイドバルブの動作確認とエンジンオイル循環の確認⇒循環してない?)

■2020年9月

 エンジンオイルを入れるためにセンサ類を仮組していたが、色々忘れる前にセンサ類を本組しておく。クランク角センサと油圧ソレノイドのOリングを新しくした。ただカム角センサのOリングは単品では売っていないようなので(なんで?探し方が問題かも)、今回はカム角センサのOリングは見送った。これはエンジン換装後でもアクセスできる場所なので、まあいいか。

 油圧ソレノイドの本組に際し、フィルターのクリーニングも実施。油圧ソレノイドのすぐ下にある六角ボルトを外すと中からフィルターが出てくる。

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見た目、特にゴミなどの付着はなくきれいだった。

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一応パーツクリーナーできれいにする。

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組付け時は、オイルフィルターがちゃんと奥まで入っているか確認する。

次に油圧ソレノイドの動作確認。このソレノイドに極性があるのかは未確認だが、一応回路図で接続状況を確認する。白い方が+、青い方がーで、トランジスタで12VのON/OFFで制御している。

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コネクタにワニ口で接続し、充電池4本(4.8V)と、パソコンの電源の12Vで動作確認。

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まずは5VのON/OFF。ソレノイドの動作は少ないがスリーブはスムーズに動く。

そして12VのON/OFF。正常なスリーブの動作(動きの範囲)はわからないけど、たぶん問題ないよね。

Oリングの交換。Oリングを傷つけないようにスリーブ部に養生テープを巻いておく。

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次に油圧センサSWの本組。油圧センサSWを外すと、オイルが全然出てこない。あれ、どうして?

エンジンオイルを入れて、毎夜クランクを10回くらい回してたのに。てっきりエンジン内にオイルは行き渡っていると思ってたのに・・・。

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エンジンを垂直に立てているからオイル吸引口までオイルが届いていないのか、と思いドレンプラグを外して見る。するとオイルがドボドボ出てきた。吸引口まではオイルが廻っている模様。じゃあなんで?

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とりあえず油圧センサSWを取り付ける。このセンサはテーパーネジになっており、ネジ部にシール材(スリーボンドの1215相当)を塗布するとある。手持ちはHoltsの液体ガスケットシール材。これでいいのかどうかわからないが、まあ稼働後漏れてきたらまた処理しな直せばいいということで、これを使う。

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油圧センサSWは締め付けトルクが10±2Nmとすごく軽く締まっている。そんな軽く締めるトルクレンチは持っていないので、手でやさしく締めておく。クランプ軸プーリーやウォーターポンププーリーにもサビが出ている。早くエンジン換装してしまいたい。

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ターボの給油ライン部を開けて、ここからオイルが出てくればオイルポンプの動作はOKということになる。オイルが完全に抜けていたので、呼び水的なオイルが無いと空吸い上げになるのかな。とにかくこの状態でクランク軸を一生懸命回したがオイルはまったく出てこない。

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じゃあ電動化だ!  とハンドドリルでチャレンジしたがトルクがまったく足りず回らない。

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次にボール盤でチャレンジしたが回らない。

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もしかしてオイルポンプがうまく機能していないのか?

こんな不安な状態でエンジン換装なんてできない!   呼び水的にオイルを油圧ポンプ部に流す方法ってないのかなと思い色々調べるがそんな情報は見当たらない。とにかくエンジンを勢いよく回す方法を考えよう。

 

 

6-2.アイのターボ化_32(ジャッキスタンド、オイル充填、ハンドルチルト)

6-2.アイのターボ化_32(ジャッキスタンド製作とエンジンオイル充填、ハンドルのチルト加工)

■2020年9月

 この夏が特に暑いのか、体力的理由でぐてっているのかは定かではないが、とにかくこの夏はぐったりしていてなかなか趣味に注力できない。それでもとりあえずエンジン換装の手順を考えている。まず必須なのがジャッキスタンド。某オクで手渡しで受け取れる激安品をウォッチしていたが、なかなか条件に合うものが出てこないので、木材で自作することにした。2x4材を2本(+家にあった端材)で下写真のスタンドを製作。

※後日追記:木材同士の結合は木工ボンド+木ネジ。木工ボンドは想像以上に強力なので、強度の必要な場所はかならず木工ボンド+木ネジで結合している。

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イザ! ジャッキスタンドの現地テスト・・・、っと思ったのだが、一回で油圧ジャッキとジャッキスタンドを持っていくのは無理そう。結局、ジャッキスタンドは両手で持っていき、その後に油圧ジャッキを台車で持っていった。

