エンジニアのお話し -002
Engineer's Story -002
História do Engenheiro -002
●2023/07/06水曜日
1回吸い込んだ混合気を逃がさない、その為にバルブシートをベリカッパーに変えることは分かったかな?
加工方法は、別途あとにします。
あと、技術的にかなり苦労したこともね。
●2023/07/06 Wednesday Did you understand that we need to change the valve
seat to Vericopper in order to prevent the mixture from escaping once it
has been sucked in? I will explain the processing method separately later.
Also, it was quite a difficult technical task.
●Quarta-feira, 06/07/2023: Vocês entenderam que precisamos trocar a sede
da válvula por uma de Vericopper para evitar que a mistura escape depois
de ser aspirada? Explicarei o método de processamento separadamente mais
tarde. Além disso, foi uma tarefa técnica bastante complexa.
上死点で圧縮がMAXに高まる少し前に点火する。
ホンダのカムプロフィールは IN 20-50 (1mm リフト時) EX 50-20 (1mm リフト時)
これをバルブタイミングといい、クランクの上死点を0°として正確にあわせます。
キットパーツのカムはこのカムタイミングが±3°程度あり、できる限り±0°に調整します。
タペットクリアランスは非常に影響が出るので IN 0.2mm ±0.01 EX 0.3mm ±0.01 に合わせるところから始めます。
カムタイミング用のカムシャフトがありますが、ワークス以外には提供されていません。
できる人がいないから、もしできてもエンジン壊す可能性が高くなるから。
Ignition occurs just before compression reaches its maximum at top dead
center. Honda's cam profile is IN 20-50 (at 1mm lift) EX 50-20 (at 1mm
lift). This is called valve timing, and it is precisely adjusted with top
dead center of the crank as 0°. Kit cams have a cam timing range of about
±3°, and should be adjusted as close to ±0° as possible. Tappet clearance
has a significant impact, so start by adjusting it to IN 0.2mm ±0.01 and
EX 0.3mm ±0.01. Camshafts for cam timing are available, but they are not
provided to anyone other than the factory team. There are no people who
can do it, and even if they could, there's a high risk of damaging the
engine.
A ignição ocorre pouco antes da compressão atingir seu máximo no ponto
morto superior (PMS). O perfil do comando de válvulas da Honda é ADM 20-50
(com 1 mm de elevação) ESC 50-20 (com 1 mm de elevação). Isso é chamado
de sincronização das válvulas e é ajustado com precisão considerando o
PMS do virabrequim a 0°. Os comandos de válvulas originais têm uma faixa
de sincronização de aproximadamente ±3° e devem ser ajustados o mais próximo
possível de ±0°. A folga das válvulas tem um impacto significativo, portanto,
comece ajustando-a para ADM 0,2 mm ±0,01 e ESC 0,3 mm ±0,01. Os comandos
de válvulas para sincronização estão disponíveis, mas não são fornecidos
a ninguém além da equipe de fábrica. Não há pessoas capacitadas para realizar
esse ajuste e, mesmo que houvesse, o risco de danificar o motor seria alto.
ヤマハなどは、左右対称のカムをつかっているのでカムの最大リフトでカムタイミングをとります。
まぁ、理屈はおなじです。 このカムタイミングとピストンの位置が大切になります。
エンジン圧縮比は高い方が出力でます。
1989年、金海が乗るRC30が菅生決勝中にクランクシャフトが折れてクランクケースが二つに割れオイルダダ漏れ、馬の瀬で後ろにスリップに入っていた研究所のライダーがオイルに乗って転倒、鎖骨を折ってしまいました😱
Yamaha and other bikes use symmetrical cams, so the cam timing is determined
by the maximum lift of the cam. Well, the theory is the same. This cam
timing and piston position are important. The higher the engine compression
ratio, the more power is generated. In 1989, during the final race at Sugo,
the crankshaft of the RC30 ridden by Kaneha broke, splitting the crankcase
in two and leaking oil. At Umanose, a rider from the research institute
who was slipping behind him got on the oil and fell, breaking his collarbone.
A Yamaha e outras motos usam comandos de válvulas simétricos, então a sincronização
do comando é determinada pela elevação máxima do mesmo. Bem, a teoria é
a mesma. Essa sincronização do comando e a posição do pistão são importantes.
Quanto maior a taxa de compressão do motor, mais potência é gerada. Em
1989, durante a corrida final em Sugo, o virabrequim da RC30 pilotada por
Kaneha quebrou, partindo o cárter em dois e vazando óleo. Em Umanose, um
piloto do instituto de pesquisa que vinha atrás dele derrapou, caiu no
óleo e fraturou a clavícula.
