原題は『Tractor Principles』、著者は Roger B. Whitman です。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇。(ノー・チェックです)
*** プロジェクト グーテンベルク 電子書籍 トラクター原理の開始 ***
トラクターの原理
ガスエンジントラクターの動作、メカニズム、取り扱い、
手入れ、メンテナンス、修理
による
ロジャー・B・ホイットマン
「モーターカーの原理」
「ガスエンジンの原理」
「モーターサイクルの原理」
などの著者。
完全イラスト入り
D.アップルトン・アンド・カンパニー
ニューヨークロンドン
1920
著作権 1920年
D.
アップルトン・アンド・カンパニー
アメリカ合衆国で印刷
[ページ v]
序文
今日のトラクターは、トラクターメーカーの数とほぼ同じくらい多くの種類と設計があり、自動車ほど標準化されていません。駆動輪が1輪、2輪、3輪、4輪のトラクターがあり、さらにクローラー式トラクターも3種類あります。2輪、3輪、4輪のトラクターがあり、ペダルとレバーで操作するトラクターと、手綱で駆動するトラクターがあります。
したがって、あるメーカーの取り扱いや管理に精通している人が、別のメーカーの経営を任された場合、そのメーカーがどのように機能し、どのように取り扱うべきかについて全く途方に暮れてしまう可能性があります。
この本の目的は、トラクターの製造で一般的に使用されているすべてのメカニズムを説明し、読者がどのようなメーカーのトラクターを見ても、どのような部品を扱っても、それを識別して理解できるようにすることです。
[ページ vii]
コンテンツ
ページ
第1章
トラクターの原理
トラクターと自動車の比較—それぞれに求められること—仕組みを理解することの利点—トラクターの設計には標準がない—トラクターの主要部品—それぞれの必要性
1
第2章
エンジンの原理
熱から得られる動力—可燃性混合物—エンジンの動作原理—燃焼空間—ガスエンジンサイクル—デッドストローク—フライホイール—エンジンの始動—吸気行程—圧縮行程—圧縮の重要性—点火—点火の進角と遅角—膨張行程—排気行程—動力の生成—垂直エンジンと水平エンジン—点火順序
9
第3章
エンジン部品
ベース—ベアリング—シリンダー—クランクシャフト—ピストン—コネクティングロッド—リストピン—ピストンリング—バルブ—カム—バルブ機構—冷却システム
30
第4章
燃料とキャブレター
燃焼に必要な酸素—混合気の形成—濃い混合気と薄い混合気—炭素—予期着火—キャブレター—スプレーノズル—燃料の蒸発—キャブレターの原理—追加空気の入口—混合気への熱の影響—負荷—ストランガー
52[viiiページ]
第5章
キャブレター
キャブレター部品—マニホールド—キャブレターの作用—フロート供給—灯油とガソリン—キャブレターの説明—ポンプ供給—混合気への水の使用—熱の応用—燃料ポンプ—エアクリーナー—ガバナー
70
第6章
点火
点火の原理—点火点—プレイグニッション—進角と遅角—点火システムの部品—磁気—誘導—マグネト—アーマチュアの作用—アーマチュア巻線—遮断器—回路—シャトルと誘導器アーマチュア—火花電流—接地回路—マグネト部品—インパルススターター
102
第7章
バッテリー点火システム
スパークコイルの原理 – 巻線 – タイマー – アトウォーター・ケント方式 – バイブレーター – スパークプラグ
131
第8章
伝染 ; 感染
トランスミッション部品—クラッチ—変速機の必要性—ハイギアとローギア—変速機の種類—差動装置の必要性—差動装置の原理—駆動装置—ウォーム
143[9ページ]
第9章
トラクターの配置
トラクターの要件 – トラクターの種類 – エンジンの位置 – 前車軸 – スプリングサポート
167
第10章
潤滑
潤滑の重要性—オイルの効果—オイルの種類—オイルに対する温度の影響—適切な種類のオイルの使用—発火点—粘度—潤滑チャート—給油システム—オイルポンプ—機械式給油装置—オイルカップ—グリースカップ
175
第11章
トラクターの操作
新しいトラクターの使い方 – 慣らし運転 – 日常点検 – 運転 – ギアチェンジ – 坂道での運転 – エンジンをブレーキとして使用する – 寒冷地 – 寒冷地での始動 – 凍結防止 – トラクターの始動
201
第12章
エンジンメンテナンス
燃料系統とキャブレター—キャブレター調整—燃料の汚れ—灯油での運転—お手入れ—マグネトーと点火システム—マグネトーのお手入れ—プラチナポイントの平滑化—調整—マグネトーのタイミング調整—マグネトーのテスト—点火トラブル—圧縮—圧縮漏れのテスト—バルブ研磨—バルブタイミング—カーボン—カーボンの除去
213[ページ x]
第13章
問題箇所の特定
エンジンが始動しない、エンジン出力が低下、エンジン停止、エンジン不調、エンジンは始動するが停止、エンジン過熱、エンジン煙発生
245
第14章
トラブルの原因
トラブルとその原因を表形式で示す
259
索引
261
[11ページ]
イラスト
イチジク。 ページ
1 ガスエンジンサイクル 15
2 1気筒パワーダイアグラム 21
3 2気筒パワーダイアグラム 22
4 2気筒パワーダイアグラム、180シャフト 24
5 HDO電力図 26
6 4気筒パワーダイアグラム 27
7 2気筒クランクシャフト 31
8 4気筒クランクシャフト 32
9 滑り軸受の半分 32
10 コネクティングロッドベアリング 33
11 ピストン完成品と断面図 34
12 リストピン留め具 36
13 バルブ 38
14 カムの動作 39
15 「ツインシティ」トラクターエンジン 41
16 「ハート・パー」バルブ機構 43
17 「ハート・パー」エンジン 45
18 「オイルプル」エンジン 47
19 水平対向2気筒エンジン 49
20 「モナーク」エンジン 51
21 キャブレターの原理 59
22 追加空気入口の原理 64
23 「キングストン」キャブレター、モデルL 72[12ページ]
24 「キングストン」キャブレター、モデルE 75
25 「キングストン」キャブレター、デュアルモデル 77
26 「EB」キャブレター 79
27 「EB」キャブレター、側面図 81
28 ポンプ式キャブレター 82
29 「タイタン」キャブレター 84
30 2つの燃料ノズルを備えたポンプ供給式キャブレター 85
31 「ハート・パー」混合ヒーター 87
32 「ツインシティ」マニホールド 88
33 燃料ポンプ 90
34 「エイブリー」燃料接続 92
35 「オイルプル」燃料システム 93
36 エアウォッシャー 95
37 エアストレーナー 96
38 「EB」知事 97
39 「ケース」知事 98
40 「ハート・パー」知事 99
41 垂直調速機 101
42 アーマチュア 107
43 アーマチュアコアを通る磁気の流れ 108
44 アーマチュアの1回転 111
45 ボッシュマグネトーの接続 112
46 「KW」インダクタ 115
47 3つのポジションの「KW」インダクタ 117
48 「ディキシー」インダクタ 118
49 「ディキシー」インダクタの3つの位置 120
50 「ボッシュ」サーキットブレーカー 121
51 「KW」サーキットブレーカー 122
52 「ボッシュ」マグネトーセクション 126
53 「KW」マグネトーセクション 129
54 銅線の磁性 132[13ページ]
55 電気からの磁気 133
56 スパークコイルの原理 134
57 「アトウォーター・ケント」点火システム 136
58 バイブレーターコイル点火システム 139
59 スパークプラグ 141
60 内部クラッチ 144
61 プレートクラッチ 147
62 スライディングギアの原理 155
63 ジョークラッチ変速ギアの原理 157
64 「IHC」チェーンドライブ、差動装置付き 162
65 「ケース」リアアクスル 163
66 「オイルプル」リアアクスル 164
67 駆動ワーム 165
68 トラクターの配置 168
69 トラクターの配置 169
70 「グレー」トラクター 171
71 フロントアクスルの種類 172
72 スプリングサポート 173
73 「モーグル」給油図 180
74 「イリノイ」の給油図 183
75 「ツインシティ」コネクティングロッドの端 185
76 リストピンの潤滑 186
77 「グレイ」エンジンの強制給油システム 187
78 オイルポンプ 188
79 「EB」オイルポンプ 189
80 中空プランジャー付きオイルポンプ 190
81 オイル漏れを防ぐ方法 191
82 「タイタン」潤滑装置 192
83 クランクピンへのオイル注入「IHC」法 193
84 「ハート・パー」給油システム 194
85 オイルカップ 195[14ページ]
86 グリースカップの正しい使い方 196
87 「タイタン」10-20給油図 198
88 「国際」給油図 199
89 固定ヘッド付きエンジンの研削バルブ 231
90 取り外し可能なヘッドの研削バルブ 233
91 取り外し可能なシートの研削バルブ 234
92 バルブシートカッター 235
93 「ホルト」バルブ配置 236
94 フライホイールのマークを使用したバルブタイミング 238
95 バルブタイミング 239
トラクターの原理
[1ページ目]
第1章
トラクターの原理
トラクターと自動車は原則的には同じですが、作業内容や作業条件が異なるため、設計、構造、取り扱いには大きな違いがあります。
自動車は、自身と積載物のみを移動させる必要がある。荒れた路面を走行できるとはいえ、路面は車体を支えられるだけの強度を備えていなければならない。軟弱な路面では車が沈み込み、脱出できなくなる。平坦で滑らかな路面であれば、かなりのスピードを出せるが、道路状況や警察の対応によっては、最高速で走行できるのは稀である。 [2ページ目]一度に数分以上は活動できません。その生涯の大部分において、その能力のほんの一部しか発揮できません。
一方、トラクターは運搬ではなく、牽引を目的としています。起伏のある斜面や軟弱な地面など、移動が必要なあらゆる土地で走行し、作業を行う必要があります。速度を上げるのではなく、牽引力を高め、常に最大出力を発揮できなければなりません。
自動車においては、外観と快適性が非常に重要であり、静粛性と操作の容易さに細心の注意が払われます。しかし、トラクターにはこれらの要素は当てはまりません。トラクターは省力化と収益化を目的とした機械であり、その作業自体に価値があるからです。内装やニッケルメッキなど問題ではありません。必要なのは、必要な作業を可能な限り低コストでこなせる機械だけです。
金儲けを目的として購入されるあらゆる種類の機械の場合と同様に、そのコストは、その価値に見合った程度に低く抑えられるべきである。 [3ページ]機械の作業能力。付属品、仕上げ、その他の細部への追加費用は、機械の作業能力を向上させたり、オペレーターの快適性を向上させて機械の稼働時間を延ばしたり、効率を高めたりしない限り、無駄になります。
トラクターは、適切に扱われ、適切に整備されていれば、当然のように走行し、満足のいく仕事をしてくれるでしょう。しかし、設計や材質の欠陥よりも、不注意な取り扱いや放置によって起こる故障や故障の方がはるかに多くあります。走行し、仕事をしているトラクターは、投資した資金を回収しています。修理のために保管されているトラクターは、投資額の利息を失うだけでなく、本来果たすべき仕事の価値も失うことになります。
トラクターを運転し続けるには、理解と常識だけが必要です。機械にはある程度の注意と配慮が必要であることを認識し、注意が必要な場所を理解することが常識です。 [4ページ]そして、注意を払うべきです。トラクターのオペレーターが自分の機械を深く理解すればするほど、より多くの仕事を機械から引き出すことができ、機械の稼働率も向上します。これは、理解と知識が仕事量と収入に直接結びつくということを言い換えただけです。
自動車の黎明期には、メーカーの数だけ車種がありました。時が経つにつれ、不満足なアイデアは淘汰され、自動車はいわば標準的なデザインに近づいてきました。
現在、トラクターの設計は多様化しており、どのタイプも標準的であるとは言い難い状況です。これは、多くのメーカーが特定の部品の設計から始め、それを中心にトラクターを組み立てているためです。
例えば、あるメーカーがトラクター作業に特に適すると思われる車輪の駆動方法を開発するとします。それを適用する際に、 [5ページ]エンジンをフレーム上に配置する際に、パワープーリーが所定の位置にあるときに、前輪が小さくない限りベルトが前輪に干渉してしまうことに気付くかもしれません。そのため、彼は小さな前輪を使用し、トラクターにはそれを推奨しています。
特許を取得したステアリングギアを持つ別のメーカーは、ベルトのための十分な隙間が確保されるようにパワープーリーを配置できる可能性があります。そのメーカーは、前輪を高くすることでフレームのサポートを強化できることに気付き、前輪を高くすることが有利だと主張しています。
他のデザインは、3 つの車輪、または 2 つの車輪をベースにしている場合があります。各タイプには利点があると主張されており、各タイプには間違いなく利点があります。
トラクターの選択は、自分自身の経験や近所の経験、あるいは販売員が販売するメーカーの長所をうまく伝える能力に基づいて行われる。しかし、トラクターが購入され、配達された後、それが約束された仕事をこなせるかどうかは、 [6ページ]取り扱いや管理の注意次第です。
トラクターの設計がどのようなものであっても、必要な作業を行うためには特定の部品が不可欠です。これらの部品、または部品群は以下のとおりです。
エンジン。—トラクターを動かす動力を供給します。
クラッチ。クラッチによってエンジンを機構に接続してトラクターを動かしたり、クラッチを切り離してトラクターを動かさずにエンジンを動作させたりすることができます。
変速ギア。—後章で説明するように、エンジンを最も効率的に動作させるには、一定速度で運転する必要があります。一方、トラクターは状況に応じて高速または低速で走行できる必要があります。そのため、変速ギアが設けられており、エンジンの回転速度は変化せずにトラクターの速度を変更できます。[7ページ]
ドライブ。—ドライブは、エンジンの力を車輪に伝えて車輪を回転させる機構です。
デファレンシャル。トラクターが旋回する際、外側の車輪は内側の車輪よりも大きな円を描いて回転するため、同じ時間で旋回するにはより速く回転する必要があります。通常、エンジンの動力は両方の駆動輪に伝達されます。鉄道車両の車輪のように、両方の駆動輪が車軸に固定されていると、旋回時に片方の車輪がスリップし、動力が無駄になってしまいます。デファレンシャルを使用することで、エンジンは両方の車輪を駆動できますが、状況によっては車輪が異なる速度で回転することがあります。
クラッチ、変速ギア、駆動装置および差動装置が トランスミッションを構成します。
ステアリングギア。ステアリングギアによってトラクターの移動方向を変えることができます。
支持部。トラクターは、地面をしっかりと掴んで滑らないように設計された幅広のタイヤまたはクローラーの上で移動します。 [8ページ]非常に幅広いサポートを提供するため、柔らかい地面であっても、トラクターの重量が土壌を十分に圧迫して播種床を傷つけることはありません。
フレーム。—フレームはトラクターの土台であり、各部品を適切な位置に保持します。通常は溝形鋼で作られ、各部品はフレームにボルトで固定されます。しかし、トラクターによっては、各部品が互いにしっかりと固定され、それ自体が支持構造を形成しているため、フレームは不要です。
トラクターメーカーはこれらの部品をそれぞれ異なる方法で製造しています。いずれも同じ結果をもたらしますが、製造方法は異なります。基本的な原理はほぼ同じであり、理解しておく必要があります。これらの原理については、以降の章で詳しく説明します。
[9ページ]
第2章
エンジンの原理
トラクターの作動部分はエンジンです。これが機械を動かす動力を供給します。
エンジンは、燃料蒸気と空気の混合気の燃焼によって動力を得ます。この混合気は燃焼すると熱せられ、高温の物体によくあるように、膨張してより多くの空間を占有しようとします。
混合気はシリンダー内の閉端とピストンの間に充填され、燃焼によって加熱されます。混合気は膨張しようとする際にピストンをシリンダー内を下方に押し下げます。このピストンの動きによってクランクシャフトが回転し、トラクターを駆動します。
エンジンを動かすための最初のステップは、混合気を充填することです [10ページ]シリンダー内に充填された混合物の燃焼によってピストンが動くためには、ピストンが移動可能な位置になければならないことは明らかです。したがって、混合物が燃焼しているとき、ピストンはシリンダーの閉端に位置している必要があります。
