カート用４ストロークエンジン作業記録

やりすぎ？

燃焼室と排気ポートです。

燃焼室は容量も関係するので、軽く磨いたのみです。

面研は1mmです。
ボーリングと一緒に依頼してしまいました。
平面研削盤で研削しているので、精度は5/1000以下です。
フライス盤でフルバック切削するより精度は良いです。
うちのフライス盤だと、がんばっても1/100くらいの精度です。

排気ポートはノーマルの状態で写真左側に偏っていたので、
右側を削って径の左右を対称にしてから、全体的に削って調整しました。
全体的に径は大きくなっていますが、かなりいい感じに調整できました。
反射の具合でほぼ左右対称になっているのがわかると思います。

軽く磨いたつもりですが、いつも「やりすぎ！」と突っ込まれます。
ほぼ鏡面状態のこれが私の標準的な仕上げ加工です。根性入れれば研削スジも消せます。

シリンダーヘッド加工

まずポート加工からはじめます。

ポート加工に邪魔なバルブガイドを抜きます。
バルブガイド抜きが見当たらないので、専用サイズのを作りました。
これで、バルブガイドが簡単に抜けます。
バルブガイドも作り直したほうがいいかな？

KX21のポート加工はかなり難しいです。
もともと肉厚が薄いので薄くなりすぎる部分ができないようにします。
削りながら穴の形を調整しているので時間がかかります。

本当は肉盛もしながら理想の形状にするんですが、今回は時間が無いので削るだけです。
明日には理想の形状になるかな？

リーダーがマフラーを持ってきてくれたので、時間があれば、あのエンジンのほうも使えるようにしたいです。

カムシャフト用のベアリングも来ましたが、まだシャフトのほうができていません。

空燃比計は無事到着したので安心です。

シリンダーボーリング

リーダー来店
回収し忘れたタコメーターを持ってきてくれました。

ボーリング依頼に出す前でしたので、シリンダーの傷の状態を見てもらいました。

しばらくして+0.5ピストン到着！
これで発送できますが・・・
ボーリング屋さんが土日休みなので、受付は月曜になってしまいます。
3日遅れてしまいました。

ボーリングが出来上がっても、ピストンの加工やカムシャフトのテストがあります。
早く組み上げてテストしてみたいです。

シリンダーヘッドの加工の計画も順調です。
面研で圧縮比をあげて、高すぎたらピストンかシリンダーヘッドを削って圧縮比を調整します。

ポート拡大もサイズと形状を検討しました。まともに削ると給排気共に肉厚がかなりうすくなる部分が出ます。
心配なので少し抑え目です。

あと、キャブレター・エアクリーナーが重過ぎるので心配です。
シリンダーヘッドにかかる荷重をなんとか分散したいです。
うまくステーをつけて分散できるかな？

第三回公開練習

心配してたコンロッド折れを起こさずに無事３セッション走行できました。

CR-miniのセッティングがいい加減なので、タイムが落ちる可能性もありましたが、
PD22とタイム自体はあまり変わっていません。
でも、加速時はいい感じでトルクは出ているようで、
ドライバーの感想としては前より走りやすいとの事です。

タイムは３分前後で、高回転側のトルクの落ち込みが激しく、最大6300rpm付近で頭打ち。
最後のセッションはタレ気味になったようで、6000pmくらいで伸びない問題が出ました。

