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シリンダースリーブの取り付け

損傷および摩耗した鋳鉄およびアルミニウムのエンジンブロックは、ドライスリーブを使用して長い間修理されてきました。修理スリーブを取り付けると、シリンダーに過度のテーパー摩耗があったり、ひびが入ったり、傷が付いたり、その他の方法で損傷したりして、損傷したシリンダーが退屈した場合に、ブロックを節約できることがよくあります。同様に、シリンダーを新しい寸法に戻すために、すべてのシリンダーがひどく摩耗している場合は、ブロック内のすべてのシリンダーを再スリーブ化することができます。

シリンダーを穴あけし、特大のピストンとリングを取り付けるよりもスリーブを使用する主な利点は、コストです。ピストンとリングを交換する必要がないという節約。また、多くのブロックは薄すぎて、スリーブなしのオーバーボーリングに確実に対応できません。また、一体型の鉄製スリーブを備えたアルミニウムブロックについて話している場合、元のスリーブを機械加工して新しいスリーブ(ウェットまたはドライ)を取り付けることが、ブロックを保存(または変更)する唯一の方法である可能性があります。

パフォーマンスの変更
高性能アプリケーションの場合、スリーブには多くの利点もあります。エンジンブロックの変位は、ボアの中心間の距離と鋳物の厚さによって制限されます。ブロックが厚肉鋳造の場合は、シリンダーをオーバーサイズにするか、ストローククランクを使用することで、エンジンの排気量を増やすことができます。ストローカークランクは、変更が少なくて済むため人気があります。ロングストローククランクは低rpmトルクに適していますが、ショートストローク、大口径オーバースクエア構成は高回転パワーに適しています。したがって、高回転性能のエンジンを構築している場合は、ストロークの増加にあまり依存せずにボアサイズを大きくして、より多くのパワーを生み出すことをお勧めします。

排気量を増やすためにブロックにドライスリーブを取り付ける場合は、ブロックがなくなる前に、より大きなシリンダースリーブをサポートするために、非常に多くの金属しか取り除くことができません。この制限を克服する1つの方法は、ウェットスリーブ変換を行うことです。既存のシリンダーは機械加工され、代わりにウェットスリーブが取り付けられています。取り付けにはブロックの大幅な変更が含まれ、ウェットスリーブを受け入れることができるように正確なCNC機械加工が必要ですが、結果はそれだけの価値があります。クーラントはスリーブの外側と直接接触しているため、ウェットスリーブは通常、はるかに高い馬力と熱負荷を処理できます。その結果、強度と信頼性が向上し、変位も増加します。ウェットスリーブ変換キットは、特定の最新モデルの輸入エンジンと国内のV8エンジンで利用できます。


ドライスリーブの取り付けのヒント
ドライスリーブを取り付けるときに行う必要がある最も重要な決定の1つは、アプリケーションにどの程度の締まりばめが適切かということです。アルミニウムブロックは鋳鉄ブロックよりも熱膨張が大きいため、通常、スリーブが動かないようにするために、より多くの締まりばめが必要です。では、どのくらいの干渉が必要ですか?

答えはあなたが誰に尋ねるかによって異なります。スリーブのサプライヤーが異なれば、さまざまな推奨事項が提示されました。ほとんどのアルミニウムブロックは、通常、スリーブを所定の位置に保持するために、フランジレススリーブとブロックの間に約.003˝から.004˝の締まりばめが必要であると言われています。ブロックがフランジ付きスリーブを受け入れることができる場合は、干渉はまったく必要ない可能性があります。

別の人は、ほとんどのアルミニウムブロックで必要なのは.0015˝から.003˝の締まりばめだけであり、.004˝をはるかに超えると、おそらくブロックが歪むでしょう。ボアの歪みは、研ぎ澄まされたときに穴が丸くなるのを防ぐので悪いです。これにより、良好なリングシールが妨げられ、ブローバイ損失と圧縮損失が発生します。どちらも排出量やパフォーマンスには適していません。