混合物の充填が終わったら、シリンダー内に残っている不要なガスを排出し、新たな充填のためのスペースを確保する必要があります。
ポンプが水を吸い込むように、混合液はシリンダー内に引き込まれます。ピストンがシリンダーの閉端にあるとき、ピストン上部の空間と混合液を形成する装置をつなぐバルブが開きます。次にピストンを外側に動かすと、混合液はその上部の空間に吸い込まれます。ピストンがストロークの終端に達すると、シリンダーは混合液で満たされ、バルブが閉じます。
ピストンがシリンダーの一番下まで達しているので、その時点で混合物に火をつけるのは無駄であり、圧力をかけることはできない。 [11ページ]それ以上動かすことはできません。膨張する混合気によってピストンが動ける位置までピストンを動かすには、ピストンをシリンダーの閉端まで押し戻します。これにより、シリンダー内の混合気がピストンとシリンダーヘッドの間の小さな空間(燃焼室)に圧縮されます。
混合物が燃焼すると、ピストンはシリンダーの長さだけ移動することができ、そうすることで動力が発生します。
シリンダー内の燃焼ガスや不要なガスは、バルブを開いてピストンをシリンダーの内端まで押し出すことで排出されます。排出が完了すると、バルブが閉じられ、吸気バルブを開いてピストンを外側に移動させることで、新たなガスが吸入され、ガスエンジンサイクルの複数のステップが繰り返されます。
サイクルとは、ある出来事が起こるために必ず通過しなければならない一連のステップや出来事を指す。つまり、空虚な [12ページ]銃を再び発射する前に、銃から砲弾を取り出し、新しい薬莢を装填しなければなりません。この一連の手順は銃サイクルと呼ばれることがあります。
ガスエンジンのサイクルでは、ピストンは4回のストロークを必要とします。外側へのストロークで混合気を吸入し、内側へのストロークでピストンを点火位置に戻して混合気を圧縮します。次に、ピストンが動力を受けて移動する外側へのストロークが続き、続いて内側へのストロークでシリンダー内の燃焼ガスが排出されます。
ピストンの 1 ストロークごとにクランク シャフトは半回転します。したがって、ピストンの 4 ストロークとガス エンジン サイクルの 1 回の繰り返しごとにクランク シャフトは 2 回転します。
ピストンの4つのストロークのうち、動力を生み出すのは1つだけです。残りの3つのストロークはデッドストロークと呼ばれ、次のパワーストロークの準備に必要です。
ガスエンジンのシリンダーは、作動時間の4分の1しか電力を生成しません。これが、 [13ページ]ガスエンジンと蒸気エンジンの違いは、蒸気エンジンのピストンがエンジンが作動している間ずっと動力を受けて動いていることです。
単気筒ガスエンジンでは、ピストンをデッドストローク(全行程)まで動かすための何らかの手段が必要です。そうでなければ、ピストンはパワーストロークの終わりで停止してしまいます。ピストンは、クランクシャフトに取り付けられた重いフライホイールによって動き続けます。フライホイールは、他の物体と同様に、一度動き始めると動き続けようとします。パワーストロークによってクランクシャフトが回転し始め、フライホイールがそれを支えます。
したがって、パワーストローク中にピストンがクランクシャフトを駆動し、デッドストローク中にクランクシャフトがピストンを駆動します。
エンジンを始動するには、クランクシャフトを回転させ、ピストンに混合気を吸い込ませて圧縮します。すると混合気が燃焼し、動力行程が発生してエンジンが始動します。
シリンダー内部で何が起こっているかを明確に理解することは非常に重要です [14ページ]エンジンを適切にメンテナンスし、最高のパフォーマンスを引き出すには、以下の説明がどのシリンダーにも当てはまります。エンジンのシリンダーの動作はどのシリンダーでも同じだからです。
吸気行程。—吸気行程(図1の1番)では、ピストンが外側に移動します。吸気バルブは開き、排気バルブは閉じています。このピストンの動きによって吸引力が生じますが、シリンダー内に漏れがあると空気が吸い込まれ、吸入比率が崩れます。その結果、混合気が適切に燃焼せず、エンジンの出力が低下します。
ピストンは非常に高速に移動するが、混合気はピストンに追いつくほどの速さで流入することができない。ピストンがストロークの終端に達した時、そして次のストロークでピストンが内側に動き始めても、混合気はまだ流入し続けている。シリンダー内の混合気が多いほど、エンジンはより強力に回転するため、吸気バルブは混合気が流入し続ける限り開いたままになる。[15ページ]
図1.—ガスエンジンサイクル
[16ページ]低速の 1 気筒および 2 気筒エンジンでは、ピストンがストロークの終わりに達するとバルブが閉じます。高速エンジンでは、圧縮ストロークでピストンが 1/4 インチまたは 1/2 インチ移動するまでバルブは閉じません。
圧縮行程—圧縮行程(図1の2番)では、ピストンが内側に移動し、両方のバルブが閉じます。この動きにより、ピストンはパワー行程で外側に移動する位置に配置されます。シリンダーへの出口が閉じられているため、混合気は逃げることができず、ピストンがストロークの内側端にあるとき、ピストンとシリンダーヘッドの間の空間に圧縮されます。この空間は通常、シリンダーの容積の約4分の1であるため、混合気は元の容積の約4分の1に圧縮されます。
この充填物の圧縮はガスエンジンの動作において非常に重要であり、これに干渉するとエンジンの動作が悪くなります。[17ページ]
まず第一に、充填物の品質が向上し、燃焼が大幅に改善されます。充填物がシリンダーに入ると、燃料蒸気と空気は完全に混合されず、燃料の大部分が蒸気化されません。充填物を圧縮することで加熱され、燃料が気化して蒸気と空気が完全に混合されます。
圧縮によっても出力は増加します。シリンダー内に1クォートの混合液が入っており、加熱すると1ガロンに膨張するとします。この1クォートの混合液を0.5パイントに圧縮しても、1ガロンに膨張する能力は失われず、0.5パイントから1ガロンに膨張する際の圧力は、1クォートから1ガロンに膨張する場合よりも大きくなります。
シリンダーに漏れがあると、圧縮行程中に充填量の一部が漏れ、燃焼して動力を発生させる量が減るため、さらに動力が失われます。
点火。—混合物に火をつけることを点火と呼び、 [18ページ]圧縮行程の終盤で発生します。最大のパワーを得るには、ピストンがパワー行程を開始する時点で、混合気全体が点火し、最も高温になっている必要があります。
混合気に火をつけると、火薬のように爆発するのではなく、比較的ゆっくりと燃えます。電気火花によって燃料が点火され、そこから炎が広がり、最終的に燃料全体が燃え上がります。炎が広がる時間を確保するため、圧縮行程の終了よりも十分に前に火花が通過し、圧縮行程の開始時に燃料全体が燃え上がるようにします。これを 点火の進角といいます。
エンジンの回転速度が速い場合も遅い場合も、炎が混合気全体に広がるのにかかる時間は変わりません。したがって、エンジンの回転速度が速い場合は、点火時期を早める必要があります。そうしないと、炎が混合気全体に広がる前にピストンが爆発行程に入ってしまうからです。[19ページ]
エンジンが減速すると、点火時期を遅らせるか、進角させる必要があります。そうしないと、ピストンが圧縮行程の終わりに達する前に、すべての燃料が炎に包まれ、最大圧力がかかってしまいます。
非常に重要な点火の主題については、第 6 章でさらに詳しく説明します。
パワーストローク。—パワーストローク(図1の3番)では、ピストンが外側に移動し、両方のバルブが閉じます。パワーストロークが始まると、混合気は完全に燃え上がり、ピストンに大きな圧力がかかります。
ピストンが外側に移動するにつれて燃焼空間は広がり、ガスは膨張に必要な空間を確保します。ガスが膨張するにつれて、発生する圧力は減少します。ピストンがパワーストロークの4分の3まで下がると、圧力は低下し、ほとんど、あるいは全く影響を与えなくなります。ガスはまだ膨張しようとしています。 [20ページ]しかし、膨張するため、その時点で排気バルブが開き、排気が始まります。
排気行程— 排気行程(図1の4番)では、ピストンが内側に移動し、排気バルブが開きます。このピストンの動きによって、燃焼ガスがシリンダーから押し出されます。シリンダー内の燃焼ガスが徹底的に排出されるほど、新たな燃料を充填できるスペースが増えることは明らかです。
高速エンジンでは、ピストンの動きに追いつかないため、ストロークエンドに達してもガスはまだ流れ出ています。そのため、バルブはストロークエンドではなく、ピストンが吸気ストロークで約⅛インチ外側に移動した時点で閉じます。吸気バルブは排気バルブが閉じると同時に開きます。
吸気行程と圧縮行程において、漏れがあると充填量が減少し、フルパワーの出力が妨げられることがわかります。ピストンはシリンダー内にしっかりと固定され、バルブは [21ページ]しっかりと固定され、ガスケットやその他の部品が適切な状態である必要があります。
図2.—1気筒出力図
図2は単気筒エンジンの出力図を示しており、クランクシャフトは4ストロークのうち1ストロークで動力を受けて動きます。2気筒エンジンは、最初の1気筒が [22ページ]最初にクランクシャフトが動力を受けてからもう一方を動力として加え、次にもう一方を動力として加えます。この場合、クランクシャフトは 4 ストロークのうち 2 ストロークで動力を受けて動きます。
図3.—2気筒出力図
図3は、この種のエンジンの出力線図です。ピストン1が動力を受けて下降すると、ピストン2も下降しますが、これは吸気行程です。次の行程は、シリンダー1の排気と圧縮です。 [23ページ]シリンダー2では、シリンダー1が吸気側にある間にシリンダー2がパワーストロークを発生させます。こうしてクランクシャフトはパワーストローク、続いてデッドストローク、そして再びパワーストローク、そして再びデッドストローク、というように繰り返されます。
しかし、ピストンが上下に連動して振動が発生し、時間が経つにつれて故障につながるという欠点があります。これを克服するために、図4に示すように2気筒エンジンを設計することができます。
このエンジンでは、クランクはクランクシャフトの同じ側ではなく、反対側に突出しています(図3)。そのため、ピストンは反対方向に動き、振動は発生しません。ただし、1回転で2回のパワーストロークが発生し、次の回転で2回のデッドストロークが発生するため、動力は不均一に伝達されます。[24ページ]
図4.—2気筒出力図、180軸
ピストン1が動力で下降する一方、上昇するピストン2は圧縮または排気のいずれかの運動を行う。圧縮の場合、ピストン2の動力行程はピストン1の動力行程に続く。一方、排気の場合、ピストン2の動力行程はピストン1の動力行程の直前に発生する。 [25ページ]ピストン 1 のパワー ストローク。どちらの場合も、クランク シャフトの 1 回転で 1 つのパワー ストロークが次のパワー ストロークに続き、次の回転では両方のピストンがデッド ストロークを実行します。
このエンジンではピストンの動きによる振動はありませんが、不均一な動力生成により別の種類の振動が発生します。
これら2つのタイプは、シリンダーを垂直または横置きにして構築できます。つまり、垂直エンジンと 水平エンジンのどちらにもなり得ます。水平方向にのみ構築されるダブルオポジットエンジンは、どちらの振動も発生しませんが、他のタイプよりも多くのスペースを占有するという欠点があります。シリンダーは、クランクシャフトの同じ側に並んで配置されるのではなく、図5に示すように、クランクシャフトを挟んで端と端を合わせて配置されます。[26ページ]
ピストンは内側へのストロークと外側へのストロークを同時に行いますが、その際に互いに逆方向に動きます。そのため、図3に示すエンジンでは、パワーストロークの後にデッドストロークが続きます。一方、図4に示すエンジンでは、片方のピストンの動きがもう片方のピストンの動きと釣り合います。
図5.—HDO電力図
[27ページ]
図6.—4気筒パワーダイアグラム
4気筒エンジンでは、デッドストローク間隔なしに1回のパワーストロークが次々に続きます。これにより、クランクシャフトはよりスムーズに、より安定した動力で回転します。パワーダイアグラムは図6に示されています。これを検討する際には、図4のように2つのピストンが反対方向に動く場合は1回のパワーストロークが次々に続くのに対し、同じ方向に動く場合は、 [28ページ]図3 に示すように、パワーストロークの間には1ストロークの間隔があります。
4気筒エンジンのクランクシャフトは、中央のピストンが端のピストンと同方向に、そして反対方向に動くように作られています。この構造により、ピストン1と3が一方方向に動き、ピストン2と4が反対方向に動く場合よりも、エンジンの回転がスムーズになることが分かっています。
ピストン1がパワーストローク中の場合、ピストン2とピストン3はどちらも反対方向に動いているので、どちらが続いても構いません。ピストン2が次のピストンだとすると、ピストン4は3番目にパワーストロークを起こす必要があります。なぜなら、ピストン2と反対方向に動いているのはピストン4だけだからです。つまり、ピストン3は4番目にパワーストロークを起こし、その後にピストン1がパワーストロークを起こします。つまり、点火順序は1、2、4、3となります。
ピストン1の次にピストン3が動く場合、ピストン4は再び3番目に動力を発生させ、ピストン2は4番目に動力を発生させます。点火は [29ページ]順序は 1、3、4、2 になります。4 気筒エンジンがパワーを生成できる順序はこれ以外にはなく、それらを選択する余地はありません。
エンジンの点火順序は製造元によって設定され、バルブが操作される順序によって決まります。
[30ページ]
第3章
エンジン部品
エンジンの基礎はベースであり、 クランクシャフトが回転するベアリングとシリンダーが取り付けられています。トラクターエンジンのシリンダーは鋳鉄製で、シリンダーの上端を閉じるシリンダーヘッドは通常、別部品としてボルトで固定されています。シリンダーとシリンダーヘッドの接合部は、アスベストと薄い金属板でできたガスケットを間に挟むことでしっかりと固定されています。
クランクシャフトには、エンジンのシリンダー数と同じ数のクランク(スロー)があります。2気筒エンジンのクランクシャフトを図7に示します。上は図3に示すタイプのエンジンのクランクシャフトで、 [31ページ]ピストンは同じ方向に動きます。両方のクランクが片側から突き出ているとシャフトのバランスが崩れるため、反対側にバランスウェイトが取り付けられています。
図7.—2気筒クランクシャフト
図7に示すもう一方のクランクシャフトにはバランスウェイトは不要です。片方のクランクがもう片方のクランクとバランスをとっているためです。図8に示す4気筒クランクシャフトも同様にバランスが取れています。[32ページ]
図8.—4気筒クランクシャフト
図9.—滑り軸受の半分
クランクシャフトは、エンジンベースに取り付けられたメインベアリング内で回転します。トラクターエンジンでは、通常、これらはすべり軸受であり、図9にその片側を示します。これは、より柔らかい金属で裏打ちされた青銅製のシェルで、シャフトにぴったりとフィットします。2つの半体が所定の位置に収まると、シャフトは自由に回転しますが、ガタや横滑りは発生しません。図に示されている溝は、潤滑油を流すためのものです。[33ページ]
図10.—コネクティングロッドベアリング
[34ページ]
図11.—ピストン全体と断面
ピストンは、図10に示すコネクティングロッドによってクランクシャフトに接続されています。ピストンは図11と図12に示されています。ピストンは、耐えなければならない圧力に見合うだけ軽量に作られており、中空で下端が開いています。
ピストンは、リストピンまたは ピストンピンによってコネクティングロッドに取り付けられています。ピストンピンは、横から横に貫通するシャフトです。 [35ページ]側面、およびコネクティングロッド上端のベアリングを介して接続されています。コネクティングロッドはクランクシャフトの回転に応じてリストピン上で揺動するため、リストピンへの接続は緩みなく揺動を許容する必要があります。
コネクティングロッドの両端のベアリングは通常、摩耗を吸収できるように調整可能です。これを行う方法のいくつかを図 10に示します。A では、リストピン ベアリングは平らなチューブで、ぴったり合うように研磨されています。摩耗した場合は交換する必要があります。B では、ベアリングは分割されており、両端がボルトで正しくフィットするように引き寄せられます。C のベアリングは 2 つの部分に分かれており、U 字型のボルトで固定されています。D では、2 つの部分はコネクティングロッドの端にボルトで固定されたキャップで固定されています。E では、コネクティングロッドの端は、ベアリングの 2 つの部分を囲む四角いループになっています。部分は、ネジで調整されるくさびで適切な位置に固定されています。