ホンダNo.1のエンジニア小澤さんが 『圧縮比上げすぎなんだよ❗』😱
この圧縮比ですが カワサキは14.5:1 僕のRC45 14.4:1 になっていました。
もちもん、オクタン価の限りなく100に近いガソリンが必要でした。
Honda's No. 1 engineer, Ozawa, said, "The compression ratio is too
high!" 😱 The compression ratio for Kawasaki was 14.5:1, while for
my RC45 it was 14.4:1.
O engenheiro número 1 da Honda, Ozawa, disse: "A taxa de compressão
está muito alta!" 😱 A taxa de compressão da Kawasaki era de 14,5:1,
enquanto a da minha RC45 era de 14,4:1.
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オクタン価とは、 (wikiより) オクタン価 ガソリン成分中で耐ノック性が比較的高いイソオクタン(2,2,4-トリメチルペンタン)のオクタン価を
100、耐ノック性が低い n-ヘプタンのオクタン価を 0 とし、試料のガソリンと同一の耐ノック性を示すようなイソオクタンと n-ヘプタンとの混合物中に含まれるイソオクタンの割合(容量比)を、その試料のオクタン価とする。
一般論を言えば、枝分かれの多い飽和炭化水素であれば耐ノック性は高い。
また、ノックの原因となるヒドロキシルラジカル (•OH) の捕捉剤として、炭化水素のラジカルを発生するものを与えれば耐ノック性は向上する。
耐ノック性の測定は、混合気に着火した時の炎の伝播速度で測定する。
伝播が遅いほどオクタン価が高い。内燃機関においては理論上、シリンダー内のピストン位置が上死点で混合気に着火し、ピストンが下死点に移動した時点で爆発が終了するのが最も効率が良く、ノッキングも起こさないためである。
すなわち、燃焼エネルギーを一瞬で解放するよりも、ピストンの動きにつれてゆっくり解放した方が効率的ということである。
出力価 上記のように、耐ノック性が高いイソオクタンが上限であるため、オクタン価は100が最高値となるのだが、さらに、対ノック性の高いアンチノック剤をガソリンに微量に添加してアンチノック性を高めたことで、それだけで表すのが困難になってきたため、第二次世界大戦時、アメリカで研究された上で定められた出力価(パフォーマンス価とも呼ばれる)が航空機用ガソリンに利用される。
Octane rating (from Wikipedia) The octane rating of isooctane (2,2,4-trimethylpentane),
a gasoline component with relatively high knock resistance, is 100, while
n-heptane, with its low knock resistance, has an octane rating of 0. The
octane rating of a sample is the volumetric ratio of isooctane in a mixture
of isooctane and n-heptane that exhibits the same knock resistance as the
sample gasoline. Generally speaking, highly branched saturated hydrocarbons
have high knock resistance. Furthermore, adding a hydrocarbon radical-generating
agent to scavenge the hydroxyl radical (•OH), which causes knock, improves
knock resistance. Knock resistance is measured by the flame propagation
speed when the mixture is ignited. The slower the propagation, the higher
the octane rating. In theory, the most efficient internal combustion engine
is when the mixture ignites at the top dead center of the cylinder and
the explosion ends when the piston moves to the bottom dead center, preventing
knocking. In other words, it is more efficient to release the combustion
energy slowly as the piston moves rather than releasing it instantly. Power
rating As mentioned above, the upper limit is isooctane, which has high
knock resistance, so the octane rating is 100. However, as anti-knock properties
have been improved by adding small amounts of anti-knock agents to gasoline,
it has become difficult to express the octane rating in terms of power
rating alone, so the power rating (also called performance rating), which
was determined after research in the United States during World War II,
is now used for aviation gasoline.
Índice de octano (da Wikipédia): O índice de octano do isooctano (2,2,4-trimetilpentano),
um componente da gasolina com resistência à detonação relativamente alta,
é 100, enquanto o do n-heptano, com sua baixa resistência à detonação,
é 0. O índice de octano de uma amostra é a proporção volumétrica de isooctano
em uma mistura de isooctano e n-heptano que apresenta a mesma resistência
à detonação que a gasolina da amostra. De modo geral, hidrocarbonetos saturados
altamente ramificados têm alta resistência à detonação. Além disso, a adição
de um agente gerador de radicais de hidrocarbonetos para eliminar o radical
hidroxila (•OH), que causa a detonação, melhora a resistência à detonação.
