2013年2月16日土曜日

ミニクーパーのエンジンチューニング 6 (圧縮比を計算)


ミニクーパーのエンジンチューニングの続き。

フラットピストン化や、1300cc用のヘッドへの交換で燃焼室周りの諸元が大幅に変わるので、エンジンの圧縮比を計算しました。
圧縮比を計算しておかないと、面研量や、燃焼室を加工するかも決められないので、どれだけ加工が必要になるか見積もれないし。

行程容量諸々は計算でもだいたい出せるのですが、燃焼室の容量は計測しないとわからないので測ります。
本や、インターネットに書いてある値を信じてもいいかもしれませんが、ミニクーパーは50年近く作られていた事もあり、ミニクーパー歴10年ちょいの駆け出しには、どれが何の数字か良くわからん (^^;
「事件は現場で起きている」じゃないですが、図面だマニュアルだ言ったところで、現物が正しい。


シリンダーヘッドの燃焼室容量計測
リビングでエンジンチューニングしているため定番のエンジンオイルなんかを使うと大変なことになるので、用意したモノは油粘土とメスシリンダーに水少々。

燃焼率容積計測用ツール


使い古しのテキトウな点火プラグ(昔使っていたBKUR6EK9)を押しこんで

ローバーミニクーパーのシリンダーヘッドにスパークプラグを取付


平らで、隙間が出来ないように油粘土を詰め、詰め・・・。

クラシックミニの燃焼室に油粘土を詰める


燃焼室から粘土を取り出して~

オールドミニの燃焼室から取り出した油粘土


キッチンで、メスシリンダーに水を入れて、エア抜が残っていないかメスシリンダーをよく振ってエア抜きして、粘土の容積を計測。

燃焼率容積計測用メスシリンダーに水を15cc入れるROVER MINI Cooperの燃焼室容量計測

測定の結果
 36.4[cc] - 15[cc]
 = 21.4[cc]

2回目も同じで、他の燃焼室も、同じ油粘土を押しこんで特に過不足無かったから「 21.4[cc] 」ということにしておく。


行程容積の計算
今回は、オーバーサイズピストンを使ったボアアップは行わずに、STDサイズのフラットピストンを使用するので、99Hのノーマル諸元
 ボアXストローク = 64.58[mm] X 76.20[mm]
より、行程容量は
 249.6[cc]


ガスケット容積の計算
ヘッドを1300inj用に交換する関係で1000用のヘッドガスケットでは、ヘッドガスケットが燃焼室にはみ出してしまうので、1300inj用のヘッドガスケットの容積を計算。
1300injのボアが、70.6[mm]で、たぶん厚さが0.8[mm]なので、
 3.1[cc]
1300inj用のガスケットを持ってないので1000用が0.8mmだったからとりあえず。しかも、燃焼室に合わせて丸じゃないので少な目の計算になっていると思うけど・・・。


ピストンTOPリング上の容積
 ざっくり、0.6[cc]


上死点時の容積
 燃焼室容積 + ガスケット容積 + ピストンTOPリング上容積
 = 25.1[cc]


下死点時の容積
 上死点時の容積 + 行程容量
 = 274.7[cc]

圧縮比
 下死点時の容積 / 上死点時の容積
 = 10.9

圧縮比ちょっと高目かも???
でも、バルブ干渉対策のシリンダーリセス加工(1.5[cc]?)と、燃焼室の表面磨きを考慮して圧縮比を再計算すると
 10.3
ぐらい?

燃焼室の加工を段付き落としぐらいに控えないと圧縮比低くなる感じ?


ミニ乗り駄話
仮にノーマルのディッシュピストン(上面に凹みのあるピストン)では、ディッシュの容積が6[cc]有るので、1300inj用シリンダーヘッド流用という条件でピストン違いで圧縮比を計算すると
 9.3
となります。
ヘッド面研だけで10以上の圧縮比を確保しようとするとかなりの面研が必要になりそうです。
しかも、面研すればするほど排気バルブのリセスを深くしないといけないので、腰下の事も考えないといけなくなる。


ちなみに、1989年登録ミニ1000のノーマル状態の圧縮比は8.3なので、ここから逆算すると燃焼室容積が26ccちょい?
どうりで燃焼室が排気量の多い1300用のシリンダーヘッドより3mm以上深いわけだ。
そのくせミニ1000のシリンダーヘッドはオイルラインの関係で1mm以上の面研は難しいので、圧縮比を上げられない・・・。

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