Fに示すコネクティングロッドのクランクシャフトベアリングは2つの部分から構成されています [36ページ]これらはヒンジで連結されています。G、H、および K は、トラクター エンジンで通常使用される形状を示しており、2 つの部品がボルトで連結されています。
図12.—リストピン留め具
リストピンは通常ピストンにしっかりと固定されており、コネクティングロッドはそれを中心に回転する。リストピンを固定する方法は図12に示されており、リストピンはピストンに鋳込まれた支持部で保持されている。 [37ページ]ピストン。Aでは、リストピンは2本の止めネジで固定され、Bではリストピンを貫通するピンで固定されています。Dに示すリストピンは、ごく一般的な中空構造で、ボルトがピストンの一部を貫通してリストピンに挿入されています。
Cに示す構造では、リストピンはコネクティングロッドに固定され、ピストン内のベアリング内を移動します。Eでは、ピストンの周囲の溝に嵌合するリングがリストピンの両端への移動を防止します。
通常、リストピンにアクセスするにはエンジンを分解する必要があります。リストピンが緩んだ場合に発生するトラブルを防止するために、ロックナット、ロックワッシャー、またはコッターピンが常に使用されます。
ピストンとシリンダー間の漏れ防止接合部は、図12のEに示すように、ピストンの周囲の溝に嵌合するピストンリングによって構成されます。ピストンリングの溝は図11に示されています 。ピストンリングは固体ではなく、分割されているため弾性があります。溝にぴったりと収まり、通常よりも大きく開く傾向があります。 [38ページ]シリンダーにしっかりと固定され、ガス漏れを防ぎます。
図13.—バルブ
各シリンダーには2つのバルブが備えられています。吸気バルブは新鮮な混合気を取り込み、排気バルブは [39ページ]燃焼ガスを排出するバルブです。これらのバルブは、漏斗状の縁が漏斗穴に嵌合する金属製の円板です。バルブとそのステムは 図13と図15に示されています。
図14.—カムの作用
バルブはカムによって適切なタイミングで開き、バネによって閉じます。カムとは、片側に膨らみのある車輪で、その縁は軸に対して偏心しています。図14は、カムが1回転する3つの位置にある様子を示しています。カムの縁に接するロッドは、膨らみが下を通過する際に前後に移動し、ロッドと接続することでバルブが作動します。
バルブはクランクシャフトの2回転で1回開くため、カムをクランクシャフト上に配置することはできません。もし配置すると、 [40ページ]バルブは1回転ごとに開きます。カムは別のシャフトに配置され、クランクシャフトの半分の速度で駆動されます。これは通常ギアによって実現され、クランクシャフトのギアはカムシャフトのギアと噛み合い、そのギアの歯数は2倍です。クランクシャフトのギアはカムシャフトのギアを1回転させるごとに2回転します。
図13のバルブは、スプリングによってシートに保持されています。カムはバルブステムの端に当接しており、カムが回転すると、その突出部がバルブステムとバルブを端方向に押し出し、バルブ開口部を開放します。
ピストンの動きはクランクシャフトに依存するため、カムシャフトを駆動するギアを適切に設定することで、バルブを適切なタイミングで開くことができます。
カムがバルブを開いたままにできる時間は、カムの突出部の形状によって異なります。図13の尖端カムは、図14の平端カムほど長くバルブを開いたままにできないことがわかります。[41ページ]
図15.—「ツインシティ」トラクターエンジン
[42ページ]図 13 に示す設計では、カムはバルブ ステムの端に直接当接し、この場合、カム シャフトはシリンダー ヘッドに沿って配置されます。図 15に示す構造では、バルブはシリンダー ヘッド内に配置されていませんが、燃焼室から突出した延長部またはバルブ ポケット内に配置されます。このカム シャフトはクランク シャフトの近くにあります。バルブ ステムをカムまで届くほど長くすることは実際的ではないため、プッシュ ロッドまたはタペットと呼ばれる長いロッドがバルブ ステムとカムの間に配置されます。カムがプッシュ ロッドを動かし、プッシュ ロッドがバルブを動かします。これは自動車エンジンでよく使用される構造です。[43ページ]
図16.—「ハート・パー」バルブ機構
[44ページ]トラクターエンジンでは、カムシャフトは通常、図15のようにクランクシャフトの近くに配置され、バルブはヘッド内に配置されているため、プッシュロッドの動きとは逆方向にバルブが動きます。そのため、ロッカーアームと呼ばれる別の部品が必要になります。図16にロッカーアームを示します。ロッカーアームは短い棒で、中心またはその付近で旋回し、一方の端はプッシュロッドに、もう一方の端はバルブステムに接続されています。プッシュロッドによってロッカーアームが動かされると、バルブが動きます。
プッシュロッドとロッカーアームによって作動するバルブは、図17、18、19にも示されています 。図18は単気筒の水平対向エンジン、 図 19は水平対向2気筒エンジンで、各気筒のバルブを1つのカムで操作します。図20は、ロッカーアームを含むすべての部品が防塵のために密閉され、オイル中で作動する垂直エンジンのバルブ機構を示しています。
カムとバルブステムの間には、常に小さな隙間が残されています。これは、バルブステムが高温になると伸びる余地を確保するためです。この隙間がないと、高温になって伸びたバルブステムが隣の部品に衝突し、バルブがシートから外れてしまいます。その結果、エンジンの出力が低下します。この隙間は適切に調整する必要があり、その手順については第12章で説明します。[45ページ]
図17.—「ハート・パー」エンジン
[46ページ]バルブはスプリングによってシートに保持されており、バルブを開く際にはスプリングを圧縮する必要があります。このスプリングが弱すぎるとバルブをシートにしっかりと保持できず、硬すぎると圧縮時にカムシャフトなどの部品に不必要な負担がかかります。
カムとバルブステムまたはプッシュロッドの端部との間の摩擦は、これらの部品が硬化鋼製で、十分な油が塗布されていない場合、急速に摩耗を引き起こします。さらに摩耗を軽減するために、図16 やその他の図に示すように、プッシュロッドの端部には通常ローラーが取り付けられています。図15は、プッシュロッドの端部が平らなディスクで、カムが接触すると回転する構造を示しています。[47ページ]
図18.—「オイルプル」エンジン
[48ページ]混合気が燃焼すると、ピストンの上部、シリンダーヘッド、そして燃焼室の壁が加熱されます。これを防がなければ、これらの部品が過度に熱くなり、膨張してピストンが固着、つまり焼き付きを起こします。そのため、シリンダーの上部には、これらの部品の過熱を防ぐための冷却システムが備えられています。水が循環する通路が設けられており、水は金属部品から熱を奪い、自身も加熱された後、冷却器、つまり ラジエーターへと流れ、そこで空気の流れに熱を放出します。
冷却システムには、シリンダーの周りのチャネルまたはウォーター ジャケットに加えて、ラジエーター、接続部、および通常は水の流れを維持するポンプが含まれます。[49ページ]
図19.—水平対向二気筒エンジン
[50ページ]一部のトラクター、特にフォードソンでは、ポンプは使用されず、水は加熱されて循環します。これはサーモサイフォン システムと呼ばれます。エンジンが作動すると、シリンダージャケット内の水が加熱されます。温水は冷水よりも軽いため、上昇してジャケットからラジエーターへと流れ出し、ラジエーターの底部から冷水が流れ込みます。この循環は、システムのある部分の水が他の部分の水よりも高温である限り継続します。
エンジンの潤滑については、第 X 章で説明されています。[51ページ]
図20.—「モナーク」エンジン
[52ページ]
第4章
燃料とキャブレター
物が燃えるためには、酸素が必要です。酸素は空気中に存在するため、何かが燃えるには空気が必要であるとよく言われます。
これを証明するには、ろうそくに火をつけ、その上に空の瓶を逆さまに置いてみてください。すると、すぐに瓶の中の酸素が消費され、炎は揺らめき、煙を出し、ついには消えてしまいます。石油ランプの煙突に、開口部を覆うようにカードをかぶせると、その炎も揺らめき、煙を出し、消えてしまいます。
ストーブの火を消すために、ダンパーは空気の侵入を防ぐために閉じられます。火は、火室の下から漏れてくるごく少量の空気によって燃え続けます。隙間風が [53ページ]火を開けると、十分な量の空気が入り込むため、火は明るく燃え上がります。
同様に、ガスエンジンでは燃料を燃焼させるために空気を使用する必要があります。空気を液体と混合することはできません。したがって、燃焼するガスを作るための最初のステップは、ガソリン、灯油、蒸留油、その他の油など、燃料を蒸気に変え、この蒸気を空気と混合することです。
良い結果を得るには、蒸気と空気の適切な割合が非常に重要です。ろうそくと瓶を使った実験では、空気が消費されるにつれてろうそくの炎が黄色くなり、煙っぽくなることが確認されました。これは空気不足によるものです。混合ガス中の空気が不足すると、蒸気の一部は燃えず、煙しか出なくなります。
一方、空気が多すぎると、混合物は燃えるとしてもゆっくり燃え、余分な空気の分だけ熱が減少します。[54ページ]
空気と燃料蒸気の適切な割合の混合気では、燃焼、つまり燃焼が非常に速く起こり、最大限の熱が瞬時に発生します。これはもちろん、エンジンが最大限のパワーを発揮するために必要なことです。このような混合気では、ピストンがパワーストロークで外側に動き出す前に燃焼が完了し、最大限の圧力、つまり最大圧力が発生します。
混合物がゆっくり燃焼する場合、燃焼が完了する前にピストンはパワーストロークの大部分を通過することになり、その場合、ストロークの開始時に適用されるはずだった圧力のかなりの部分が無駄になります。
混合気が適切でないと燃焼が不均一になり、あるパワーストロークでは他のパワーストロークよりもよく燃焼することがあり、その結果、エンジンの動作が不安定になります。
混合物に蒸気の量に比べて空気が多すぎると、 [55ページ]これは薄い混合気、あるいはリーン混合気、あるいは貧弱な混合気 と呼ばれます 。燃焼が非常に遅いため、パワーストロークの開始前に燃焼を開始した混合気が排気ストロークを通して燃え続け、シリンダー内に十分な炎が残り、次の吸気ストロークで流入する新しい燃料に点火する可能性があります。これは バックファイアと呼ばれる現象を引き起こします。つまり、シリンダーに入る混合気が発火し、燃焼中に開いた吸気バルブから逆流するのです。これは危険な状態です。炎がキャブレターから滴り落ちる燃料や燃料タンクに燃え移る可能性があるからです。
空気が不足している混合気は濃い混合気と呼ばれます。存在する空気は蒸気の一部を燃焼させますが、残りは未燃焼のまま排気ガスとして排出されるか、ピストンを通過してクランクケース内のオイルに流れ込みます。これは燃料の無駄です。
しかし、濃厚な混合物の最も深刻な結果は、炭素の生成と炭素 化です。[56ページ] エンジン。濃い混合気の炎は煙を発します。この炎の煙は、他のあらゆる発生源から出る煙と同様に、微細な炭素粒子、つまり煤で構成されています。これらの炭素粒子は、ピストン上部、バルブ、点火プラグ、シリンダーヘッドの内壁など、燃焼室のあらゆる部分に堆積します。最初は粘着性がありますが、すぐに硬化して表面が固まり、鋼製の工具で削り取らなければなりません。
エンジン内のカーボンは、 プレイグニッション(早着火)を引き起こし、つまりストロークの適切な時点よりも前に新燃料に点火することで出力を低下させます。燃焼熱によってカーボン堆積物が高温になり、白熱した粒子が新燃料に点火します。この白熱粒子は、流入する新燃料に点火するのに十分です。この状態を改善するには、カーボンを除去する必要があります。通常は、シリンダーヘッドを取り外し、堆積物を削り取ります。[57ページ]
潤滑の章で説明するように、潤滑油を過剰に使用するとカーボンも生成されることがあります。
したがって、エンジンが適切に動作し、良好な状態を維持するためには、混合気の比率を非常に注意深く維持する必要があることがわかります。
混合気はキャブレター、あるいはミキサーで作られます。これは大まかに言うと、吸気行程で空気が吸い込まれる管状のもので、そこからスプレーノズルと呼ばれる細い管が突き出ており、そこから燃料が入ります。その仕組みは、鼻や喉に噴霧するアトマイザーに似ています。燃料をこの細い管に高速で流すことで、燃料は霧状に噴き出し、その小さな液滴が空気の流れに巻き込まれてシリンダー内に送り込まれます。
ガソリンは常温で容易に蒸発するため、灯油や蒸留物よりもガソリンの混合物を作る方がはるかに簡単です。 [58ページ]気温。ガソリンと灯油を入れた受け皿を日光の下に置くと、ガソリンは急速に完全に蒸発し、かすかな油状の残留物だけが残ります。一方、灯油はゆっくりと蒸発し、大部分は蒸発しません。
灯油と蒸留物を完全に蒸発させるには、水を蒸発させるために加熱しなければならないのと同じように、それらを加熱しなければなりません。
ガソリン用キャブレターの場合、空気の流れを温めるだけで十分です。ガソリンの噴霧は温められた空気に触れると蒸発し、その多くは蒸気としてシリンダー内に入ります。灯油を蒸発させて蒸留するには、より多くの熱を供給する必要があり、通常は空気の流れだけでなく液体燃料も加熱する必要があると考えられています。その方法については、次の章で説明します。[59ページ]
図21.—キャブレターの原理
[60ページ]灯油または蒸留油を使用する場合、シリンダーの過熱を防ぎ、カーボンの堆積を減らすために、混合液に水蒸気を加える必要がある場合があります。灯油と蒸留油を完全に蒸発させることは難しいため、これらの燃料はシリンダーを炭化する傾向があります。水を使用することで、シリンダーを清潔に保つことができます。
キャブレターの一般的な原理を図21に示します。一方の図は吸気バルブが閉じている状態、もう一方の図は吸気バルブが開いている状態を示しています。この図は、吸気管または混合室に接続されたエンジンシリンダーを示しており、吸気行程中にこの混合室を通して空気が急速に流れます。
吸気管に突き出ているのはスプレーノズルで、これは燃料を収容する小さなチャンバーに接続されています。このチャンバー内にはフロートが配置されており、フロートは通常コルク製ですが、軽金属製の箱の場合もあります。燃料はチャンバー内の一定の高さまで満たされ、その高さに達するとフロートが燃料の上で上昇し、バルブが閉じます。この高さは、燃料がスプレーノズルの先端まで到達しない程度です。[61ページ]
圧縮、動力、そして排気行程の間、燃料はこのレベルに留まります。これは、燃料が噴射ノズルから流れ出ないためであり、フロートがバルブを閉じた状態に保持します。吸気バルブが開くとすぐに、空気が吸気管を通って噴射ノズルから燃料を吸い出します。当然のことながら、これによりフロート室から燃料が排出されます。沈下したフロートがバルブを開き、燃料が流入してレベルを回復します。
燃料はノズルから微細な噴霧状になって噴射されます。非常に小さな液滴であるため、急速に蒸発し、燃料蒸気と空気の混合気がシリンダー内に入ります。適切なサイズの噴霧ノズルを使用することで、任意の燃料と空気の比率を実現できます。
エンジンが単一速度で作動する場合、このような単純なキャブレターで十分です。なぜなら、吸引力が常に同じであれば、形成される混合気の割合にほとんど変化がないからです。[62ページ]
最良の結果を得るには、エンジンのあらゆる回転速度において、燃料蒸気と空気の混合比を一定に保つ必要があります。しかし、混合比は吸引力の強さに依存します。吸引力はエンジン回転速度の変化に応じて変化し、回転速度が上昇するほど大きくなります。図21に示すシンプルなキャブレターは、 特定の回転速度では適切な混合比になるように調整できますが、それ以外の回転速度では調整が不完全になります。
単気筒エンジンの速度はそれほど大きく変化しません。実質的に一定速度で動作するように設計されているため、単純なキャブレターで十分です。一方、気筒数の多いエンジンでは速度が大きく変化する可能性があるため、キャブレターは低速時と高速時で蒸気と空気の比率が同じになるように設計する必要があります。
説明した単純なキャブレターでは、エンジンの速度が上がると吸気管を通る空気の流れが大きくなり、その結果 [63ページ]はるかに多くの燃料を吸い出します。低速時に通過する空気に対して適切な量の燃料を供給するようにキャブレターを調整した場合、高速時には通過する空気の量に必要な量よりもはるかに多くの燃料を供給します。そのため、高速時には混合気が濃くなりすぎます。