A resistência à detonação é medida pela velocidade de propagação da chama
quando a mistura é inflamada. Quanto mais lenta a propagação, maior o índice
de octano. Em teoria, o motor de combustão interna mais eficiente é aquele
em que a mistura se inflama no ponto morto superior do cilindro e a explosão
termina quando o pistão se move para o ponto morto inferior, evitando a
detonação. Em outras palavras, é mais eficiente liberar a energia da combustão
lentamente à medida que o pistão se move, em vez de liberá-la instantaneamente.
Classificação de potência: Como mencionado acima, o limite superior é o
isooctano, que possui alta resistência à detonação, portanto, a classificação
de octano é 100. No entanto, como as propriedades antidetonantes foram
aprimoradas com a adição de pequenas quantidades de agentes antidetonantes
à gasolina, tornou-se difícil expressar a classificação de octano apenas
em termos de classificação de potência. Assim, a classificação de potência
(também chamada de classificação de desempenho), que foi determinada após
pesquisas nos Estados Unidos durante a Segunda Guerra Mundial, é agora
utilizada para gasolina de aviação.
オクタン価が、単純にイソオクタンの成分を体積百分率で表したものであるのに対し、出力価はノッキング防止の添加物を含んだ燃料の出力とオクタン価が100の燃料の出力との百分比で表すが、航空機の場合には両者とも「グレード***/***」表記となり、*は数字が入る。これは、混合比の変化に対してオクタン価が変化するとともに、ガソリンの種類によってその変化が一定でないためである。左側はエンジンの混合比が薄い状態で運転したオクタン価、右側は濃い状態で運転したオクタン価を表しており、例えば、イソオクタン1ガロンあたりテトラエチル鉛1.284
cc混入した燃料の場合、エンジンの混合比が薄い巡航時での出力が100 %に、混合比の濃い最大出力時での出力が130 %となるため、出力価での表記は「グレード100/130」となる。
なお、この出力価の数値を高めるためにアンチノック剤としてテトラエチル鉛が使用されていた(有鉛ガソリン)。これは混合気がピストンによる圧縮行程中から炎に達する前の緩やかな反応後の燃焼により、二酸化炭素や水となる前の中間生成物の中にある過酸化物の濃度がある限度に達するとデトネーションを発生させるため、これを添加させることで炎に達する前の反応を遅らせ、過酸化物の生成を抑制して発火遅れを大きくする役目をはたす。
そのほかにも、テトラエチル鉛が燃焼した際に酸化鉛が発生してシリンダー内の燃焼室に堆積するのを防ぐために二臭化エチレン等のハロゲン化合物をテトラエチル鉛に混入したエチル液や、酸化鉛の堆積物にリン酸トリクレジルを加えて融点が高くかつ電気抵抗が大きい燐酸鉛に変えて、点火栓(スパークプラグ)の短絡や過早着火の発生を防止する着火制御剤がある。
JISではリサーチ法オクタン価を採用しており、燃焼試験で得られたデータを基にオクタン価を設定している。
よって、市販されているオクタン価100のガソリンだからといって、イソオクタン100 %という意味ではない。
また、欧米各国でも方法は異なれど燃焼試験によってオクタン価を設定しており、イソオクタンの割合のみで示されるオクタン価は最早形骸化していると言ってもいい。
オクタン価向上剤 かつては四アルキル鉛など有機鉛化合物が使われていたが、環境・安全性の観点から市場から姿を消した。有機マンガン化合物であるメチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニルについても燃料中の安定性やエンジン内での堆積、またコストの問題から、使用は限定されている。
現在ではこれらに代わり、下記のエーテル系をはじめとする含酸素化合物が中心となってきている。
メチルtert-ブチルエーテル(MTBE) エチルtert-ブチルエーテル(ETBE) tert-アミルメチルエーテル(TAME) 測定方法