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ジャッキスタンドを車体横に置いて、

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ジャッキアップポイントを確認。サイドフレームの内側がジャッキポイント。

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リアのジャッキポイントを油圧ジャッキで持ち上げ、サイドのジャッキポイントにジャッキスタンドを設置する。

 

そして油圧ジャッキを降ろすと、リアサスが伸びてジャッキアップ終了。

 

リアだけの馬掛け。強度的には大丈夫だと思うし、逆に金属性のものよりも、地面に沈んでいく危険性は少ないと考えている。フロントの車止めも作ったほうがいいよね。

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ジャッキスタンドの高さは38cm固定。

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リアジャッキアップ時のリアタイヤは15cm程の高さ。

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リアジャッキを下げると6cmまで下がる。

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エンジンや変速機の底面(オイルパン)は地上高30cm程。エンジンを降ろすには十分な高さだと思う。逆に高すぎ?

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ジャッキアップした時の下からの眺め。ジャッキスタンドを掛けずにこの下に潜るなんて怖くてできませんよね。

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せっかくなのでジャッキスタンドは余っていた水性塗料を塗った。

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 エンジンを長らく部屋に放置していたらドライブプレートのギヤにサビが発生した。そういえばクランクシャフトも部屋に置いているだけでサビてた。主要な回転部分にはアッセンブリールブを塗布しているので大丈夫だと思うが急にエンジン内部のサビが心配になってきた。エンジン換装はまだ先になるので、その間に内部がサビでもしたら今までの苦労はなんだったんだ!となる。というか内部のサビなんて分解しないとわからないし一生その不安を抱えたまま生きていくなんてイヤだ~(←大げさ  (*´Д`)    )。ということでエンジンオイルを入れることにした。

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ホームセンターで一番安いエンジンオイルを購入(1500円程)。また今後のことも考え3Lのじょうごも入手。

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オイルフィルターを取り付け、さてオイル充填! ってとこで気が付いた。あちこちの穴を養生テープで塞いでるけど、ここからオイル漏れるよね~。

 ちなみにオイルクーラーの製作は精神的障壁が高いということで、エンジン換装と並行して進める方向。これから涼しくなるのでオイルクーラーは装着が遅れても特に問題ないよね~(←言い訳)。

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慌てて油圧ラインはめくら栓で穴を塞ぎ、センサー類を仮固定した。これらはあくまで仮固定。オイル圧センサーはシール材を塗布していないし、各センサーはオイルシールの交換はまだしていない。

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オイルは3L入れておく。じょうごでどぽどぽと充填すると、エンジン内をポコポコという音がしてエンジンがオイルパンに落ちていく。クランクをまわしやすいように点火プラグは外しておく。

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定期的にクランクをまわしてオイルを循環させるようにする。またシリンダー内壁潤滑のために、点火プラグの穴からシリンダー内にもオイルを50ccくらい注入しておいた。定期的に再注入していく。そしてエンジン実装前にスポイトでオイルを吸い取る予定。

長らくエンジンを触りもしなかったけど、頻繁に愛でる理由ができるとエンジンを触るし、触れば愛着も増していくだろう。

 

ハンドルのチルト加工を実施。アイ購入当時からハンドルが上向きすぎているのが気になっていた。まあ多くの軽自動車はハンドルチルトもテレスコピックも無いので、仕方がないと思っていた。でも調整できないなら、DIYで調整してしまえばいいよね!ってことで調整する。使った部品は50mmのM8ボルト2本と5°のテーパー座金8枚。

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まずはハンドルカバーを外していく。下側の木ネジ二本を外す。

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ハンドルカバーは上下でカパッとはまっているので精密ドライバ2本で上下を外す。

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すると下側カバーが外れる。これだけだと奥のボルトにアクセスし難いので、

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ダッシュボード下側のカバーも外す。

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ハンドルはM8ボルト4本で車体側に固定されている。

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ああ、ヒューズBOXってここにあるのね。

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M8ボルトを外してテーパー座金で角度をつけて固定し直す。前側の2本を外せば、軽くチルトもするので、前側の固定部だけワッシャを挟んでもできそうだけど、ハンドルを下げるとチルト動作のぎりぎりの範囲のようで、妙なテンションがかかるみたい。なので、奥の2本も外し、テーパー座金で上下から挟んで固定する。前側はワッシャを2枚余分に挿んで高さを調整する。ワッシャが3~4枚でもいけそうだけど、今回は2枚で行く。

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なぜって?