一方、このキャブレターが高速時に適切な混合気が得られるように調整されている場合、エンジンが低速で回転しているときに吸い出される燃料が少なくなり、混合気が薄くなります。
したがって、キャブレターには、エンジンの回転速度に関係なく、混合気を適正に保つための追加装置が必要です。これは、噴射ノズルのサイズを変えて燃料の流量を調整することで実現される場合もありますが、より一般的には、エンジンの回転速度が上昇するにつれてキャブレターに流入する空気量を増やすことで実現されます。これは追加の空気取り入れ口によって行われ、その原理は図22に示されています。[64ページ]
ご覧の通り、このキャブレターには2つの空気入口があり、1つは主空気入口、もう1つは補助空気入口です。補助空気入口にはバルブが設けられ、バルブはスプリングによってシートに保持されています。吸入行程によって生じる吸引力はキャブレター内に作用しますが、低速運転時には補助空気バルブをシートから引き抜くには不十分です。そのため、空気は主空気入口からのみ流入し、噴霧ノズルは適切な燃料比率になるように調整されます。
図22.—外部空気取り入れ口の原理
[65ページ]エンジン回転数が上昇するにつれて混合気は濃くなりますが、同時に吸引力も増加し、エクストラエアバルブをシートから引き抜くほど強くなります。これによりキャブレターに新たな開口部が生まれ、そこから十分な空気が流入して混合気を適切な割合に保ちます。エンジン回転数が高くなるほどバルブの開きも大きくなり、流入する空気の量も増加します。
エンジンから最大限のパワーを引き出すために、キャブレターは通常の作動速度で最も完璧な混合気を供給するように設計されています。これは、エンジンが通常の条件下で運転する速度です。エンジンはほとんどの場合この速度で運転されるため、キャブレターは最小限の燃料で最適な混合気を供給する必要があります。
エンジンが低速で稼働する時間はごくわずかであるため、混合気がそれほど完璧である必要はなく、燃料をそれほど経済的に使用する必要もありません。
キャブレターの設計は複雑な問題です。 [66ページ]混合気の生成は空気の流れによって決まりますが、空気の流れは非常に変化しやすいものです。寒くて湿った日は、暑くて乾燥した日よりも空気が重く密度が高く、混合気の形成に必要な燃料の量が異なります。キャブレターメーカーは、このような違いを吸収できる市販のキャブレターを製造することはできません。メーカーは、概ね良好な結果が得られる平均値を設定し、天候や気温の変化に応じてユーザーが調整を行うことを期待しています。
混合気の形成はエンジンの状態によって影響を受けます。エンジンの各部品がしっかりと締まっている場合、ピストンリングやバルブ、スパークプラグからの空気漏れがある場合よりも、キャブレターへの吸入はより激しくなります。
乾燥して暑い日には、寒くて湿った日よりも燃料がはるかに蒸発しやすいため、噴霧ノズルから流出する燃料の多くが蒸発し、混合気の形成が促進されます。 [67ページ]より容易になります。寒くて湿気の多い日には、燃料はキャブレター内でほとんど気化せず、多くはシリンダーに滴となって流れ込みますが、シリンダー内でも混合気を形成するのに十分な量の燃料が気化しません。このような状況で混合気を形成するのに十分な量の燃料を確実に気化させるには、燃料と空気をより高温に加熱する必要があります。
エンジンが熱くなると、より多くの燃料が気化し、スプレーノズルから流出する量が減少する可能性があります。
灯油や蒸留油のような燃料はガソリンほど容易に蒸発しないため、吸気管の壁に凝結して「 ローディング」と呼ばれる状態になることは珍しくありません。この凝結は、暑い日に氷水ピッチャーに汗をかくのと似ています。エンジンが一定速度で回転している場合、キャブレターは適切な混合気を生成するように調整されているため、ローディングによる影響はあまりありません。エンジンが突然 [68ページ]しかし、加速すると、より多くの空気が凝縮された燃料を吸い込み、混合気が瞬時に濃くなりすぎ、この余分な燃料が使い果たされるまでこの状態が続きます。その結果、エンジンはチョーク状態になり、まさに必要な時にパワーが失われてしまいます。
燃料が凝縮しない程度まで入口パイプを加熱することで、負荷の発生を防ぐことができます。
トラクターエンジンの回転速度は、ほぼ常に スロットルによって制御されます。スロットルとは、キャブレターの通路に設置されたバルブです。これは、ストーブパイプのダンパーと全く同じ働きをします。閉じているときは通路が遮断され、エンジンへの混合気の流れが遮断されます。スロットルが開いているときは、より多くの混合気が流れ込みます。当然のことながら、混合気の充填量が増えるほど、エンジンの出力は増加します。トラクターのキャブレターには通常2つのスロットルがあり、1つは手動で操作し、もう1つは調速機によって操作します。[69ページ]
キャブレターには、低速始動時に混合気を形成しやすくするために、ストランガーまたは チョークが取り付けられているのが一般的です。エンジンが冷えているときは、燃料の蒸発が遅いです。また、エンジンを手動でクランクすると、回転数が非常に低いため、キャブレター内の吸引力が不十分で、混合気を形成するのに十分な燃料を吸い込むことができません。ストランガーは、スロットルとまったく同じバルブですが、主吸気口とスプレーノズルの間に配置されています。ストランガーが閉じた状態でエンジンをクランクすると、キャブレターに入る空気は非常に少なくなるため、吸引力は非常に大きくなります。すると、通常よりはるかに多くの燃料がスプレーノズルから吸い込まれ、この大量の燃料のうち、可燃性混合気を形成するのに十分な量がシリンダーに到達します。エンジンは始動しますが、始動したらすぐにストランガーを開いて、通常の量の空気が入るようにしてください。これを行わないと、過度の吸引により噴霧ノズルから大量の燃料が引き出され、形成される混合気が濃すぎて燃焼できなくなります。
[70ページ]
第5章
キャブレター
混合気を作る装置は 2 つの部分から成り、1 つはシリンダーに吸い込まれる空気の量に燃料を配分するキャブレター、もう 1 つはキャブレターとバルブ室を接続する混合室、または マニホールドです。混合室には調整機能がなく、製造業者の考えに基づいて条件に適合するように形作られた通路 (多くの場合パイプ) です。灯油と留出液を使用する場合、混合室を加熱する必要があるため、多くの場合、燃焼したガスをエンジンから排出するパイプである排気マニホールドに組み込まれています。場合によっては、混合室の周囲に形成された冷却システムに接続されたエンジンのウォーター ジャケットから熱を得ることもあります。[71ページ]
一方、キャブレターには、エンジンを経済的に運転するために理解しておくべき調整機能があります。キャブレターの目的は、通過する空気量に対する燃料の比率を適正に保つことにあることを覚えておけば、これらの調整機能の理解は容易になります。
すべてのトラクター用キャブレターは同じ原理で動作し、その原理はほぼ同じように適用されます。これらの原理を理解し、キャブレターの各部品の目的と役割を理解していれば、どのような種類のキャブレターであっても、調整やメンテナンスは問題なく行えるはずです。
キャブレター本体は、空気が通過する管です。これは鋳物であるため、調整や変更はできません。この管にスプレーノズルが突き出ており、通常、そこから噴出する液体の量を調整するための調整機構が備わっています。 [72ページ]調整を行わない場合は、スプレーノズルを取り外し可能にして、任意の大きさの開口部を有するノズルを挿入できるようにしてください。
図23.—「キングストン」キャブレター、モデルL
キャブレターによっては、追加のエアバルブがメーカーによって設定されているものもあれば、シートに保持するスプリングの強度を制御することで調整可能なものもあります。
図23に示すキャブレターは、スプレーノズル調整が [73ページ]ごく一般的なタイプです。ロッドの先端がスプレーノズルの開口部に突き出るように配置されています。ロッドを上下にねじ込むことで開口部を大きくしたり小さくしたりして、燃料の流量を調整できます。追加空気バルブはフラップ バルブであり、吸引力が大きくなりバルブがシートから持ち上がるまで空気の通路を閉じます。スプレーノズルの周りには、追加空気バルブの下の通路と上の通路を接続するチューブがあります。吸引力が小さく追加空気バルブがシートから持ち上がらない場合、キャブレターを通過する空気はすべてこのチューブを通過します。このチューブは非常に小さいため、少しでも空気が通過するとスプレーノズルから燃料が吸い出され、スプレーノズルは、その量の空気と適切な混合気を作るのに十分な量の燃料が噴出するように調整されます。
これは低速調整で、エンジンが始動し、最低回転数、つまりアイドリング 回転数で運転するための混合気を調整します。この回転数では、エンジンは自力で回転し続けるのに十分なパワーを発揮します。[74ページ]
エンジンの回転速度が上がり、吸入圧力が増加すると、予備空気バルブが弁座から外れ、キャブレターを通過する空気の量が増加します。吸入圧力の増加に伴い、噴射ノズルから排出される燃料の量も増加します。燃料量の増加が空気量の増加に比例するならば、混合気に変化は生じませんが、実際にはそうではありません。吸入圧力が増加すると、噴射ノズルから排出される燃料の割合が空気に対して過剰になり、混合気が濃くなりすぎます。これを克服するために、予備空気バルブはさらに大量の空気を通過させ、燃料と空気の割合が変化しないようにします。
図22の空気通路の下の部屋は燃料カップで、タンクから燃料が流入します。燃料カップ内にはコルクのリングがあり、これが旋回レバーに取り付けられています。レバーの反対側にはニードルバルブがあり、燃料がカップに入る開口部を閉じることができます。カップに燃料が満たされると、コルクがカップの上に浮かび、上昇することで燃料の流れがスムーズになります。 [75ページ]レバーを軸にして燃料を噴射します。燃料が噴射ノズルの先端近くまで達すると、バルブが開口部を閉じ、それ以上の燃料の流入を防ぎます。
図24.—「キングストン」キャブレター、モデルE
図24に示すキャブレターでは、主空気通路はスプレーノズルの先にあり、エンジンが低速で回転しているときはすべての空気がこの通路を通過します。追加の空気入口は、複数の穴で構成されています。 [76ページ]空気がスプレーノズルを通過せずに通過できる穴です。各穴にはボールが付いており、吸引力が低いときはボールが穴を完全に塞ぎます。速度が上昇すると、吸引力が大きくなりボールが穴から浮き上がり、必要な量の空気が流入できるようになります。ボールの重さを変えることで、あらゆる速度において流入する空気の量を適切に制御できることがわかります。
図 23に示すキャブレターと同様に、このキャブレターはフロート供給タイプです。つまり、キャブレターへの燃料の流れは、フロートによって作動するバルブによって制御されます。
これら2つのキャブレターはガソリン用または灯油用に調整できますが、片方に適した調整がもう片方では正しくありません。そのため、ガソリンでエンジンを始動し、灯油で運転するつもりでいる場合、変更時にキャブレターを再調整する必要があります。これでは不十分なので、図25に示すように、ダブルキャブレターが使用されることがあります。これは、 [77ページ]図24 に示す型式は、混合気出口が1つあり、一方はガソリン用、他方は灯油用に調整されています。切替バルブを介して、どちらの混合気出口にも接続できます。
図25.—「キングストン」キャブレター、デュアルモデル
灯油や蒸留油を燃料として使うには、これらの油は通常の状態で容易に蒸発しないため、熱を加える必要がある。 [78ページ]高温でも大丈夫です。一方、ガソリンは蒸発しやすいため、冷えたエンジンでも始動できます。灯油や蒸留油で動くトラクターは、ガソリンで始動し、重質油が蒸発するのに十分な温度になるまで運転します。
ガソリンまたは灯油で作動するキャブレターを 図26に示します。主吸気口はEにあり、そこから空気がスプレーノズルを迂回してチャンバーGに導かれます。混合気は通路Bを通ってシリンダーに流れ込みます。作動速度における燃料制御は、スプレーノズルにねじ込まれたニードルバルブである高速調整によって行われます。その上には、低速時の燃料流量を調整する別のニードルバルブがあります。
追加空気は開口部Aから入り、この開口部はスプリングで保持されたバルブによって低速で閉じられます。このバルブはピボットレバーの一端に接しており、レバーの他端は低速ニードルバルブに接続されています。追加空気バルブが開くとレバーが動き、低速ニードルバルブが持ち上がり、スプレーノズルからより多くの燃料が流れ出ます。[79ページ]
図26.—「EB」キャブレター
[80ページ]このキャブレターはガソリンで始動します。エンジンが高温になると、切替バルブが作動し、エンジンからの燃焼ガスがキャブレターに流れ込みます。燃焼ガスはパイプC、Dを通り、チャンバーGが直接通過するため、非常に高温になります。その後、キャブレターは灯油に切り替えられます。このキャブレターの側面図を図27に示します。
これらのキャブレターはすべてフロートフィード式で、可変速エンジンに使用されます。ポンプで燃料を供給するキャブレターを図28に示します。これは、片側に燃料カップが鋳込まれたシンプルなチューブです。燃料はポンプでボウルに送られ、オーバーフローによって適切なレベルが維持され、余分な燃料はオーバーフローを通ってタンクに戻ります。
このキャブレターは、回転数の変化があまり大きくないエンジン用に設計されています。調整できるのはスプレーノズルのみで、エンジン回転数の変化に合わせて調整します。[81ページ]
図27.—「EB」キャブレター、
側面図
[82ページ]
図28.—ポンプ給油式キャブレター
エンジンが清潔で良好な状態であれば、灯油でもガソリンと同じように動作しますが、灯油の加熱効果はガソリンよりも大きくなります。エンジンがカーボン化すると、通常は [83ページ]プレイグニッション と呼ばれる状態は、防止しないと発生します。未燃焼の燃料または潤滑油からのカーボンがピストンヘッドと燃焼室の部品に堆積し、粒子が白熱点まで加熱され、圧縮行程中に適切な時期よりも前に新鮮な混合気に発火します。その結果、エンジンの出力が低下し、鋭い金属ノッキングも発生します。圧縮行程中にシリンダー内の温度を下げることで、この状態を防ぐことができます。これは混合気に水蒸気を加えることで実現でき、灯油キャブレターには水アタッチメントが組み込まれています。図 28に示すように、これは燃料用のものと同様の水カップとスプレーノズルです。エンジンがノッキングを起こし、プレイグニッションが発生していることが示されると、水が供給され、シリンダー内に送り込まれ、適切な時期よりも前に混合気が発火点まで加熱されるのを防ぎます。[84ページ]
図29は、このキャブレターを水平エンジンに取り付けた様子を示しています。エンジンを始動するには、図のようにガソリンをキャブレターに噴射します。これにより、目的の始動に必要な十分な混合気が得られ、灯油で運転するのに十分な熱が得られます。
図29.—「タイタン」キャブレター
[85ページ]
図30.—
2つの燃料ノズルを備えたポンプ給油式キャブレター
[86ページ]図30 に示すキャブレターも同様ですが、始動時に使用するガソリン用のボウルとスプレーノズルを備えています。また、温水または高温ガスを循環させるための加熱ジャケットも備えています。
多くの場合、燃料はキャブレターに到達する前に加熱されます。これは、給油パイプを排気管に巻き付けたり、温水が循環するジャケットに入れたりすることで行われます。
図31に示すように、別の装置は、排気によって加熱されたチャンバーに混合気を送り込みます。図32は、 混合気が排気管の一方の分岐の周囲にあるジャケットを通過する配置を示しています。切替バルブAによって、この分岐を通過する排気ガスの量を調整し、混合気を任意の温度に加熱することができます。[87ページ]
図31.—「ハート・パー」混合ヒーター
[88ページ]これらの加熱装置はすべて、運転者が熱を制御できるように配置されており、運転者は必要に応じて混合気を加熱することができます。燃料の凝縮を防ぐには十分な熱量が必要ですが、熱量が多すぎると混合気が膨張しすぎてシリンダー一杯の燃料では最大出力が得られないため、エンジン効率が低下します。
図32.—「ツインシティ」マニホールド
[89ページ]図33は、図28に示すタイプの強制給油式キャブレターに使用されるポンプを示しています。プランジャーはカムによって内側に押し込まれ、スプリングによって元の位置に戻る際に外側にストロークします。シリンダーの入口と出口はボールチェックバルブによって閉じられており、入口チェックバルブは外側へのストローク時に開き、出口チェックバルブは内側へのストローク時に開きます。この種のポンプは、チェックバルブが正常に機能し、漏れがないことを確認するだけで十分です。