やっぱり少し圧縮上げたほうがいいのかも。
メーカースペックでは10 ： 1となっていますので、このデータが正確ならこれ以上圧縮比を上げるのは心配です。

最後のタレはまだエンジンが来ていないのでわかりません。
正常に圧縮されていないという可能性を考えると、怖い事も考えてしまいます。

１、プラグが壊れた
２、バルブからの圧縮漏れ
３、バルブスプリングがタレた
４、ピストンリングがタレた

ここまでは想定範囲内です。
壊れた部品は交換すればいいし、
圧縮漏れならバルブシートを調整すれば良いです。

５、シリンダーが歪んだ
６、クランクシャフトが歪んだ
７、コンロッドが歪んだ
８、フライホイールが壊れた

６０００rpmという高回転での走行を続けるので、可能性としては否定できないです。

日曜にはエンジンが来るようですので、来週からエンジン作業ができるよう色々調達しておきます。

CR-miniを試してみる

まず、スターターモーターのネジ穴をリコイルしておきました。
ネジ穴とかはこれで問題ないでしょう。

キャブレターの調整をしたいのですが、メインジェットもニードルもありません。
しかたないので、とりあえずCR-miniをつけてみました。
径は同じ22ですし、MJも100番とノーマル状態でPD22に近いのでそのまま回してみます。
よく回ります。

でも、3/4〜全開が使えません。メインジェットだけの問題じゃないのかな？

ファンネルサイズの調整やチャンバーとか必要だと色々面倒です。

燃費を稼ぐなら、ノーマルやEX27用などの汎用エンジン用キャブや、
１８mmとか20mmの二輪車用キャブも検討したほうがいいけど、
低回転から高回転までフラットなトルクの方向でということなので、
22mmからの大口径で調整して各ドライバーのタイムとフィーリングからトータルバランスの良いものを選びたいです。

CR-miniはデータの少ないキャブですので、燃費の方向性はわかりません。
テストしてみてそこそこ良ければ採用しても良いかな？

無負荷ですので、うっかりオーバーレブしないようにKX用のタコメーターを注文しておきます。

第二回公開練習

本日は練習走行の日です。
軽いセッティングくらいしかすることは無いのですが、
自前の工具一式を持っていくことにしました。
総重量30キロを超えるので、次もって行くときは減らしたほうが良さそうです。

当日はピットやコースの様子を確認して、他のチームの見学です。
ピットには100Vと200Vの電源があり、エアーも使えました。
発電機やコンプレッサは必要ないので、かなり楽です。

待ち時間は近くのチームの見学です。
GXを使っているチームや結構派手に改造しているチームもあり多種多様です。
ほぼノーマルエンジンでも、ドライバーの腕の差か、シャーシセッティングの差かわかりませんが、かなりいいタイムを出しているようでした。
レンタルカート用のタイヤだと5秒くらいは差がついちゃうのかな？

本日走行する2名のドライバーは初もてぎなので、今回はタイムよりもコースを覚えるのと、エンジンのフィーリングの聞き取りからデータ収集です。

前半はがんばって攻めてもらって、１０週くらい消化
後半はキャブレターのニードルクリップを1段下げて走ってもらいました。
少し難しいセッティングになってしまったようで、2名のドライバーで感触が違うようです。
遅くなったと、少し早くなったという感想に分かれました。

個人的な見解では、まだ少し薄いのと、エンジンのレスポンスが悪いようです。
燃費も重要なので、薄くても十分なタイムが出ればよいのですが難しいです。

ダウンヒルで最大6300rpm回りましたが、音で判断する限りはエンジンに異常はなさそうです。
他のチームより少しエンジンが静かかな？という感じはしました。

特にトラブルもなく、無事終了して良かったです。次回までに色々やりたいことはありますが、予算と時間を考慮して確実に進めたいです。

製作したインマニは特に問題なさそうでした。
走行後、気化熱で冷たいくらい冷えてました。これならキャブレターに熱は行きませんね。

早起きしたので、疲れが出たか、帰りは眠気がひどかったです。
次は眠気覚ましとか持っていったほうが良さそうです。

インマニ完成

溶接機の調子が悪くて溶接はきれいじゃないですが、完成しました。
茶色いのはそのままだと錆びるので、防錆皮膜をつけている影響です。

ネジもとりあえず確認だけなので適当です。
スタッドボルトとガスケットを作れば完成ですが。このキャブレター大丈夫なのかな？
スロットルと加速ポンプのワイヤーの長さが微妙におかしいので、どちらか作り直したほうがよさそうです。