あるサプライヤーは、一部のアルミニウムエンジンアプリケーションでの締まりばめについての考え方を完全に変えたと述べました。スリーブは最小限の干渉(.0005˝から.001˝)で取り付けられ、嫌気性シーラーで所定の位置に固定されます。シリンダーの下部3分の1には、ロックタイト518などのシーラーが塗布されており、シリンダーを所定の位置に保ち、スリーブの下端とブロックの間でオイルが移動するのを防ぎます。スリーブとブロックの間にあるもの(オイル、カーボン堆積物、さらには空気)は、良好な熱伝達を妨げる可能性があります。

水冷鋳鉄ブロックの場合、乾式フランジレススリーブを取り付けるための一般的な推奨事項は、約.0015˝〜.002˝の締まりばめを使用することです。熱伝達を改善しながらスリーブの取り付けを容易にするための1つのヒントは、スリーブを受け入れるために穴を開けた後、シリンダーを#280グリットストーンで軽く磨くことです。ボア内の仕上げが滑らかになると、スリーブを所定の位置にスライドさせたときのスリーブとブロック間の金属同士の接触が改善されます。

一部の空冷式小排気量エンジン(オートバイや小型エンジンなど)では、より多くの締まりばめが可能です。シリンダーは高温で作動するため、必要です。スリーブが所定の位置に留まるようにするために、.006˝から.008˝の締まりばめを使用しているエンジンビルダーの話を聞いたことがあります。

他に覚えておくべきことは、損傷したシリンダーを1つだけブロックに入れて修理する場合、特に締まりばめを多く使用する場合は、スリーブが隣接するシリンダーを多少歪ませる可能性があることです。その結果、リングシールの問題、圧縮損失、隣接するシリンダーのブローバイが発生する可能性があります。

ブロックをボーリングおよびホーニングするときにトルクプレートを使用することは、シリンダーボアの歪みを最小限に抑えるか修正する1つの方法です。実際、丸くて真っ直ぐな非常に優れたボア仕上げを実現するには、多くの薄壁ブロック(スリーブ付きかどうかに関係なく)にトルクプレートが必要になる場合があります。トルクプレートとヘッドガスケットをブロックに取り付け、ヘッドボルトを仕様どおりに締めてからホーニングします。

干渉の測定

干渉の量を正確に決定するには、スリーブの平均外径(OD)とブロックのボアの平均内径(ID)の2つの寸法が必要です。これらの寸法を測定するには、正確なODマイクロメータとIDマイクロメータまたはボアゲージが必要です。

上、中、下の袖を測ります。数字を書き留めます。次に、スリーブを90度回転させて、もう一度測定します。これらすべての数値を平均して、スリーブの平均ODを計算します。

次に、ボアに対して同じことを行います。上、中、下を測定し、ボアゲージまたはIDマイクを90度回転させて繰り返します。繰り返しますが、数値を平均します。ボアIDの寸法は、締まりばめを作成するためにスリーブのOD寸法よりも小さくする必要があります。
スリーブのODから平均ボアIDを差し引いて、締まりばめを決定します。

簡単なインストール
昔ながらのドライスリーブの取り付け方法は、ボアに入れ、スリーブの上部に木のブロックを置き、ハンマーでブロックに打ち込むことでした。これは、寸法とクリアランスが現在ほど重要ではない数年前に機能した可能性がありますが、そのような設置手順は、今日の機械工場にはありません。

スリーブを取り付けるための推奨される方法は、スリーブを冷却または凍結し、ブロックを予熱することです。スリーブを家庭用のディープフリーズに配置すると、通常、スリーブの外径が約.002インチ縮小します。ドライアイスを詰めたり、液体窒素を噴霧したりすると、さらに収縮します。通常は.003インチ程度です。これにより、多くの場合、ほとんどまたはまったく労力をかけずに袖をすぐに落とすことができ、袖を損傷したり歪ませたりするリスクが軽減されます。ブロックをわずかに約120度に予熱すると、ボアも少し開き、取り付けが簡単になります。スリーブを所定の位置に押し込むために力を加える必要がある場合は、ハンマーで叩かないでください マンドレルを使用して押し込みます。