図34は、燃料タンクとキャブレターの接続を示しています。タンク1の下には、細いワイヤーストレーナー4が入ったチャンバーがあり、燃料はキャブレターに到達するためにこのストレーナー4を通過します。燃料に含まれる汚れはストレーナー4で濾過され、カップ2に集められます。燃料に含まれる水分もここに溜まります。カップ3の汚れは、プラグ3を緩めて取り除くことで取り除くことができます。5は遮断コックで、トラクターを運転していないときは必ず閉じておく必要があります。[90ページ]
図33.—燃料ポンプ
[91ページ]図 35に、タンク、ポンプ、キャブレターの接続を示す 完全な燃料システムを示します。
汚れはエンジンに悪影響を与えるため、混合気を形成する空気は清浄でなければなりません。そのため、トラクターが埃っぽい圃場で作業する場合、エアクリーナーを装備する必要があります。エアクリーナーには3種類あります。そのうちの1つは、空気を水に通して洗浄するものです。このタイプのクリーナーを図36に示します。埃を含んだ空気は中央の通路に入り、出口に到達するために強制的に水を通過します。水とバッフルプレートを通過することで、空気中の埃はすべて除去されます。
図37に示すクリーナーでは、空気をウールの束に通すことで、埃を濾過します。別のタイプのクリーナーはクリームセパレーターと同じ原理で動作します。空気を旋回させることで、埃が側面に飛び出し、ガラス瓶に集められます。[92ページ]
図34.—「エイブリー」燃料接続
[93ページ]
図35.—「オイルプル」燃料システム
[94ページ]これらの空気清浄機は頻繁に空にする必要があります。清潔に保たれていないと、その機能を発揮できないからです。
トラクターのエンジンは、特定の速度で最大出力を発揮するように設計されており、それ以上の速度で運転すると効率が低下し、部品が不必要に摩耗します。そのため、これらのエンジンには通常、最も効率的な速度に維持する調速機が取り付けられています。調速機は遠心力によって作動します。
運動しているものはすべて直線的に動こうとします。円を描くように動かされると、中心から離れようとする力が働きます。これが遠心力です。バケツを頭の周りで振り回すと、水がバケツの中に留まり、放すとバケツが飛んでしまうのも、この遠心力のためです。[95ページ]
図36.—エアウォッシャー
[96ページ]この原理を調速機に応用すると、重りをプレートに取り付けて回転させます。バネで保持されているにもかかわらず、遠心力によって重りは外側に投げ出されます。重りが動くと、スロットルを操作するロッドに作用します。速度が上昇するにつれて、重りはますます外側に動き、速度が所定の値に達したときにスロットルを閉じるように調整するのは簡単です。
図37.—エアストレーナー
[97ページ]
図38.—「EB」調速機
図38は調速機とその接続部を示している。重りRはL字型で、エンジンによって駆動されるプレートに対して斜めに回転する。プレートを駆動するシャフトは、軸に取り付けられたカラーPも支持している。カラーPは軸上で固定され、両端にスライドする。カラーはL字型重りの短いバーに接している。カラーのもう一方の端は、 [98ページ]レバーEは、カラーの動きに応じて動きます。レバーはスロットルに接続されているため、カラーの動きによってスロットルの位置が制御されます。
図39.—「ケース」調速機
シャフトが回転すると、L字型のウェイトの長いアームが外側に飛び出そうとします。これによりウェイトはピボットを中心に動き、短いアームがカラーをシャフト上でスライドさせ、レバーを動かしてスロットルを作動させます。スロットルが閉じ始める速度は、ウェイトを固定しているバネの設定によって決まります。[99ページ]
図40.—「ハート・パー」調速機
[100ページ]調速機と調速機接続を図39 と図40 に示します。
図41に示す調速機は、ロックまたは密閉可能なハウジングに収納されています。これにより、調整値の不正な変更を防止できます。[101ページ]
図41.—垂直調速機
[102ページ]
第6章
点火
ガスエンジンが適切に作動するためには、混合物に正確なタイミングで点火、つまり燃焼させる必要があります。点火が早すぎたり遅すぎたりすると、出力が低下します。
最大の圧力は、混合気全体が燃焼した瞬間に得られます。これは、ピストンがパワーストロークで外側に動き始めるまさにその瞬間に起こります。混合気が燃焼するには少し時間がかかります。発火した瞬間と、全体が炎に包まれる瞬間の間には、わずかな時間差があります。したがって、ピストンがパワーストロークを開始する時に混合気全体が燃焼するには、その時間より前に発火させるか、あるいは、 [103ページ]つまり、圧縮行程の終わりに向かっています。
点火時期はエンジンの回転速度に依存し、回転速度が変化すれば点火時期も変化します。炎が混合気全体に広がるのに必要な時間は変化しません。例えば、エンジンの回転速度が1200回転/分の場合、ピストンが圧縮行程の終点から1/4インチ(約1.3cm)手前にある時に混合気が点火し、ピストンがパワー行程を開始する頃には混合気が燃え上がります。エンジンの回転速度を600回転/分に落とし、点火時期を変えなければ、ピストンが圧縮行程の終点に達する前に混合気が燃え上がり、ピストンがパワー行程を行う位置になる前に圧力が発生します。この圧力はエンジンを逆回転させようとします。場合によってはエンジンを停止させるほどの圧力になります。フライホイールの運動量が十分に大きい場合、 [104ページ]ピストンが圧力に逆らってストロークの最後まで押し出されてしまうと、出力が低下します。これはプレイグニッション、つまり早すぎる点火と呼ばれます。その影響の一つとして、大きな圧力によってベアリングからオイルが押し出され、ベアリングとシャフトが衝突することで、激しい金属音のようなノッキング音が発生します。この問題を解決するには、ストロークの後半で点火を起こす必要があります。
エンジンを1200回転以上に加速すると、ピストンは圧縮行程である程度の距離を移動してから混合気が完全に燃え尽きます。すると燃焼空間が大きくなりすぎて混合気が最大圧力を発生できず、再び出力が低下します。この場合の対策としては、圧縮行程のより早い段階で点火を行うことが重要です。
点火が圧縮行程の早い段階で起こるようにすると進角すると言われ、点火が行程の遅い段階で起こるようにすると遅角すると言われます。[105ページ]
最良の結果を得るには、ノッキングを起こさずに可能な限り点火時期を進めた状態でエンジンを運転する必要があります。
混合気は常に電気火花によって点火され、この火花を生成および制御する部品は 点火システムと呼ばれます。
点火システムは、第 1 に電流を生成する装置 (通常はマグネト)、第 2 に 火花の発生の瞬間を制御するタイマー、第 3 にシリンダー内に突出し火花が発生する点火プラグ、第 4 に火花電流のオン/オフを切り替えるスイッチ、第 5 に部品を接続するワイヤまたは ケーブルで構成されます。
火花を発生させる電流は常に磁気によって発生します。マグネトーでは、磁気は内部に備えられた重い鋼鉄製の磁石から得られます。磁石の端から端まで、常に磁気が流れています。電流を得るためには、コイルが必要です。 [106ページ]磁気の中に電線を置き、磁気の強さを変化させます。磁気は弱くなったり強くなったりを繰り返します。強さが変化するたびに電線に電流が流れ、磁気の強さが変化し続ける限り電流は流れ続けます。強さの変化が非常に大きい場合、つまり磁気が非常に弱い状態から非常に強い状態へ、または非常に強い状態から非常に弱い状態へ変化する場合は、強さの変化が小さい場合よりも電流は強くなります。また、ゆっくりと変化するよりも、急激な変化の方が電流は強くなります。
このように電流を生成する電気原理は誘導と呼ばれ、生成された電流は 誘導電流として知られています。
マグネトには2つ以上の磁石があり、それらの端、つまり極の間にはアーマチュアと呼ばれる鉄片が回転しています 。磁石の極の間に置かれた鉄片は [107ページ]アーマチュア自体が磁石になります。アーマチュアは、回転すると磁力の強さが継続的に変化するような形状になっており、アーマチュアの磁力の強さの変化によって火花電流が生成されます。
図42.—アーマチュア
最もよく知られているボッシュマグネトーの鉄製アーマチュアを図42に示します。アーマチュアは中央のバーと2つのヘッドで構成され、ワイヤーは中央のバー、つまりコアに巻き付けられています。アーマチュアを回転させるシャフトは、ヘッドの両端に取り付けられています。
図43は、磁石の極間のアーマチュアの異なる位置を示し、アーマチュアの磁気の変化を示しています。 [108ページ]中央の棒。磁石の一方の極からもう一方の極へは、磁力が絶えず流れています。鉄片が磁石と磁力線の間に挟まれている場合、磁力線はそれを橋渡しとして利用しますが、多くの場合、最も簡単な経路は空気中を通ることです。図43のAでは、アーマチュアが交差しており、その中央の棒、つまりコアが磁力線にとって完璧な橋渡しを形成しています。実質的にすべての磁力がこの中心の棒を通り、アーマチュア自体が強力な磁石となります。アーマチュアは独自の磁力線を形成し、コアを通って一方のヘッドへ、空気を通ってもう一方のヘッドへ、そして再びコアへと流れます。
図43.—アーマチュアコアを通る磁気の流れ
Bでは、アーマチュアが少し回転しています。磁力の大部分は [109ページ]コアを流れる電流は依然として一定ですが、一部は頭部を通り、空気層を横切って反対側の極へと流れるという、より容易な経路を見つけています。そのため、コアの磁力はAよりも少し弱くなります。
Cでは、頭部のみが両極間の橋渡しをしており、磁心はもはや磁路を形成しないため、磁力は磁心を通過しません。磁心はもはや磁力を生成しません。AからCへの移行により、磁心の磁力の強さは完全に変化しました。磁力は最大強度から完全に消滅したからです。
Dのようにさらに移動すると、コアは再びブリッジとして機能し、強度の変化が再び生じます。今回は、ゼロから再び最大強度になります。DからBへの移動では、強度にわずかな変化が見られますが、火花電流を発生させるほどではありません。火花電流が発生するのは、BからDに移動する場合のみです。
このタイプのマグネトーでは、ヘッド間の空間にコイルが巻かれており、 [110ページ]ワイヤーは当然電機子とともに回転します。ワイヤーの巻き数が多いほど電流が強くなるため、可能な限り巻き数を多くするために非常に細いワイヤーが使用されます。
ボッシュマグネトーでは、最初の数層は粗い線で、一次巻線と呼ばれます。残りの層は二次巻線と呼ばれ、非常に細い線で、この2つは一方が他方の延長線となるよう接続されています。
ストローク中の正確なタイミングで火花を発生させることが最も重要であることは既に説明しました。マグネトーエンジンでは、火花の発生タイミングはタイマー、またはサーキットブレーカーによって制御されます。サーキットブレーカーは、マグネトーエンジンが火花を発生させるのに十分な電流を流した瞬間に自動的に作動するスイッチです。
図 44 は、アーマチュアの 1 回転を示しており、アーマチュアが位置 B から位置 D まで 2 回通過していることがわかります。これは、各回転中に火花電流が 2 回発生することを示しています。 [111ページ]したがって、遮断器は1回転ごとに2回作動する必要があります。遮断器はマグネト発電機の端部に配置され、一部の機種ではアーマチュアと共に回転し、固定カムによって作動しますが、他の機種では固定され、アーマチュアシャフト上のカムによって作動します。どちらの場合も効果は同じです。
図44.—アーマチュアの1回転
[112ページ]
図45.—ボッシュマグネトーの接続
[113ページ]図45は、ボッシュマグネトーのアーマチュア巻線が遮断器とアーマチュアにどのように接続されているかを示しています。図示の遮断器はボッシュで使用されているものではなく、原理を説明するためのものです。遮断器は、片端が軸で固定されたレバーと、もう片端がネジの先端に当接する構造になっています。カムがレバーに当接し、レバーを動かしてネジとの接触を遮断します。カムは、電流が最も強いときにレバーを動かすように設定されています。
アーマチュア上の粗いワイヤ、つまり一次巻線は、レバーと遮断器のネジに接続されています。レバーがネジに接触すると、一次巻線で発生した電流は、完全な経路、つまり回路を流れます。
細いワイヤー、つまり二次巻線は一次巻線の上に巻かれ、その最内端は一次巻線の最外端に接続され、一方が他方の延長線を形成します。二次巻線の最外端は点火プラグに繋がっており、二次巻線で発生した電流は点火プラグに流れ、十分な強度があれば点火プラグに電流が流れます。 [114ページ]プラグの小さな隙間を飛び越えて、一次側を経由して二次側に戻ります。
図43を参照すると、アーマチュアがDからBまで回転する間に一次側に微弱な電流が発生します。このとき遮断器が閉じているため、電流はこのようにして確保された経路を流れます。二次側にも電流が流れようとしますが、その電流は弱すぎて点火プラグのギャップを飛び越えることができません。アーマチュアが図43の点Cに近づくにつれて、一次側の電流は大きくなり、二次側の電気は点火プラグのギャップを飛び越えようとしますが、それでも飛び越えることができません。
アーマチュアが点Cを通過すると、遮断器が開きます。このとき最も強い一次電流は、そこから別の経路を探し、二次巻線に流れ込みます。この一次電流の流れは、二次巻線に既に存在する圧力と相まって、十分に強い電流を形成します。 [115ページ]点火プラグの隙間を飛び越え、その飛び越えによって点火火花が発生します。
アーマチュアが図 43 の位置 Dに移動すると、回路ブレーカーが閉じ、動作が繰り返されます。
図46.—「KW」インダクタ
したがって、このタイプのマグネトーは、アーマチュアが 1 回転するごとに 2 つの火花を発生すると考えられます。
KWとDixieのマグネトはBoschと同じ原理で動作しますが、巻線がコイルから分離されている点が異なります。 [116ページ]アーマチュアは回転しません。回転部分は インダクタと呼ばれる鉄のブロックで構成されており、回転すると磁力が巻線のコアに向いたり遠ざかったりする形状になっています。その結果、コアは磁力を増したり失ったりし、この継続的な強度変化によって巻線に火花電流が発生します。
KWマグネトーのインダクタを図46に示します。これはシャフトで構成されており、その上に2つの鉄片が直角に取り付けられています。これらを接合するシャフト部分が巻線のコアとなります。このコアに巻線が巻かれ、糸が糸巻き機に巻かれるのと同様ですが、間に隙間があるため、シャフトはコイル内で回転します。
図47は、磁石の極間を回転するインダクタの3つの位置を示しています。最初の位置では、磁力は片方のブロックの一端Aからコアを通り、もう一端Cから出て、磁石の一方の極からもう一方の極へと流れます。 [117ページ]もう一つのブロックの磁力線がコアに接触すると、コアは磁石となり、独自の磁力を形成します。インダクタが2番目の位置に回転すると、ブロックが磁力線の経路となるため、磁力線はコアを通過せずに通過できます。コアを通る磁力線がなくなると、コアの磁力線は消滅し、火花電流を発生させるために必要な強度の変化が生じます。
図47.—「KW」インダクタの3つの位置
[118ページ]インダクタが 3 番目の位置にあるとき、コアは再び磁気の経路となり磁化されます。これらの変化はインダクタが回転する限り継続します。
図48.—「ディキシー」インダクタ
ボッシュのようなアーマチュア型マグネトーは1回転につき2つの火花を発生するが、KWは4つの周期があるため4つの火花を発生する。 [119ページ]回転するたびに、コアの磁気の強さが十分に変化して火花電流が発生します。
これらのマグネトーでは回転軸は磁石の両端と平行ですが、ディキシーマグネトーでは図48に示すように直角になっています。軸は真鍮や青銅などの金属でできており、磁気が流れないようになっています。そうでなければ、軸は連続した磁路を形成してしまいます。インダクタブロックは軸に取り付けられ、磁石の極の延長として機能します。ワイヤが巻かれるコアは別部品で、磁石のアーチの下に配置され、その両端が下方に伸びてトンネルを形成し、その中でインダクタが回転します。
図49はインダクタの端面図であり、コアが見えるように磁石が切り取られている。インダクタブロックAは磁石の一方の極の延長線上にあるため、磁力はそこから磁石のもう一方の極の延長線上にあるブロックBへと流れようとする。 [120ページ]インダクタが図49の 位置1にある場合、磁気はブロックAからコアを通ってブロックBへと流れ、コアは磁化されます。位置2では、磁気はコア自体ではなく、コアの両端を通って一方のブロックからもう一方のブロックへと流れます。このときコアは磁化を失いますが、インダクタが位置3に移動すると再び磁化を取り戻します。