それは我が家の車いじりには絶対的なレギュレーションがあるのだ。”妻の主観”という正体の良くわからないレギュレーション。妻が一言、これはダメ!と言うとレギュレーション違反状態になってしまう。まずはハンドルカバーの上側の隙間が「変!」って言われそう。というかもっとも安全な手法は妻に気づかれないことだ。いきなり大きな変更があると、だいたいは「なんか違和感がある」って不満を言う。そりゃ状態を変えれば違和感はあるだろうが、それがいい方向なのか、ダメな方向なのかということを妻はあまり考えない。「違和感=良くない」という思考回路なのだ。なので変えるにしても徐々に妻に気づかれないように変えていかなければならない。

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写真で見るとわずかな変化。グリップ位置もたぶん1.5~2cm程下がったくらいか。

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でも運転席に座ってハンドルを握るとかなりいい感じ。あと1枚ワッシャ追加してもいいかもしれない。妻にばれないように少し時間をおいて追加しよう。

 

 サイドミラーに補助ミラーもつけた。アイはフロントウインドの傾斜が大きいからか、駐車時に右向きになることが多い。駐車場に止める時など左ドアの下あたりが見えると駐車場の白線と車体が平行かどうか見えるのに・・・、と長らく思っていた。ということで送料込みで300円程の補助ミラーをつけてみた。

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確かに駐車時などには役に立つのだが、妻からの評判が極めて悪い。邪魔なものがあってサイドミラーが見にくくなったと。まあその気持ちもわからなくもないが、もう少し使ってどうしても慣れないなら外すから、という約束でつけている。

 

※追記

台風10号が今九州の南に来ている。史上最大級とのことで心配である。今現在925hPa。台風が通過する地域の被害が少ないことを祈ります。

 

 

 

5-2.旋盤モーターをダウンサイジング(200W→100W)&プーラー整備

5-2.旋盤モーターをダウンサイジング(200W→100W)&プーラー整備

■2020年8月

 我が家の旋盤は200Wのモーターなのだが、切削能力的にはもっと小さくてもいいかな、と思っていた。というかサイズが大きくて重いので、旋盤移動時に相当体力を使うのをなんとかしたいという話。また初めて入手した東芝製インバーターは100Wなので、このインバーターを使いたいという気持ちもある。今使っているオムロンインバータは200W。

 ということで、実に2年以上100Wのモーターを探していたのだが、ついに某オクで入手。漱石さん二人。

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全密閉式なので、埃混入などに対する耐久性は高そう。

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背面にファンがついており、吸い込んだ空気を側面から噴き出してモーター側面を冷却しているんだね。

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ファンカバーを外すと、かなり汚れたファンが出てきた。

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さっそくインバータに接続して動かしてみる。うん、順調に動く。

しかし停止時になんか、「ポコン」とかいう音がする。なんの音?機械的に音がなる要素はないと思うんだけど、電気的な音かなー?

各相間の抵抗は28.4Ω

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現在の200Wモーターと並べて撮影。

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購入したばかりのプーラーで冷却ファンを抜く。

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ほんと、まったく穴がなく完全に密閉されている。

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冷却ファンを外すと、片手に収まるサイズだ。

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黒スプレーで塗装。

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うんうん、ビシッと精悍な面構えになった。

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もういちど2台ならべて撮影。

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続いてプーリーの製作。プーリー径はΦ40にしたかったのだがΦ36の端材があったので、それを使用。

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モーター軸はΦ10.98mm。この穴あけはぴったりにチャレンジした。”すきま嵌め”ではなく、プーリを熱してからの圧入ぐらいの嵌め合いにしたい。Φ10mmのドリルで穴をあけた後の内グリはΦ10のエンドミルで実施。このサイズの内グリバイト持ってないんだよね。

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M12ボルトで内径ゲージも製作。

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”内径切削⇒ゲージを差込み”  をひたすら慎重に繰り返す。まずは10.85が入るまで広げた。

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そしてさらに慎重に削って・・・、と思ったら一気に10.95ゲージが奥まで入った。あーあ、慎重にやったのに。内径切削はほんと難しい。