パフォーマンスエンジンビルダー向けのもう1つのヒントは、ブロックを振動テーブルに取り付け、高周波で15〜30分間振とうすることで、スリーブを付けた後のブロックのストレスを軽減することです。ブロックを極低温で処理する(長いゆっくりとした凍結と解凍のサイクルで、氷点下マイナス300度Fまで凍結する)ことは、ブロックにストレスを与えてブロックの歪みを減らすことができるもう1つの方法です。

シリンダーの仕上げ
スリーブを取り付けたら、シリンダーの内側を仕様に合わせて仕上げることができます。リングを適切に固定して密閉するには、リングを適切にサポートし、オイルを保持し、長い慣らし期間を必要としない仕上げが必要です。ほとんどの最新モデルおよびパフォーマンスエンジンの場合、これはプラトー仕上げを意味します。

プラトーボア仕上げは、すべてのタイプのリングが完全に装着されたときに最終的に生成されるものです。したがって、ボアをプラトーのような状態に事前仕上げできるほど、エンジンが侵入したときにリングとシリンダーが摩耗しにくくなり、リングの品質が向上します。最初から密閉され、リングが長持ちします。

モリーリングの場合、2段階のホーニングプロセスを使用してプラトー仕上げを実現できます。まず、従来の#280グリット炭化ケイ素ビトリファイド研磨剤で研磨します。次に、#400グリットストーンでボアに簡単に触れるか、研磨ナイロンホーニングツールまたはブラシで数回ストロークします。

シリンダーがダイヤモンドストーンで研ぎ澄まされている場合は、より細かいグリットのダイヤモンド、細かいグリットのビトリファイド研磨剤、またはブラシでフォローアップして、ボアを仕上げることができます。

シリンダーにプラトー仕上げを適用していない場合は、#220グリットの炭化ケイ素石でホーニングすると、普通の鋳鉄またはクロムリングでうまく機能します。モリフェイスリングには#280グリットストーンを使用し、エンジンがレースやパフォーマンス用に構築されている場合は、モリリングには#320〜#400グリットストーンを使用します。

シリンダーが研ぎ澄まされたら、温かい石鹸水とブラシでシリンダーをこすり落とし、研ぎ澄まされた金属の破片をすべて取り除くことを忘れないでください。これは見過ごされがちなステップであり、急いで新しいリングのセットを台無しにする可能性があります。

ディーゼルウェットライナー
ウェットライナーを備えたディーゼルまたは産業用エンジンを再構築する場合、締まりばめは問題になりません。そのようなライナーのほとんどは単純なスリップフィットの取り付けであり、多くは仕様に合わせて事前に仕上げられています。それでも、ライナーが適切にサポートされるように、ブロック内の座ぐりの状態に細心の注意を払う必要があります。特に、エンジンが以前に再構築されている場合はそうです。ライナーフランジを支える座ぐりが損傷または腐食している場合は、ライナーを適切に支えるために再加工する必要があります。

メーカー指定のシール潤滑剤を使用してください。間違った種類の潤滑剤を使用すると、シールが膨らみ、ライナーが適切にフィットしなくなる可能性があります。

古いライナーの外側に石灰またはスケールの厚いコーティングがある場合は、ブロック内の冷却ジャケットと冷却システムの残りの部分を清掃する必要があります。ライナーの外側に付着したものは、熱伝達を妨げる可能性があります。

多くの最新モデルのディーゼルエンジンには、高周波焼入れされたダクタイル鋳鉄またはその他の種類の高品質の耐摩耗性鉄合金であるシリンダーライナーが必要です。安価な材料は持ちこたえられず、急速な摩耗や早期の故障につながる可能性があります。良質のライナーは、クラス8の路上トラックで簡単に500,000マイル以上持続するはずです。

ヘッドガスケットが適切にシールするには、ライナーの突起も正しくなければなりません。 1つのシリンダーライナーが隣接するシリンダーよりも高い位置にある場合、シーリングに影響を与える可能性があります。


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