図49.—「ディキシー」インダクタの3つの位置
ほぼすべてのマグネト発電機では、遮断器はアーマチュアまたはインダクターシャフトの端にあり、それによって作動します。ボッシュ [121ページ]図50 に示す回路遮断器では、部品はシャフトに取り付けられたプレート上に搭載され、シャフトと共に回転します。レバーはL字型で、角度をつけて旋回しており、一方の端はネジの先端に接しています。シャフトが回転すると、レバーのもう一方の端がカムとして機能する金属ブロック上を引っ張られ、軸を中心に移動してネジから離れます。ネジを回すことで、分離距離を調整できます。
図50.—「ボッシュ」回路ブレーカー
[122ページ]KWマグネトーの遮断器では、図51 に示すように、レバーは固定された状態でカムが回転します。カムはレバーを1回転につき2回しか動かさないことがわかります。マグネトーは1回転で4つの火花を発生させることができますが、このカムの配置ではそのうち2つしか使用されません。
図51.—「KW」回路遮断器
磁気の強さに大きな変化があったとき、そして [123ページ]磁力の変化は突然に起こります。磁力の変化は変化しません。なぜなら、コアの最大磁力は磁石によって与えられ、この磁力からゼロに変化することが最大の変化だからです。しかし、変化の急激さはマグネトーの回転速度に依存します。4気筒エンジンでは、クランクシャフト1回転につき2回の火花が必要です。したがって、このエンジン用のボッシュ製マグネトーのアーマチュアは、クランクシャフトと同じ速度で回転します。
KWマグネトーは、1回転につき4つの火花を発するため、クランクシャフトの半分の速度で動作させることができますが、その場合、磁力の強さの変化が緩やかになり、火花電流の強度が十分ではありません。火花を2つだけ使用することで、マグネトーはクランクシャフトと同じ速度で動作し、磁力の強さの変化がより急激になり、より強力な火花電流が生成されます。[124ページ]
1 気筒エンジンのマグネトーのブレーカーにはカムが 1 つしかなく、アーマチュアが 1 回転するごとに 1 回の火花が発生します。アーマチュアはクランク シャフトの 2 回転ごとに 1 回転します。
エンジンのシリンダー数がいくつであろうと、マグネトーは、あるシリンダーの点火から次のシリンダーの点火までの間に、点火点から次の点火点へと回転しなければなりません。マグネトーは、クランクシャフトからギアまたはチェーンを介して駆動されます。ギアまたはチェーンは、ピストンが点火位置にある瞬間にマグネトーが点火点に位置するように、適切な比率で調整されています。
複数の気筒を持つエンジン用のマグネトーには、点火準備が整った特定の気筒に点火電流を送るディストリビュータが備えられています。ディストリビュータはマグネトーに組み込まれた回転スイッチで、エンジンの気筒 数と同じ数の接点( ポイント)を備えています。[125ページ] マグネトーが火花電流を生成し、回転ディストリビューター アームが電流を接点の 1 つに渡す位置にあり、電流はそれに接続されているスパーク プラグに流れます。
電流が流れるためには、完全な経路、つまり回路が必要です。マグネトー点火システムでは、この経路は一部が電線で、一部がエンジンの金属でできています。図45の図で は、電流はブレーカーレバーと点火プラグから電線を経由してマグネトーに戻っていますが、実際にはエンジンの金属を経由して戻ります。これはグランドリターンと呼ばれ、回路は接地されていると言われます。[126ページ]
図52.—「ボッシュ」マグネトーの断面図
[127ページ]図52は、ボッシュ製マグネトーの側面図で、内部が見えるように一部が切り取られています。図からわかるように、一次巻線の一端はアーマチュアにねじ込まれ、マグネトーの金属部に接続されています。マグネトーはエンジンに取り付けられているため、一次巻線はエンジンにも接触しています。一次巻線の他端は、図50に示すように、回路遮断器の絶縁ブロックにつながっています。このブロックはディスクから絶縁されています。つまり、ディスクに取り付けられている間は、硬質ゴムまたはマイカ片によってディスクに接触しないように保護されています。これらの部分を通して電流は流れません。
レバーは接地されており、マグネトーの金属と接触しています。レバーが絶縁ブロックのネジに触れると電流が流れ、離れると回路が遮断されます。
二次巻線の一端(図52)は一次巻線の外側の端に接続されます。もう一端はスリップリングに接続されます。スリップリングは、アーマチュアに取り付けられ、アーマチュアと共に回転する硬質ゴム製のホイールに取り付けられた金属リムです。スリップリングに流れる火花電流は、カーボンブラシによって分配器に送られます。
エンジンが作動中にスパークプラグコードが外れると、電流は経路を失い、別の経路を探します。これは非常に強力です。 [128ページ]巻線を突き破って電流経路を作るほどの電流はマグネトーに損傷を与えるため、 安全スパークギャップを設けることでこれを防ぎます。安全スパークギャップは、通常の電流経路が遮断された際に電流経路を確保する安全弁のような役割を果たします。安全スパークギャップは2つの金属点で構成され、1つはマグネトーの金属に接続され、もう1つはスリップリングブラシに接続されています。スパークプラグを貫通する経路よりも困難ですが、巻線を貫通する経路よりも容易です。
図53はKWマグネトーの断面図です。コイルは回転しないため、スリップリングは不要で、点火電流は直接ディストリビューターに流れます。[129ページ]
図53.—「KW」マグネトーの断面図
[130ページ]エンジンを始動するには、マグネトを十分速く駆動して火花を発生できるだけの速度でクランク シャフトを回転させる必要があります。大型エンジンではこれが困難な場合が多いため、マグネトにインパルススターターを装備するのが非常に一般的です。インパルス スターターの片方はマグネト シャフトに、もう片方はマグネトを駆動するエンジン シャフトに接続され、この 2 つはスプリングで接続されています。始動時には、キャッチがアーマチュアを保持して回転を防止します。しかし、駆動シャフトが回転すると、その際にスプリングが巻き取られます。ある時点でキャッチが自動的に解除され、スプリングがアーマチュアを十分な火花を発生する速度で押し出します。こうして、エンジンが非常にゆっくりとクランキングされている場合でも、火花が保証されます。
[131ページ]
第7章
バッテリー点火システム
トラクターエンジンの多くはマグネト点火を使用していますが、バッテリーとコイルのシステムを使用しているものも多く、これらはマグネトシステムと原理的には同じですが、磁気を生成する方法が異なります。
銅は非磁性金属です。つまり、磁気は銅線を通過せず、磁化もされません。鉄粉の山を銅線でかき混ぜても、予想通り何の影響も見られません。しかし、電流を銅線に流すと、図54に示すように、まるで本物の磁石のように鉄粉が銅線にくっつきます。[132ページ]
図54.—銅線の磁性
電気の原理の一つとして、電流が電線を流れると、その電線は磁力で囲まれ、電流が流れている限り磁力は持続するというものがあります。回路が遮断され、電流が流れなくなると、磁力は消滅します。発生する磁力は微弱ですが、電線を鉄棒に巻き付けると非常に強くなります。電流によって発生した磁力は鉄棒に流れ込み、鉄棒はマグネトーの巻線の芯のように、自ら磁力を放出します。これは図55に示されています。電流の強さを変えたり、電流を遮断したりすることで、磁力の強さは変化 します。[133ページ] 磁気の強さを変化させることができ、この強さの変化によって火花電流を発生させることができます。
図55.—電気から磁気へ
原理は図56に示されている。Aは鉄棒の一端に巻かれた電線コイルで、電池に接続されている。Bは全く別の電線コイルで、鉄棒の他端に巻かれており、両端はわずかに離れている。電池のスイッチを閉じると、コイルAに電流が流れ、 [134ページ]バーは磁化され、放出される磁気はコイル B で感知されます。スイッチが開かれると、電流の流れが止まり、バーの磁気が消えます。この強度の変化によってコイル B に電流が発生し、その電流が両端の間の空間を通過するときに火花が発生します。
図56.—スパークコイルの原理
点火コイルでは、コイルBがコイルAの上に巻かれています。コイルAは一次巻線と呼ばれ、数層の粗い線で構成されています。コイルBは二次巻線と呼ばれ、巻数が多いほど電流は強くなり、 [135ページ]巻線を鉄心に近づけることで、磁力強度も向上します。そのため、二次巻線は非常に細い線で作られ、非常に多くの巻数になっています。
火花を発生させるには、一次巻線に電流を流して磁力を発生させ、その後電流を止めて磁力を弱めます。二次巻線は、これらの磁力の変化の影響を受けます。しかし、棒は磁力を得るよりも磁力を失う方が速いため、二次巻線への影響は磁力の弱まりによって大きくなり、火花電流が発生します。
この原理を点火に利用するために、エンジンには回転スイッチが取り付けられています。このスイッチは、ピストンが圧縮行程にあるときに回路を閉じ、点火が必要な瞬間に回路を遮断します。回転スイッチ、またはタイマーと組み合わせることで、 [136ページ]マグネトーのディストリビューターのようなディストリビューターで、火花電流をそれを受け取る準備ができているシリンダーに渡します。
図57.—「アトウォーター・ケント」点火システム
強力な火花電流を発生させるには、磁気を急激に消滅させるために、回路を可能な限り急激に遮断する必要があります。図57は、アトウォーター・ケント方式でこれがどのように行われるかを示しています。[137ページ]
遮断器の部品はプレート上に搭載されており、プレートの中央にはノッチ付きのシャフトが回転します。このシャフトの側面には、スライドキャッチのフック状の端部が接しています。ノッチがこのフック状の端部の下に来ると、スライドキャッチは前方に引き込まれ、ノッチが下から抜けるとバネによって元の位置に戻ります。リフターは金属製で、片端が軸で固定されており、その自由端はスライドキャッチと、接点の一つを支える平鋼バネの間にあります。
図57Aは、システムの図解です。Bは、ノッチがスライドキャッチを前進させるときの部品の位置を示し、Cは、バネがスライドキャッチを元の位置に戻すときの部品の位置を示しています。このように後退する際にリフターに当たり、リフターが接触バネを動かして回路が閉じますが、部品が元の位置に戻ると回路は瞬時に切断されます。部品の動きは非常に速いため、目にはまるで [138ページ]静止している。回路は一瞬閉じますが、コイルを磁化・消磁し、火花電流を発生させるには十分です。
このシステムの動作は、回路が作られ、そして切断される非常に速い速度に依存します。コアが完全に磁化されるには時間が足りませんが、生成される磁気の強さは急速に変化するため、点火火花を生成するのに十分な強さの電流が流れます。
同様の原理を持つ他の電池システムでは、コアが完全に磁化されるまで回路が長時間閉じられた後、突然回路が切断されます。これらのシステムの中には、タイマーによって回路を切断するものもあれば、バイブレーターを介して磁気によって回路を切断するものもあります。
図58は、バイブレーターコイルシステムを示しています。タイマーは、ある種の絶縁材料で作られたリングで、その中に金属板が組み込まれており、タイマー接点の1つを形成しています。もう1つの接点は、エンジンによって駆動される回転ブラシです。ブラシが金属板に接触すると回路が閉じます。[139ページ]
図58.—バイブレーターコイル点火システム
[140ページ]コアの端の反対側には、平らな鋼鉄のバネ、またはバイブレーターのブレードがあり、ネジの先端に接しています。コアが磁化されると、ブレードの端が引き寄せられ、ネジから離れます。電池の電流はタイマーの接点からネジへ、次にバイブレーターのブレード、そしてコイルの一次巻線へと流れます。するとコアが磁化され、ブレードをネジから引き離して回路を切断します。これにより磁気が消滅し、コイルの二次巻線に火花電流が発生します。バイブレーターのブレードは磁気によって押さえつけられなくなったため、ネジに向かって跳ね返ります。回路が再び形成され、動作が繰り返されます。バイブレーターのブレードの動きは非常に速く、1秒間に数百回の振動があります。[141ページ]
図59.—スパークプラグ
図59にスパークプラグを示す。これは、シリンダーにねじ込まれた金属シェルと、磁器、雲母、または類似の材料で作られた絶縁体から構成され、その絶縁体の中心に [142ページ]電極は金属棒で、その下端はシェルまたはシェルに接続されたワイヤからわずかな距離だけ離れています。この距離が火花電流が通過するギャップとなり、火花が発生します。
スパークプラグは発火時の圧力を受けるため、その圧力に耐えられるよう強固に作られていなければなりません。スパークプラグの漏れは、バルブの漏れと同様にエンジンの出力を低下させます。
[143ページ]
第8章
伝達
トラクターにおいて、エンジンの動力を駆動輪に伝える部分をトランスミッションといい、 クラッチ、変速機、差動装置 、駆動装置などが含まれます。
ガス エンジンは、高速で動作しているときのみ動力を供給し、吸気行程と圧縮行程を通じて外部からの動力によって駆動されるまで動作しないことがわかっています。
トラクターはエンジンが始動して動力を供給するまで動くことができません。そのため、エンジンを駆動機構から切り離し、独立して走行できるようにする必要があります。これは、2つのシャフトを接続または切断する装置である クラッチによって行われます。[144ページ]
図60.—内部クラッチ
クラッチは、接続時に突然ではなく徐々に作動するように設計する必要があります。突然作動すると、トラクターはすぐにフル稼働する必要があり、深刻な問題を引き起こします。 [145ページ]部品に負担がかかり、破損の恐れがあります。あるいは、エンジンが突然停止する可能性もありますが、これも部品に負担がかかります。
クラッチを滑り、少しずつクラッチが掛かるようにすることで、トラクターはゆっくりと発進し、徐々に速度を上げ、その後クラッチの滑りが止まり、しっかりとクラッチが掛かります。
すべてのクラッチは、ある面と別の面の摩擦によって作動します。クラッチの表面は曲面のものもあれば、平面のものもあり、また、ホイールまたはドラムに巻き付けられたバンド状のものもあります。クラッチは、ハンドレバーまたはフットペダルで操作されます。
図60は、ドラム内部で作動するクラッチの一種を示しています。ドラムはフライホイールの張り出したリム部分であることが多いです。中央のシャフトはフライホイールとは独立しており、シャフトに取り付けられたクラッチの目的は、トラクターの始動時にシャフトとフライホイールをロックすることです。[146ページ]
ドラムに接するブレーキシューは、ピボットレバーの端を形成し、ドラムとの摩擦によって生じる熱に耐えるアスベスト材料で裏打ちされています。
円錐形の鋼鉄ブロックがシャフト上を縦方向にスライドし、所定の位置に押し込まれるとヨークが押し出され、ブレーキシューがドラムに押し付けられます。
プレートクラッチ、またはディスククラッチを図61に示します。プレートクラッチの原理は、2枚の25セント硬貨の間に50セント硬貨を挟み、親指と人差し指で挟むことで説明できます。硬貨を緩く挟むと、50セント硬貨を2枚の25セント硬貨の間で回すことができますが、強く挟むと硬貨間の摩擦が大きくなり、1枚の硬貨を回すともう1枚の硬貨も回らなくなります。[147ページ]
図61.—プレートクラッチ
[148ページ]フライホイールには、ディスクまたはプレートを支持するスタッドが取り付けられています。このプレートはフライホイールと共に回転し、実質的にはフライホイールの一部となっています。このプレートの両側には、駆動軸に支持された別のプレートが配置されています。これらのプレートは駆動軸と共に回転しますが、軸に沿ってスライドすることもできます。軸の端は四角形で、カラーの四角い穴に嵌合します。そのため、カラーは軸に沿ってスライドしますが、2つのプレートは同時に回転する必要があります。一方のプレートのハブには、外側のプレートを押し付け、フライホイールプレートを挟むようにカムが取り付けられています。カムは、カラーを押し付けることで作動します。
最初の図はクラッチが解放された状態、つまりクラッチが外れた状態を示しています。この状態では、プレートが接触していないため、シャフトを回転させなくてもフライホイールが回転します。2番目の図はクラッチが接続された状態、つまりクラッチが接続された状態を示しています。カラーがカムに押し付けられ、プレートが引き寄せられ、フライホイールプレートが挟まれます。こうしてフライホイールとドライブシャフトは一緒に回転します。