リサーチ・オクタン価(RON) 編集 オクタン価の中で世界中で最も広く用いられているのがリサーチ・オクタン価(Research Octane
Number/RON)である。RONは可変圧縮比機構を持つテストエンジンにおける600rpm時での回転テストにおいて、イソオクタン[注 1]とn-ヘプタン[注
2]の混合比(%)[2]という形で決定される。
以上の事から、RONは比較的低回転域のアンチノック耐性を示す数値であるとされる。
モーター・オクタン価(MON) 編集 オクタン価を示す別の表記法として、モーター・オクタン価(Motor Octane Number/MON)と呼ばれるものが存在する。
これは別名航空リーンオクタン価とも呼ばれるもので、エンジンに負荷が掛かっている際の燃料の状態をより良く示すものであるとされる。RONの600rpmではなく900rpmで測定を行う。[3][4]。
またMONのテストエンジンの構造はRONと同じものであるが、149℃に予熱された混合気、高速なエンジン回転、可変点火時期などのよりノッキングが起こりやすい厳しい条件の下で測定される。
燃料の組成にもよるが、近代的なガソリンではRONに対してMONの値は8-10程低くなるとされる。
しかし、MONとRONの数値の間には直接的な因果関係はない。
以上の事から、MONは比較的高回転域のアンチノック耐性を示す数値であるとされる。
アンチノック・インデックス(AKI) 編集 殆どの国ではガソリンスタンドの給油機に示されるオクタン価はRONである。
しかし、カナダやアメリカ合衆国、ブラジルなどではRONとMONの平均値が給油機に示される。
この値をアンチノック・インデックス(Anti-Knock Index/AKI)と呼ぶ。AKIを採用する国の給油機には(R+M)/2の公式が書かれている場合があり、別の呼び名としてポンプ・オクタン価(Pump
Octane Number/PON)が用いられる場合がある。
採用される国はごく一部であるが、走行中のアンチノック耐性そのものをより合理的に示す数値であるともされる。
RONとAKIの違い 編集 MONとRONの間には概ね8-10前後の差異が生じることは上記で述べたとおりである。
よって、RONとAKIの間では米国の場合には概ね4-5前後低い値が表記される事が多い。
比較の為には現状では英語版のen:Octane rating#Examples of octane ratingsの表を参照されたい。
Observed Road Octane Number (RdON) 編集 あまりメジャーではない測定法であるが、最終的なオクタン価決定法としてObserved
Road Octane Number (RdON)と呼ばれるものが存在する。
これは世界の多気筒エンジンの開発で行われているもので、スロットルを全開状態で測定を行う。
この方式は1920年代に提唱されたもので、今日でも高い信頼性を有しているとされる。当初は道路上を車両で走行しながら測定を行っていたが、より安定した測定環境を得る為に現在ではシャシダイナモ上で測定が行われる[5]。
測定に用いる機器 編集 上記の各オクタン価のうちMONとRONの測定にはCFRエンジンと呼ばれる特殊な測定用エンジンが用いられる。CFRはCooperative
Fuel Researchの略で、1928年にアメリカにてAPI(en:American Petroleum Institute)やSAE、当時の自動車工業会などが共同で設計し、ウォーケシャ・モーターカンパニー(現・en:Waukesha
Engines)に製造させたものが発祥である[6][7]。
その構造は圧縮比が可変可能な単気筒エンジンで、一定の回転速度を保つために補助電動機が備えられている[8]他、混合気を予熱する機能や点火時期を任意に調整する機構なども備えられている。
オクタン価測定に用いるCFRエンジンはガソリンエンジンであるが、ほぼ同様の概要を持つディーゼルエンジンがセタン価の測定にも用いられる。
最近は、シェルのV-Powerがなくなって オクタン価が96ギリギリになっている。
シェルのV-Power オクタン価が100であった。
余談だが、僕は時々フェロセンというものでオクタン価を2程度上げている。
粉末の為、溶かすのが邪魔くさい。
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さて、話を戻そう 圧縮比は、バルブ挟み角が小さいほど有効になります。
バルブリセツ バルブとピストンとの隙間を言います IN バルブは上死点後10°前後が1番狭くなります
EX バルブは上死点前10°前後が1番狭くなります IN 0.5mm EX 0.8mm ヨシムラはもっと小さくしています。
だから、ブローするNo.1です。
このバルブリセツを小さくすれば圧縮比がバルブの面積分稼げることになります。
クランクシャフトに360°の分度器を取り付けて、1°づつ実際にカムタペットにダイヤルゲージを取り付け実測で測ります。
街中、チューナは良く粘土をくっつけて隙間を見たりしますが😱 ダメです また、バルブ回りの総重量やバルブスプリングの特性でブローするかどうかが変わります。
ホンダよりカワサキの方が動弁系の重量が4gも軽かったのであります。
動弁系は軽い方が良い。 軽くするとサージングが高回転域に移るのでサージングよるトルクの低下が少なくなりまた回転数が上がるのでバワーが上がるというわけです。
また、ね🌽