エンジン単体でテストするためのスタンドも作ったほうがいいかな。
スロットルのほか各種メーター類もつけれたら便利かも。

ロッカーアーム交換

プレス品から鍛造品に変更しました。
デコンプにも届いているので問題なさそうです。

コストダウンの為か、いつからかプレス品になったようです。
パーツリストを見るとKX21に限らず同じ部品を使う全モデルが変わっているようです。
でも、違いによる性能の差はわかりません。
6000rpmくらいまでならあまり変わらないような気がします。

エンジンを開けてみていろいろ気になる点が出てきましたが、
もう少し検証してみます。

KX２１の問題

高回転で回すとコンロッドの大端が破損するようです。
詳細な原因はわかりませんが、かなり多くの方で発生していて、
油膜切れによる焼きつきとか言われています。
しかし、破損した方の見解では詳しい状況がわかりません。

オイルや温度も関係するとメーカー側でも対応が難しいと思います。
そのうち原因を見つけてメーカー側で対応してくれると思いますが、
対応策や強化コンロッドも検討したいです。

スバル KX21 エンジン作業開始

K-TAIに向けてエンジンの調整を協力することになりました。
ホンダもスバルも両方好きですが、ホンダは２輪車で十分楽しんでいるので、
スバルのエンジンに関われるのは嬉しいです。

現状の要求としては、ロッカーアームの交換と二輪車用のキャブレターをつけてセッティングを決めたいとのことですので、そこから始めます。

レースで勝てるエンジンに仕上げるのが最終目標です。
耐久レースですので、信頼性や燃費も重視する必要があります。
とても難しい作業になりそうです。

いろいろアイデアはありますが、レギュレーションがいまいち理解できません。
普通はほとんどノーマルを使うという前提なのか、あまり詳しくは記載されていません。

3. すべてのクラスにおいてインジェクションは禁止
4. ★ 4ストスポーツカートクラスは、キャブレター本体のチョークボア側の最大直径を
30mm以下とする。

インジェクションは禁止で、キャブレターの口径制限以外は自由ということでいいのかな？
ピストンバルブでも、バタフライバルブでもOKなら選択肢が広いのでいろいろ試せます。

5. ★４ストスポーツカートクラスはエンジンの基本機構は変えてはならない。
※基本機構とはエンジンメーカー発売のパーツで構成され　４バルブ化やDOHCなど
にしてはいけない。※スプリングは変更してもよい
禁止例
・ バルブ数変更禁止 （４バルブ化） ・ ツインカム禁止 ・ ボア・ストローク変更禁止
・ 水冷化 ・ ターボ ・ スーパーシャージャー ・ インジェクション ・ コンロッドをチタン
材質に変更する、など。
改造許可例
・ ガバナ進角の改造 （回転リミッター） ・ バルブスプリング変更

エンジンの基本機構とは、クランクケース・シリンダー、シリンダーヘッドはメーカーが提供する純正部品をベースに使うという事かな？
純正ベースで補強や軽量化の制限がなければ耐久レース用に派手に加工できます。

禁止例で気になるのが、ボア・ストローク変更禁止、コンロッドをチタン材質に変更するです。
ストロークが変わらなければ、クランクシャフトの制限は無いという解釈なら、自由に加工したり、作り直してしまうこともできます。
コンロッドについても、チタン材質にする以外は自由という解釈なら、これもつくりなおせます。アルミや鋼材で作ることもできます。コンロッド長も変更できるかな？

汎用エンジンベースでノーマルでも6000rpm近くまわして７時間走るのはとてもハードなので、これらの耐久性が心配な部品を強化できるならドライバーは安心して攻めることができます。

さすがに、借り物のエンジンだと調整以上の事はできないので、派手に改造できる研究用のエンジンがほしいです。