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チャックからプーリーを外す。ちょっと右側が薄すぎた気がするけど、左側をぎりぎりチャックで掴んでいたので仕方がない。

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モーター軸に差し込んでみると、向きにより差込める深さが違うね。つまりは微妙にテーパー状になっているということ。旋盤の精度の問題かもしれないが、やっぱエンドミルでの内径切削が主因だろう。

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プーリー径36mmはちょっとVベルトに対して曲率がきつすぎるかなと思っていたが、実際ベルトを巻いてみると大丈夫そうな曲率。

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プーリーの内径調整を実施。Φ10mmのドリルに両面テープで布やすりを巻き付け、プーリーの内径を研磨していく。少し研磨してはモーター軸に差し込み確認していく。この方法だと”締まり嵌め”も可能そうだけど、タイミングがわからない。これくらいかな~?もうちょっとかなー、と研磨していると、突然モーター軸にすぽっと奥まで入ってしまった。

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まあ結構ぴったりなのでゆるゆるの失敗という訳ではないが、もう少しきつい嵌め合いにしたかった。抜くときにはプーラーが必要なくらいに。

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一応プーリー完成なので、新旧モーターを並べて撮影。200Wのプーリーは内側がΦ45なので、減速比は1.25(45/36)倍大きくなる。

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重さは9.0kgから5.1kgへと3.9kgの軽量化。

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モーターは木ネジ4本で固定。

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東芝インバータを取り付け再構築完了。モーター周辺がコンパクトになったのがかなり実感できる。

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動作させてみると、減速比が大きくなったのもあるけど、低速トルクがかなり上がった。主軸速度が30rpmくらいからでも使えそうな雰囲気。最終減速比は6.1。

これでしばらく使っていき、さまざまな状況での使い勝手を評価し、その先の大改修の仕様を決めていく。

 

モーターの冷却ファンを外すのに使ったプーラーは最近某オクで入手したもの。しかし今回使ってみていろいろ不具合を感じたので整備する。

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プーラーの先端がつぶれているので、芯が定まらない。また回すところは貫通穴が空いていてドライバーなどで回すのだが、プーラーの脚と干渉するのでドライバーを何度も挿し直さなければならない。

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回転部を六角形に加工し、ソケットレンチで回せるようにする。60°の放射線を描いた型紙を軸部に固定して、

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一面ずつ切削していく。

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うむ、まずまずの出来だ。

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ソケットもぴったりはまる。

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先端も研磨しなおして、立派に復活。

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 こんな優先度の低い作業をしてないで、アイのエンジンの換装を急げよ! と思っているのだが、オイルクーラー製作で大きくつまずいているのだ。ちょろちょろっと写真背景に写り込んでいるが、オイルクーラーの冷却フィンの加工がものすごくめんどくさい。というか、超絶単調作業の反復なので心が折れているのだ。

 

 

5-2.芯押し台製作その1

5-2.芯押し台製作その1

■2020年8月

 暑い・・・。とにかく暑くてぐったりだ。しかもマーフィーの法則のごとくリビングのエアコンが壊れた。室外機が動いていない。室外機の基板を外すと、簡易回路図が張り付けていたので、それを参考にあちこちチェックした。動作としては室外機ファンのモーターをON/OFFするリレーが動いていない。いや、リレーへの指令が出ていないのだ。リレー単体が壊れている程度なら直せるかとも思ったが、指令が出ていないのは指令を出すICか、または各種センサがおかしくてモーター駆動指令条件までいかないのか。一応センサ類はすべてテスターで抵抗計測したのだが、明らかな断線などは見当たらない。ちょっと修理は無理っぽいなぁ、という状況。

 という風にグタグタしていると、なんだか体調に異変が・・・。悪寒がして、吐き気がしてきた。吐く準備のため、風呂場の前でうずくまっていると体全体がどんどんぐったりしてきた。これはきっと熱中症だ。妻に介抱してもらい、数時間するとゆっくり回復したが、やはりエアコンは必須だと理解。直せるものはなんでも直したかったのだが、このエアコンは20年ものなのでこの際新調してもいいかなという気持ちになり新調決定。

