2019年06月09日

純正鋳鉄スリーブの問題点

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今までも何度も指摘してきていることなんですが、再度まとめてみたいと思います。

アルミのシリンダーバレルに鋳鉄スリーブが焼き嵌めされているシリンダーは20世紀にはごくありふれたものでした。
ですが、現代ではもうほとんど採用されることがない方式です。最新のスポーツバイクで鋳鉄スリーブを採用しているという機種を見つけることは困難です。

それは、アルミメッキスリーブの方が 多くの点ではるかに優れているからなんです。

鋳鉄スリーブは摩耗してしまう、そのために昔はオーバーサイズピストンというものを各バイクメーカーも用意していましたが、今はもうオーバーサイズピストンというものは作られていません。アルミメッキスリーブはほとんど摩耗しないからです。
「摩耗」が鋳鉄スリーブの根本的な問題であることは言うまでもありませんが、それ以上に大きな問題があります。

それはアルミと鋳鉄では熱膨張率が倍くらい違う(!)、ということです。しかもエンジンというものは必ず熱を持つものです。
そこで不可避的に起こるのが、「スリーブの緩み」です。

トップの画像はZ1の鋳鉄スリーブが常温でも緩んで抜けてしまっている、という画像です。iBにボーリング依頼のためにシリンダーが送られて、届いて開けてみるとこのようにスリーブが抜けてしまっているんです。

一方、こちらの画像は走行距離が少なく常温ではしっかりと0.1mmの篏め合い代を持って焼き嵌めされた純正鋳鉄スリーブとシリンダーの間にオイルがおびただしく侵入した例です。
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0.1mmの嵌め合い代というのは十分な数値でこれ以上に大きな嵌め合いを設定することは通常ありません。
それでも、このようにオイルが易々と侵入するほど、熱がかかった時の膨張率の差によってスリーブとシリンダーの間には隙間が空いてしまうんです。

実際、今年iBでZ1のシリンダーで実施した実験では、シリンダーバレルを150度まで熱するとなんと0.3mmも内径が拡大してしまいました。
稼動時のエンジンの内径壁の温度は220度あまりに達すると言われています。

鋳鉄でできたスリーブとアルミでできたシリンダー。この両者の熱膨張率による寸法変化の差はこのように大きく、製造から40年以上も経て稼働しているエンジンの中ではスリーブは遊んでしまっているのが常態なのだ、と考えるよりありません。スリーブのつばの部分がシリンダーバレルとシリンダーヘッドに挟まれて、かろうじて留まっているにすぎないんです。

このような状態ではスリーブはシリンダーを構成する要素として、外力に対して荷重をいっさい負担していないということになります。また内部で激しく上下し、振動をも伝えるピストンやリングの動きに対してはシリンダーブロックは一切支えにならず、遊んでいる鋳鉄スリーブ単体が揺動しながら全てを担っているということにもなります。
これでは振動の発生や摩耗の進行が大きくなるのも当然です。

また、熱伝導の点でも、接触していないのでは熱伝導は起こらず、エンジンの内部の熱が外へ逃げません。
このような状態のエンジンでは油温が通常より10度以上も高くなってしまうことが確認されています。

そして、その鋳鉄がスリーブ単体ではアルミの3倍もの重さがあることを考えた時、、、、、。

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ただ、鋳鉄にはアルミと比べて素材として剛性・強度が高いという美点もあります。
そこをうまく活かして大幅なチューンアップの際に利用するなど、鋳鉄の良さを活用する方法があることも事実です。

それでも、私たちが愛するヴィンテージバイクに採用する手立てとして、鋳鉄スリーブを採用する以外に方法はまったくないのでしょうか?!

いえ、そんなことはありません。
まさにそこにこそ私たちiBが開発したICBMの技術の存在意義があります。

スリーブもアルミで作ればいいのです。
そしてその内径に飛躍的な耐久性を持つアルミメッキスリーブICBMを採用すればいいのです。
同じアルミでできたスリーブとシリンダーは適切な嵌め合いで圧入すれば、
結合して一体化してしまって、抜こうにも抜けません!

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ICBM の詳細についてはぜひ下記をご覧ください。在庫を持つことで納期の短縮も実現し、ご採用いただくうえでの難点も解消しました!
費用的にも鋳鉄スリーブ入れ替えとの差はそれほど大きなものではありません。

ぜひ、真剣にご採用を検討ください!m(_ _)m

ICBMスペシャルサイト
http://sotaros.juno.bindsite.jp/icbm/

ICBMは2スト・4スト・スタンダードサイズ・オーバーサイズ・ボアアップ、全てに対応可能です。
(但し、極端な薄肉のスリーブを作ることにはアルミスリーブは向いていません。)

iB はお客様と一緒に、すべてのヴィンテージバイクを22世紀の未来に残していくことを夢見ています。
パワーアップというよりは圧倒的な耐久性こそがICBMの価値だと考えています。
posted by sotaro at 14:22| 埼玉 ☔| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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