プレートクラッチは、多くの場合 3 枚以上のプレートで作られており、オイル浴で作動するものもあれば、ドライで作動するものもあります。[149ページ]
コーンクラッチでは、フライホイールの突出リムは漏斗状になっており、そこにドライブシャフトの端に取り付けられたコーン状のディスクが嵌合します。クラッチを作動させるには、ディスクをシャフトに沿ってフライホイールに押し当てます。この2つの間の摩擦力だけでシャフトを駆動できます。
クラッチを投入すると、最初は滑りますが、最終的にはしっかりと固定され、徐々にグリップが効いてきます。クラッチを放つと、瞬時に完全に解放されます。
エンジンの出力は、シリンダーのボアと ストローク、そして回転数に依存します。シリンダーのボア(直径)が大きいほど、またストローク(クランクシャフトの半回転あたりのピストンの移動距離)が長いほど、燃焼空間が広くなり、吸入できる混合気の量も増えます。つまり、混合気の量が多いほど、燃焼時に発生する出力も大きくなります。
各シリンダーは、エンジンが2回転するごとに1回動力を生み出す。 [150ページ]クランクシャフト。エンジンが毎分 1,000 回転で動作する場合、毎分 500 回転で動作する場合よりも 2 倍のパワー ストロークが発生し、その 1 分間に 2 倍のパワーが生成されます。
トラクションエンジンは、部品に過度の負担をかけずに最大の出力を発揮できる特定の速度で運転するように設計されています。特定のエンジンにおけるこの 標準速度は、シリンダーの数、サイズ、設計、およびメーカーが設定したその他の詳細によって異なります。エンジンの性能を最大限に引き出すには、常にこの速度で運転する必要があります。
トラクターを動かすのに必要なパワーは、地面の硬さや滑らかさ、勾配、牽引する荷物など、様々な要因によって異なります。トラクターが平地を走行し、非常に大きな荷物を牽引している場合は、エンジンが全力で駆動することもあります。
丘に差し掛かると、トラクターとその荷物を持ち上げながら前進させる必要があるため、さらに大きな力が必要になります。 [151ページ]エンジンはすでに限界まで稼働しており、必要な追加出力を出力できず、何らかの補助措置を講じない限り、速度が低下して停止してしまいます。このような場合、変速ギアはエンジンの力をさらに増幅させるために使用されます。これは、重い荷物を持ち上げる際に滑車と滑車がより大きな力、つまり支点となるのと同じです。
エンジンの通常回転速度が毎分1,000回転で、駆動輪が1回転する間にエンジンが40回転するように接続されており、トラクターの速度が時速3マイル(約4.8km)だとします。4気筒エンジンの場合、駆動輪1回転につき80回のパワーストロークが発生します。エンジンは最大出力を発揮しており、丘を登ったり、荒れた路面を走破したりするなど、トラクターにさらなる負荷がかかっても、それ以上の出力は得られません。
エンジンと駆動輪の接続を変更することで、 [152ページ]駆動輪1回転につきエンジンの回転数を2倍にすることで、動力ストローク数も2倍になり、車輪の回転力も2倍になります。エンジン回転数は変わらないため、車輪の回転速度は従来の半分になり、トラクターの速度は時速1.5マイル(約2.4キロメートル)になります。しかし、障害物を乗り越える能力は2倍になります。
エンジンと駆動装置間の接続のこの変更は、エンジンによって駆動され、次に車輪を駆動する変速ギアによって実行されます。
変速ギアにはさまざまな種類がありますが、それらはすべて歯車、つまりギアの動作に依存しているため、基本原理はすべて同じです。
2つの歯車が同時に、あるいは噛み合って動いている場合、歯の数が同じであれば、同じ速度で回転します。片方の歯車の歯数がもう片方の半分、例えば10歯と20歯だとすると、10歯の歯車は2回転する間に2回転し、20歯の歯車は1回転します。[153ページ]
変速機には2つのシャフトがあり、1つはエンジンによって駆動され、もう1つは車輪を駆動します。それぞれのシャフトにはギアが取り付けられており、もう1つのシャフトのギアと噛み合います。これらのギアのペアはサイズが異なり、どのペアでも使用できます。エンジンによって駆動されるシャフトはエンジンの回転に合わせて回転し、もう1つのシャフトの速度は使用されているギアのペアに依存します。
ギアのペアを切り替えることで、エンジンと駆動軸の回転速度は変化せず、従動軸、ひいては車輪の回転数を変化させることができます。これにより、車輪が1回転する間に発生する動力ストロークの回数が変化し、車輪の回転力が増減します。
高速、またはハイギアとは、車輪に最大の速度を与えるギアの組み合わせですが、1回転あたりのパワーストロークは最も少なくなります。最も遅いギアの組み合わせは、 [154ページ]車輪に伝達される速度は最大ですが、動力ストロークの数は最大であるため、低速または低ギアと呼ばれます。
多くのトラクターには、低速と高速の 2 つの速度しかありませんが、高速ギアで走行するには過酷だが低速では容易すぎる条件のために、中間の組み合わせを備えたトラクターもあります。
変速機構は、トラクターの後進または後退も可能にします。2つの歯車が同時に回転すると、2つの歯車は反対方向に回転しますが、3つの歯車列では、外側の歯車は同じ方向に回転します。変速機構の通常の組み合わせでは、前進には2つの歯車を使用し、従動軸を反対方向に回転させてトラクターを後退させるには、2つの歯車の間に3つ目の歯車を噛み合わせます。
さまざまなメーカーの変速ギア間の違いは、必要なギアのペアを動作させるために使用される方法にあります。[155ページ]
図62.—スライディングギアの原理
[156ページ]一般的な方式は2つあります。1つは、各ペアの歯車がシャフト上で前後にスライドしますが、シャフトと共に回転する必要があります。そのため、歯車はシャフトと噛み合ったり外れたりします。もう1つは、ペアの歯車は常に噛み合っていますが、片方の歯車はシャフトに対して緩く、シャフトと歯車は独立して回転します。2つの歯車を動作させるには、緩い方の歯車をシャフトに固定します。
図62はスライディングギアタイプの原理を示しています 。エンジンによって駆動されるシャフトの一部は四角形で、ギアの四角い穴に嵌合します。ギアはシャフトに沿ってスライドしますが、同時に回転します。各スライディングギアはシフターブロックによって動かされ、シフターブロックはシフトレバーによって操作されます。各ギアにはシフターブロックがあり、シフトレバーを左右に動かすことでいずれかのギアを操作できます。
図63はジョークラッチ型の変速機を示しています。この変速機では、歯車は常に噛み合っていますが、作動していないときは軸上で緩みます。図にはかさ歯車が示されています。かさ歯車は、駆動軸と従動軸が直角になっている場合に適用されます。図62に示すように、平行軸に取り付けられた平歯車にも同じ原理が適用されます。[157ページ]
図63.—ジョークラッチ変速ギアの原理
[158ページ]シャフトの中心は四角形で、ブロックが取り付けられます。ブロックは両端にスライドしますが、シャフトと共に回転します。ブロックの両端には大きな歯があり、遊星歯車のハブの歯とかみ合います。ブロックを歯車の一つとかみ合わせると、その歯車はシャフトと共に回転します。
図には前進速度のみが示されています。後進は、同じシャフト上の 2 番目のギアによって得られます。この 2 番目のギアは、従動ギアの中心の反対側に配置され、従動ギアを反対方向に回転させます。
トラクターが旋回するとき、外輪は内輪よりも大きな円を描き、移動距離も長くなります。両輪は同じ時間で移動するため、エンジンで駆動されているにもかかわらず、外輪は内輪よりも速く回転しなければなりません。これは差動装置によって実現されます。差動装置は 内輪と外輪の2つの車輪を駆動します。[159ページ] 変速ギアによって車輪が駆動され、車輪の回転抵抗の差によって自動的に作動します。
差動装置の作用は、車軸に取り付けられた一対の車輪(バギーの車輪のように)と、その間を伝わるのに十分な長さの棒を使った実験で説明できます。車輪が滑らかな地面についた状態で、棒の両端を車輪の上部に通し、それぞれの端をスポークに押し付けます。棒の中央を持ち、前方に押します。棒の圧力がスポークに伝わり、車輪が回転します。車輪は滑らかな地面に接しているので、それぞれの動きに均等な抵抗がかかり、まっすぐに前進します。
今度は、車輪の一方を滑らかな路面に置き、他方を砂の上に置いた状態で実験を繰り返します。滑らかな路面上の車輪はもう一方の車輪よりも抵抗が少ないため、車輪の動きが速くなり、棒が両方に等しい圧力をかけているにもかかわらず、一対の車輪は回転します。[160ページ]
エンジンによって発生した動力は、差動装置によって両方の後輪に伝達されます。両方の車輪が等しい抵抗に遭遇すると、両方の車輪は同じように回転しますが、一方の車輪が他方の車輪よりも大きな抵抗に遭遇すると、その車輪は減速し、もう一方の車輪はそれに応じて加速します。
駆動輪が2つあるトラクターは、スムーズに旋回するために差動装置を使用する必要があります。差動装置がないと、車輪は常に等速度で回転するため、旋回時にスリップが発生してしまいます。
しかし、デファレンシャルの使用には欠点があります。片方の車輪が泥沼に陥り、もう片方の車輪が硬い地面に接している場合、泥沼に陥った車輪はほとんど抵抗を受けないため、エンジンの全動力が泥沼に陥った車輪に伝わります。泥沼に陥った車輪は回転しますが、トラクターは動きません。一方、もう片方の車輪は静止したままです。このような場合、トラクターを動かすには、牽引力のある車輪に全動力を伝える必要がありますが、デファレンシャルではこれができません。[161ページ]
一部のトラクターでは、差動装置が部品同士をロックするように作られています。このロックは、片方の車輪が泥濘の中に入ったときに使用され、これにより動力が両輪に均等に伝達され、トラクターが動きます。
ロックの必要がなくなったらすぐにデファレンシャルのロックを解除するように十分注意する必要があります。そうしないと、旋回時に車輪が滑り、トランスミッションの部品に負担がかかったり、破損したりする可能性があります。
デファレンシャルは通常、向かい合った2つのベベルギアで構成され、その間には3つ以上の小さなベベルギアがフレームに保持され、これらのギアは両方のベベルギアと噛み合っています。エンジンは小さなギアでフレームを回転させ、大きなベベルギアはそれぞれ駆動輪を回転させます。
トラクターが直進すると、差動装置はまるで一つの固体のように回転します。駆動輪の片方の抵抗がもう片方の抵抗より小さい場合、小さな傘歯車が [162ページ]車輪はフレームと共に回転し、シャフトを中心に回転します。これにより、車輪の抵抗に応じて、エンジンの動力が一方の車輪に、もう一方の車輪よりも強く伝達されます。
図64.—「IHC」チェーンドライブ、差動装置を示す
図64は、デファレンシャルの大きなベベルギアの1つと3つの小さなギアを示しており、もう1つの大きなベベルギアは取り外されています。デファレンシャルの断面図を図65に示します。
駆動輪が1輪しかないトラクターには差動装置がありません。このようなトラクターは通常2輪ですが、そのうち1輪が路上でフリーになります。 [163ページ]後車軸はトラクターを支える役割のみを果たします。1輪駆動トラクターの後車軸構造を図66に示します。これは、図65に示す2輪駆動トラクターの後車軸構造と比較する必要があります 。
図65.—「ケース」リアアクスル
駆動輪への動力伝達には様々な方法があります。図64ではチェーンが使用されていますが、チェーンが1本だけのトラクターもあれば、駆動輪ごとにチェーンが1本ずつあるトラクターもあります。[164ページ]
図66.—「オイルプル」リアアクスル
[165ページ]最も一般的な方法は、マスターギア、またはブルギアと呼ばれる、駆動輪に取り付けられた大きく重いギアです(図65および66参照)。トラクターによっては、このギアが車輪とほぼ同じ大きさで完全に露出しているものもありますが、他のトラクターでは小さく、油密ハウジングに収められています。
図67.—駆動ウォーム
ブルギアを駆動する小さなギアは、差動装置を支える ジャックシャフトと呼ばれるクロスシャフトの端にあります。[166ページ]
フォードソン・トラクターでは、自動車と同様に差動装置は車軸に組み込まれており、ウォームによって動力が伝達されます。ウォームは変速ギアによって駆動され、差動装置のギアと噛み合うねじ状の歯車です。ギアの歯はウォームのねじ山に合うように適切な角度に切られています。図67に示すウォームは、常に密閉されており、油中で作動します。
[167ページ]
第9章
トラクターの配置
トラクターが作業する起伏の多い地面では、転覆を防ぐために重量を低く抑える必要があります。また、幅も広く作られています。幅が狭いほど転倒しやすくなるからです。しかし、前方は広くできません。幅が広すぎると、ステアリングホイールを十分に振ることができず、必要な小回りがきかなくなるからです。
旋回半径を小さくするため、一部のトラクターではフレームの前部を高くして車輪が下を切れるように設計されている。また、小さなステアリングホイールを採用しているトラクターもあるが、これは望ましいことではない。なぜなら、小さな車輪は大きな車輪ほど荒れた路面をスムーズに走行できず、操縦も困難になるからだ。[168ページ]
図68.—トラクターの配置
[169ページ]
図69.—トラクターの配置
[170ページ]図68 と69 はトラクターの種類を示しています。Aは前方に4気筒の垂直エンジンを搭載し、ブルギアで両輪を駆動します。Bは中央に2気筒の水平エンジンを搭載し、チェーンで両輪を駆動します。Cはフレームを挟んで4気筒の垂直エンジンを搭載しています。これら3つのタイプは、部品が取り付けられるリベット留めの鋼製フレームを備えています。
D では、駆動部は後車軸ハウジング内に完全に囲まれており、フレームの後部は車軸ハウジングと変速ギアのハウジングによって形成されます。
E にはシングルチェーンドライブを備えた 1 気筒水平エンジンが搭載されていますが、F には同様のエンジンが搭載されていますが、両方の車輪を駆動します。
Gにはフレームがなく、その代わりにエンジンのクランクケースとトランスミッション部品のハウジングが備えられています。GとHは4気筒の垂直エンジンを搭載し、Gは密閉型リアアクスルを介して、Hはブルギアを介して駆動します。[171ページ]
図70.—「灰色」トラクター
[172ページ]図70は、幅の狭い2つの車輪の代わりに幅の広い1つの車輪を備え、フレームの外側ではなく内側に配置されています。フレームを横切るように4気筒の垂直エンジンが配置され、2本のチェーンを介して駆動します。
図71.—フロントアクスルの種類
トラクターの前車軸はほとんどの場合、 [173ページ]車輪が不整地を走行できるように、ピボット軸が取り付けられています。図71に前車軸の形状をいくつか示します。
図72.—スプリングサポート
一つ目はシンプルなバーで、二つ目はフレームの前部を持ち上げてステアリングホイールを下に通せるようにアーチ状に成形されています。三つ目は、車輪の車軸がスプリングに取り付けられており、振動の一部を吸収してショックアブソーバーとして機能します。
図示の4番目の車軸は、鋼棒をリベットで留めて作られており、 [174ページ]1つ目はトラス構造で、5つ目はフレームのピボットがバネで支えられている構造です。下部のスケッチは、ピボット式の前車軸がどの程度スイングするかを示しています。
図72は、前後の車軸のスプリング支持を示しています。車軸ベアリングはガイド内をスライドするブロック内に収められており、重量は重いスプリングによって支えられています。
[175ページ]
第10章
潤滑
トラクターの手入れで最も重要なことは、オイルを差すことです。すべての可動部分に潤滑油を差す必要があり、オイルとグリースが常に供給されるように細心の注意を払う必要があります。
潤滑油の不注意は、トラクターの故障の主な原因です。トラクターに適切なオイルを給油することは、それほど複雑でも難しいことでもありません。しかし、潤滑油の不注意による故障は、他の原因よりも多くなっています。すべてのトラクターメーカーは、給油条件表と給油手順書を発行しています。適切な潤滑油が、必要な箇所に適切な種類と量の潤滑油で満たされていない機械を運転するオペレーターは、決して言い訳になりません。[176ページ]
摩耗の原因は摩擦です。油は摩擦を軽減し、摩耗を軽減します。どんなに滑らかで磨き上げられた鋼板であっても、擦れ合えば摩擦が生じ、摩耗してしまいます。しかし、油を塗布すれば、油の粒子が鋼板同士の接触を防ぎ、摩耗を防ぎます。
油以外の物質も使用できます。例えば、水で潤滑する機械もあります。しかし、一般的な用途では油とグリースが最適であり、ほぼ常に使用されています。