 しかしそのための壁がある。金銭的なものはもちろん妻との意見の擦り合わせである。密林さんを覗くと、工事費込みで8万くらいで購入できるのだが、妻は「とってもいいもの」を欲しがる。「いいものを長く使うことがいいこと!」という信念は曲がらないことを私は良く知っている。それからというもの、妻の情報リサーチが始まった。家にはエアコンのパンがどっちゃりと積まれ、毎晩毎晩スマホで情報を見ている。私はネット情報や近所の店を紹介し、「せめて10万以下で・・・」という心の声を押し殺し、安いエアコン情報を彼女の心に沁み込むように流し込んでいた。彼女の心も少しずつその方向に傾いてきたのだが、ここで(彼女にとっての)救世主が現れた。この話を聞いた心の大きな親戚が「補助するからいいエアコンを買うべき!」との声をかけてくれたのだ。そのやさしさに彼女の心は燃え上がり、ダイキンのかなりいいやつ、私個人では一生手を出さないであろうエアコン購入が決定されたのである。契約から数日間は「いいやつ選んだよねー!」と毎日がご機嫌であった。私はといえば、とどめの尿路結石になり苦しむ日々が続いている(今もまだ結石は出ていない)。この夏はダメダメな夏になりそう。

 ちょっと前置きが長くなったが芯押し台の話に入る。私の旋盤には芯押し台が無いので、旋盤購入時から芯押し台を作ろうと思っていた。材料は1年以上前に購入しており設計も半年程前にほぼ終えていた。しかしこの加工をできる自信がなかなか持つことができず時間ばかりが経過していたが、やっと作業に着手した。

 現在保有する加工技術で加工可能な形状ということで考えた(下図)。基本的には芯押し専用(固定センター)で、将来的にはドリルチャックなどもつけれるようにしたい。

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 台座部分の切り出しから。一気に金ノコで切り出すには体力的問題と騒音による近所迷惑問題があるので、Φφ3ドリルで穴をたくさんあけてから金ノコで切り出す。

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この方法だと騒音も体力もかからない。時間だけはかなりかかるけどね。

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そして旋盤で端面をミーリング。

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最後は定盤(御影石)の上に布やすりを敷いて表面を均す。

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台座の上下をボルトで固定。

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下面から見るとこんな感じ。

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大物の脚部は28mm厚の鉄材を使用。こんな分厚い部材の加工は初めてなので色々自信がない。後ろ部分はカットなので、Φ3のドリルで穴をあけている最中にドリルが折れた。折れた先端が部材の中に残ってしまった。金ノコでカットする時に残ったドリル先端は邪魔になる、というか金ノコを痛めそう。

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金ノコで切断。結構必死  (^^;)。

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何とか切断。ドリル穴を見ると、穴あけ途中から隣の穴に合流したため、穴がぐにゃぐにゃ曲がっている。

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切断面をミーリング。

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下側はちょっとミーリングするのは難しいので手作業で平らに。

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柱部の後端カット処理がなんとか終了 (´ー`) 

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柱部の肉抜き加工。やはりこの加工が今作業の山場だ。我が旋盤でこの肉抜きができるのかはかなり不安だった。少しずつ切削すればなんとかなるだろうと、まずはドリルでいっぱい穴をあけ、そしてエンドミルで少しずつ削っていく。

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エンドミル切削の様子を動画に撮影した。垂直架台に固定しての切削なのだが、垂直架台が結構グラグラ揺れている。

垂直架台の揺れ状態を拡大撮影。とにかく剛性不足だよね。

でも少しずつの切削でなんとか切削完了。

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こうして見直してみるとやっぱり力作だよね。今回の作業でまた少し自信が付いた。

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M8ボルトで部材を結合。

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芯押し台の形が見えてきた。

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完成まではまだまだ道のりは長いけど、少しずつ頑張ろう。

 

そうこう言っているあいだにエアコンが設置された。うるさら7というやつで、換気機能がついているのが特徴だとか。

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室外機が巨大。今までのと比べ二回りくらい大きい。

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私が熱中症と尿路結石でダウンしていたため、庭の水やりが止まっていて桜が瀕死。

御殿場桜はやばそう。春に花は無理かも・・・。

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※追記

翌朝起きた時のさわやかさは今までのエアコンとは明らかに違った。一晩中エアコンをつけた翌日は体がけだるかったのだが、そういうのがほとんどなかった。これが現代のダイキンの性能か!

 

※後日追記

 瀕死の御殿場桜であったが懸命な水やりのおかげか、本来の生命力のおかげか、一週間程で復活の気配が出てきた。あれ、でもコレって花のつぼみ?

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などと疑問に思っていたが、さらに二週間程経つ立派な葉っぱであることが判明。どんどん再生してきて一安心。

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それとエアコン! やっぱりとてもいい。空気が肌にやさしい感じ。故障した時は、「もう夏も終わりだし、安くなってから買おうか」とか思っていたが、9月過ぎても平気で30℃超えの猛暑。エアコン買ってなかったらまた熱中症になってたわ。支援してくれた親戚や、いろいろ仕様検討してくれた妻にはくれぐれも感謝です。

 

 

6-2.アイのターボ化_31(ターボ制御配管、吸気配管まわり組付け確認)

6-2.アイのターボ化_31(ターボ制御配管、吸気配管まわり組付け確認)

■2020年8月

 エンジンの吸気配管等のフィットチェックを実施。

まずはウエストゲートソレノイドバルブのチェック。

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ピン間の抵抗は31.7Ω。配線まわりを確認すると、12VをトランジスタでON/OFFするタイプ。

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次に某オクで入手したサクションパイプのフィットチェック。これはリリーフバルブ付きの前期型のものであったので、別途リリーフバルブも某オクで入手した。後期型は電子制御でリリーフバルブ機能をカバーしていてリリーフバルブはない。リリーフバルブはあったほうが安心感があるので当初からつけたいと思っていたが、某オクに出品されていたサクションパイプがリリーフバルブ付きでラッキーだった。サクションパイプ類は自作しようと思っていたけど、安く入手できたので結果オーライ。今思えばサクションパイプを自作していたら数か月は時間を食っていただろう。

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さっそく過給機に接続。リリーフバルブがどういう風に組み付くか把握はしていなかったが、やっと組付け形状がわかった。

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ブリーザーホースは写真のようにすごく短い。インテークパイプや過給機、またインタークーラーなどは結構オイルで汚れていたので、おそらくはこのブリーザーホース経由でエンジンオイルが吸気系に廻っているのだろう。

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オイル汚れを抑制するために、写真のようにオイルキャッチタンクを取り付ける予定。

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インタークーラーまでのパイプは結構長い。

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インタークーラーからスロットルへは短いパイプ。一般的なフロントエンジンのターボ車とくらべ、サクションパイプの長さは短いように感じる。これもMRエンジンの利点なのかな(本当はほぼRRだけどね)。でも車体下面から導風するインタークーラーってあんまり見ないよな。

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真上からの撮影。

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インタークーラーも某オクで入手。将来は大容量のインタークーラーに改造したい。

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続いて過給機の制御チューブの組付け。本エンジンはリリーフバルブなしで、写真上側の制御チューブ。対してサクションパイプについてきた制御チューブ(写真下側)はリリーフバルブありのもの。

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吸排気系統図を掲載する。下写真がリリーフバルブ有りのもの。ブースト計は将来の取付を想定して描画。※後日追記:ブース圧の取り出し口はここでは負圧がでないので後日変更

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そしてこれがリリーフバルブなし。

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オリフィスはこんな感じで、オリフィス径はΦ1.2mmほど。

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 でもね・・・、なんか違う。リリーフバルブ有りのオリフィスの位置が、系統図と実物チューブで違う。系統図では過給機吐出ポートとリリーフバルブの下流にオリフィスがあり、アクチュエーターとソレノイドバルブに接続しているけど、実物チューブでは過給機吐出ポートの下流にオリフィスがあり、その先にリリーフバルブとアクチュエーター、そしてソレノイドバルブが接続している。どっちが正しいの?そりゃ系統図を信じるべきだけど・・・。実物チューブは私の手元にくるまでに誰かが組み替えたかもしれないしねぇ。でも仕事で現場に出たら図面が間違いで、実際に動いている現物のほうを正しい!という考えの方が優勢だし・・・・、悩ましい。

 リリーフバルブありの制御チューブはなんか無駄にチューブが長いので、できるだけ短く作り直した。オリフィスも系統図ではなく、入手したチューブと同じ位置にした。また将来のブーストメーター取り付けのための分岐も用意しておく。

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エストゲートソレノイドバルブに取り付けた様子。

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エンジンに取り付け。制御チューブが最小限の長さになっているので見た目はすっきりしてかっこいい。

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スロットル下流のリリーフバルブ制御チューブの接続口を加工する。本エンジンはリリーフバルブなしの後期型なので、リリーフバルブへの接続口は封じられている。

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ここをドリルで穴をあける。

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MAPセンサーをまじまじと確認。MAPセンサーってエンジン制御マップに関係しているからMAPセンサーという名前だと思っていたけど、マニホールド絶対圧センサーという意味ね。しかしセンサー口になんか抵抗みたいなのがついていて圧力センサーには見えない。

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センサーピン数は4。圧力センサーだけなら3ピンだと思うので、温度センサーも含んでいるんだと思う。上の抵抗みたいなのは温度センサーかな?

 

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電子制御スロットルはあんまり汚れていないように思う。

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エンジン側はちょっと汚れているかな。スロットル部もきれいにクリーニングしたいんだけど、電子制御なので手ではスロットルは開かない。どうやってクリーニングすればいいんだろう?

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今回の作業はここまで。

6-2.アイのターボ化_30(インジェクターのクリーニング)

6-2.アイのターボ化_30(インジェクターのクリーニング)

■2020年7月

 インジェクターのクリーニングを実施。キャブはバイク時代に何度もばらしたことがあるが、インジェクターってどうすんの? ・・・ってとこから情報収集。超音波洗浄器でクリーニングするとかの方法もあるみたいだけど、そんなもの持ってないし、やっぱり穴の汚れを綺麗にするには、パーツクリーナーで、シュパッパッパーと穴を吹き抜くのが一番「やっている感」があるよね。

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インジェクターの電気的特性を把握する。まずは抵抗計測。12.8Ωで極性はなさそう。

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電気回路図を見ると、GやらOの記号がある。たぶんグリーン、オレンジなのだろうけど、SBとかが何色を指すのかわからない。電線の色と記号について一般的(と思われる)情報をピックアップしておく。

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実際のハーネスの電線と、電気回路図を見比べて、インジェクター周辺の電気的インターフェースを確認。12VのバッテリーをECU内のトランジスタでON/OFFするだけね。

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インジェクタを取り外していく。

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インマニはボルト2本で簡単に外れる。

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デリバリーパイプに刺さっているインジェクターを抜く。

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固定金具をラジペンで横に引き抜く。

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あとはインジェクターを引き抜くだけ・・・

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なんだけど、かなり固い。グリグリ回転させながら結構必死で抜きました。インジェクターが壊れるんじゃないかと思うほど力を加えた。※追記:組み立て時はオイルを軽く塗って挿入した。本当はガソリンを塗るべきなのかもしれないけどね。

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コネクタ部

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乾電池で動作確認。本来は12Vで動作するわけだが、ネット情報を色々調べると5Vくらいで動作するらしい。1.2Vの充電池を4本(4.8V)をインジェクタのピンに接続すると、カチッカチッと音がする。

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動作時の音を録画した。カチカチ聞こえる。


パーツクリーナーのノズルとインジェクターを密閉して接続する。身の回りのものを見渡してサランラップをチョイス。

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サランラップをシール材替わりにノズルに巻いて、

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もう一枚ラップを外側から巻いて

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輪ゴムで固定する。

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それではイザ!  インジェクターの洗浄開始。

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まずはインジェクター1。ラップの密閉が悪く、パーツクリーナが結構漏れ出てくるが、ノズルの洗浄はできていそう。


続いてインジェクター2。


インジェクター3のクリーニングでは電圧かけても噴射しない。あれ?っと思ってパーツクリーナーの加圧を停止すると、パシュッと噴射。こんどはまず電圧をかけてからパーツクリーナーを加圧すると問題なく噴射する。


たぶんサランラップでの密封がだんだんうまくなってきて、3本目ではほぼ漏れなく密閉できた事に起因するのだろう。つまり、パーツクリーナーのフル加圧の状態では、4.8Vの乾電池電圧ではインジェクターが圧力に負けて開かないのだろう。インジェクターを開いてから加圧すると問題なく噴射するところからもきっとそうだろう。

 このクリーニング方法が正しいのか否かはエンジンが快調に動くまで判断ができない。これでOKであるならインジェクターのクリーニングは思ったより手軽にできるという感想。キャブレターなんかはもっとこう「いろいろ考えられて作られているなあ」と思いながらクリーニングしたものだが、インジェクターは「えっ、こんな簡単な仕組みでええの?」と思った。まあこれもコンピュータ制御によるものだろう。