潤滑剤の目的は、2つの金属片が接触しないようにすることです。そのため、潤滑剤は2つの金属片の間に入り込み、そこに留まらなければなりません。金属片が大きく重い場合、小さく軽い場合よりもオイルにかかる圧力がはるかに大きくなります。そのため、オイルはこの圧力に耐え、押し出されるのを防ぐ必要があります。小さく軽い金属片を離しておくオイルは、 [177ページ]より大きな重量の圧力に耐えることができず、2 つの重い部品の間から押し出される可能性があります。
油は触れたものすべてに付着する性質があり、粘度の高い油やグリースは、サラサラとした、つまり「流動性のある」油よりもこの性質が強くなります。粘度の高い油やグリースをミシンなどの軽量機械に使用すると、この付着性により機械の動作が重くなり、場合によっては動作不能になることもあります。
油は加熱されると、粘度が下がり、流動性も増します。そのため、暑い場所で使用した油は粘度が下がりすぎて潤滑ができなくなることがあります。また、夏の暑い時期には問題なく使える油も、冬の寒い日に粘度が上がりすぎて使い物にならなくなることがあります。
機械のゆっくり動く部分には粘度の高いオイルかグリースを使用し、高速で動く部分には粘度の低いオイルを使用する必要があります。
トラクターの部品には、ゆっくり動くものもあれば、高速で動くものもあり、冷たいものもあれば、熱いものもあります。潤滑油の種類は様々です。 [178ページ]したがって、必要な作業に適していない潤滑剤を使用することは重大な間違いです。
エンジンはトラクターの中で最も潤滑が難しい部分であり、潤滑油の供給が途絶えたり、不適切な種類の潤滑油を使用したりすると、最も大きなダメージを受ける部分です。そもそもエンジンは非常に高温であるため、どんなオイルでも燃えて炭素化します。オイルに期待できる最良の効果は、ピストンとシリンダーの潤滑という本来の役割を果たし終えるまで燃えにくいことです。
トラクターのエンジンは、自動車やトラックのエンジンよりもオイル交換が難しいです。なぜなら、自動車のエンジンは限界まで運転されることは少なく、下り坂を走行する際に冷却する機会が多いからです。一方、トラクターのエンジンは一日中フルパワーで稼働し、冷却する機会は全くありません。自動車で十分な性能を発揮するオイルでも、トラクターのエンジンは高温に耐えられず、故障の原因となる可能性があります。[179ページ]
トラクターメーカーは適切なオイルの使用の重要性を理解しており、特定のブランドとグレードを推奨しています。最良の結果を得るためには、これらの推奨事項に従う必要があります。すべてのメーカーは少なくとも2種類の潤滑油を指定しており、ほとんどのメーカーは3種類を指定しています。中には、軽いミシン油からほぼ固体になるほど粘度の高いグリースまで、6種類を指定しているメーカーもあります。どのような推奨事項であっても、従うべきです。
一般的に、潤滑油は粘度によって分類され、タイプライターやミシンに使われる軽い油から、バターのように切れるほど粘度の高いグリースまで様々です。最も粘度の低い油は、回路遮断器のピボットに使用されます。この部品は通常、カムによって一方向に、軽いバネによって反対方向に動かされます。粘度の高い油はベアリングをガム状に固め、バネがレバーを動かせない可能性があります。[180ページ]
図73.—「モーグル」給油図
[181ページ]
鍵 説明 量 潤滑
1時間ごとに
L リアアクスルベアリング 2回転 カップグリース
2時間に1回
あ デファレンシャルハブ 1回転 カップグリース
B 後輪ハブ 1回転 カップグリース
C 差動ピニオン 1回転 カップグリース
H フロントホイールハブ 2回転 カップグリース
T ガバナーとカムシャフトベアリング 2回転 カップグリース
毎日2回
E 知事 油 シリンダーオイル
F アウトボードベアリンググリースカップ 耕すときに2回転する カップグリース
G 伝染 ; 感染 1パイント 下記の注記を参照
北 マグニートー旅行 5時間ごとにグリースを塗る カップグリース
マグネトローラーとスライド 5時間ごとにオイル 油
J ステアリングウォーム カバーしておく カップグリース
W ステアリングハブグリースカップ 1回転 カップグリース
V ステアリングウォームシャフト 5時間ごとにオイル
R 潤滑装置偏心 5時間ごとにオイル
(ウールをポケットに入れておく)
P カムローラースライド 5時間ごとにオイル
K バルブレバー 5時間ごとにオイルを補充する
(ウールをポケットに入れておく)
トラクターは毎日1回使用される
あなた ステアリングセクターシャフト 1回転 カップグリース
D 機械式潤滑装置
良質のガスエンジン用シリンダーオイルを充填します。エンジン始動時に、機械式オイル注入器のクランクを40~50回回してください。
D 重要
寒いまたは寒い天候では、潤滑油タンク内のオイルは適切な温度でないと容易に流れないので、温める必要があります。
G 伝染 ; 感染
暖かい気候のときは、「600」トランスミッションやポラリントランスミッションオイルなどの重質オイルを使用し、寒い気候のときは良質の軽質オイルを使用してください。
S 知事
ガバナー内のシリンダーオイルがシューを覆う必要があります。
M マグニートー
週に一度、ミシン油またはクリームセパレーター油でマグネトベアリングにオイルをさしてください。
[182ページ]エンジンに使用されるオイルは粘度が高く、発火点も高く、粘性も高いため、燃焼しにくく、加熱されても粘度が下がりすぎてベアリングから漏れ出てしまうようなことがないようにする必要があります。エンジンに使用されるオイルと同じ種類のオイルは、トラクターの他の多くの部品にも使用できます。
グリースは通常、トランスミッションとドライブのギアに使用されます。噛み合う2つのギアの歯間には非常に大きな圧力がかかるため、押し出されるのを防ぐには、粘度の高いオイルとグリースだけが十分な粘性を持ちます。
最も粘度の高いグリースは、キャタピラー式トラクターの履帯に使用されます。
トラクターを運転する前に、メーカーが提供する潤滑油チャートをよく読み、そのすべての要件を遵守する必要があります。このチャートは通常、図表と表の形で提供されます。図73は、インターナショナル・ハーベスター社製トラクターの潤滑油チャートです。この図は、トラクター運転において最も重要なこの部分に常に注意を払う必要があることを示しています。[183ページ]
図74.—「イリノイ」給油図
[184ページ]表には 4 つの潤滑剤が示されています。非常にサラサラとした液体のミシン油、ガソリンエンジンのシリンダー オイル、糖蜜のように粘度の高いトランスミッション オイル、バターのようなカップ グリースです。
エンジンへの給油は自動で行われます。必要なのは、オイルタンクを常に満タンにしておくことと、給油装置が正常に作動していることを確認することだけです。トラクターの他の部品には、手作業でオイルまたはグリースを塗布します。
図 74はイリノイ トラクターの給油チャートです。
エンジンの潤滑には、スプラッシュ式、 強制給油式、そして機械式給油器による3つの方式が用いられます。スプラッシュ式では、クランクケース内にオイルプールが確保され、コネクティングロッドの先端がちょうど浸る程度の深さに保たれます。コネクティングロッドは、オイルプールに十分な力で衝突し、クランクケースのあらゆる部分にオイルを飛散させます。 [185ページ]それがピストンに当たり、シリンダー内に運ばれ、壁を潤滑します。
コネクティング ロッドの端には、図 75に示すように、オイルに突き刺すためのディッパーが取り付けられていることが多く、また同じ図に示すように、オイル キャッチャーも取り付けられています。オイル キャッチャーは、飛び散ったオイルをキャッチしてコネクティング ロッド ベアリングに導く小さな溝です。
図75.—「ツインシティ」コネクティングロッドの端部
リストピンベアリングにオイルを供給するため、ピストン周囲にはシリンダー壁からオイルを集めるオイル溝が設けられています。この溝と中空のリストピンをつなぐ穴があり、そこから他のオイル穴がベアリングへとつながっています。これは図76に示されています。[186ページ]
図76.—リストピンの潤滑
強制給油システムでは、エンジンによって駆動されるポンプがパイプとチャネルを通してオイルをすべてのベアリング面に送り込みます。オイルはクランクケース内の「サンプ」と呼ばれるポケットに溜まり、そこからポンプによって吸い上げられます。サンプには通常、汚れを分離する金網のストレーナーが取り付けられています。[187ページ]
図77.—「グレー」エンジンの強制給油システム
[188ページ]図 77 に示すように、オイルはオイルポンプからパイプとクランクシャフトやその他の部品に開けられた穴を介してベアリングに送り込まれます 。
図78.—オイルポンプ
図78にオイルポンプを示す。これはエンジンによって駆動されるプランジャーで構成され、シリンダー内で作動する。シリンダーには2つのボールチェックバルブ(入口用と出口用)が設けられている。プランジャーが上昇するとシリンダー内にオイルが充填され、オイルは [189ページ]次の内側ストロークによってエンジンベアリングが回転します。
図79.—「EB」オイルポンプ
図79は、吸入口にストレーナが取り付けられた同様のポンプを示しており、出口はパイプHの穴Lを通っています。図80に示すポンプでは、プランジャーは中空で、内向きのストローク中にオイルが充填されます。 [190ページ]ストローク; オイルはプランジャーの周りの通路に押し出され、穴 H を通ってベアリングに流れます。
図80.—中空プランジャー付きオイルポンプ
図81は、プランジャー周囲からのオイル漏れを防ぐ2つの方法を示しています。1つ目は、プランジャー上部に溝を形成する方法です。 [191ページ]ポンプシリンダーの一部からクランクケースへとオイルが排出されます。プランジャーから漏れたオイルはこの排出パイプを通ってクランクケースに流れ込み、無駄になりません。2つ目の方法では、綿やアスベストなどの柔らかい素材でできたパッキングをプランジャーの周囲に配置し、厚いワッシャーのようなグランドでプランジャーに押し付けます。パッキンナットがグランドにねじ込まれ、パッキンをプランジャーに押し付けます。
図81.—油漏れ防止方法
[192ページ]
図82.—「タイタン」潤滑装置
機械式潤滑装置(オイラー)は、オイルタンク内に設置された複数の小型オイルポンプで構成され、各ポンプは1つの専用ベアリングにオイルを供給し、すべてエンジンによって駆動されます。図82は、6給油式オイラーによってオイルを供給された2気筒横型エンジンの平面図である。オイルを供給するベアリングは、クランクシャフトの両端、 [193ページ]カムシャフトと2つのシリンダー、ギアやその他のベアリングにはスプラッシュオイルが塗布されます。オイラーは調整式で、必要な量のオイルを供給できます。
図83.—クランクピンへのオイル注入「IHC」法
図83は、 2気筒横置きエンジンのクランクシャフトの側面図と端面図を示しています。クランクシャフトの両端には、溝状に形成されたリングBが取り付けられています。このリングに飛び込んだオイルは遠心力によって溝に投げ込まれ、穴Aを通ってクランクピンベアリングへと流れます。
図 82 のオイラーからシリンダーに送り込まれたオイルは、溝と穴Aを通ってリストピンに到達します(図 83 )。
図84には6フィードオイラーも示されています。[194ページ]
図84.—「ハート・パー」給油システム
[195ページ]
図85.—オイルカップ
[196ページ]
図86.—グリースカップの正しい使い方
[197ページ]図85はオイルカップで、個々のベアリングにオイルを供給するために使用されます。オイルを保持するガラスカップで、底部にはニードルバルブが取り付けられた開口部があります。エンジン停止時は、上部のニードルバルブハンドルが下げられており、スプリングによってニードルバルブが閉じます。エンジン始動時にはニードルバルブが上昇し、オイルは重力によって流れ出ます。滴り落ちるオイルは、底部のサイトグラスから確認できます。
強制給油式とオイラー式では、エンジンが始動している間のみオイルが供給されますが、オイルカップ式ではニードルバルブが上がっている間は常にオイルが供給されます。そのため、エンジン始動時にはオイルカップを「オン」にし、エンジン停止時にはオイルカップを「オフ」にするように注意する必要があります。
変速ギアとデファレンシャルは通常、オイルまたはグリースが封入された油密ハウジングに収められています。必要なのは、必要な量のオイルが供給されていること、そして適切な種類の潤滑剤が使用されていることを確認することだけです。[198ページ]
図87.—「タイタン」10-20給油図
[199ページ]
図88.—「国際」給油図
[200ページ]トラクターの車輪やその他の多くの部品のベアリングは、グリースカップから供給されるグリースで潤滑されています。グリースカップには蓋が付いており、これを締めるとカップの底にある穴からグリースが押し出されます。グリースカップを使用する場合、蓋を1、2回転させるだけでは十分ではありません。ベアリングに十分なグリースが供給されるように、蓋を十分に締め付ける必要があります。これは図86に示されています。
図87と88は給油図です。トラクターには多くの箇所に潤滑油を補給する必要があることが示されています。これらの箇所のいずれかに十分な潤滑油が供給されていないと、その部品の摩耗や故障につながることを覚えておく必要があります。
[201ページ]
第11章
トラクターの運転
新しいトラクターを運転する前に、すべてのナットとボルトがしっかりと締め付けられていること、塗装だけで固定されていないこと、すべてのグリースカップが所定の位置にあり、グリースが満たされていること、すべての機構部品が適切に潤滑されていること、オイル穴に砂利が詰まっていないこと、ひび割れ、破損、欠損がないことなどを注意深く点検する必要があります。輸送中に付着した可能性のある燃え殻や泥を取り除き、全体的に良好な状態であることを確認する必要があります。
トラクターは他の機械と同様に慣らし運転が必要です。最初の数日間は、負荷を軽くしてゆっくりと運転してください。すべての部品に十分な量のオイルを注油してください。 [202ページ]ベアリング上の凹凸は滑らかに磨耗する必要があり、オイルがないとこれらの部分が熱くなり損傷します。
ナットやボルトの緩みがないか常に注意し、速やかに締め直す必要があります。クラッチとブレーキの再調整が必要になります。新品時はライニングに凹凸がある場合がありますが、使用に伴いこれらの凹凸が摩耗するとクラッチやブレーキが滑り始めるため、締め直す必要があります。ライニングが摩耗すると、この問題は解消され、かなりの間隔をあけての再調整が必要になる程度です。
燃料タンクとオイルタンクのフィラーキャップは、常に清潔に保ち、汚れが付かないように細心の注意を払ってください。汚れていると、給油時に汚れがタンク内に入り込み、遅かれ早かれトラブルの原因となります。
給油キャップの通気孔は常に清潔に保ってください。汚れで詰まっていると、タンク内に空気が入らず、流れ出た燃料の代わりに燃料が供給されなくなり、燃料の供給が止まってしまいます。[203ページ]
トラクターが新品の時から、毎日点検を実施し、稼働期間中は継続する必要があります。大きなトラブルは小さなトラブルから始まります。小さなトラブルを速やかに解決すれば、大きなトラブルを回避できます。トラブルは通常、緩みから始まります。緩みは、ナットやボルトの緩み、あるいは摩耗によって発生する場合があります。緩んだ部分が締め付けられていないと、位置がずれ始め、摩耗が進み、すぐに故障につながります。
毎日、必ずトラクターのすべての部品を点検し、ナット、ボルト、パイプ、電気接続部、ペットコック、ドレンプラグ、ステアリング接続部などに緩みがないか確認する必要があります。また、このときに作動部品を拭き取り、ロッド、シャフト、ジョイント、およびベアリングに汚れが入り込む可能性のあるその他の場所から泥や砂利を取り除きます。
トラクターの変速ギアは走行中にシフトしてはならない。これがトラクターと小型トラックの違いの一つである。 [204ページ]自動車の変速機構において、スライディングギア式の変速機構では、ギアは横方向にスライドして噛み合い、一方のギアの歯がもう一方のギアの歯の間の隙間に対向します。ギアの位置が適切でない場合、一方の歯がもう一方の歯にぶつかり、噛み合うことができません。このような場合、クラッチを軽く押し込むだけでギアを1つ動かします。12回転や20回転ではなく、一方のギアの歯ともう一方のギアの歯の間に隙間ができる程度に押し込む必要があります。
走行中にギアチェンジを試みると、片方のギアがもう片方のギアに擦れ、摩耗が急速に進み、破損につながる可能性があります。ギアチェンジは走行中に行うことができないため、メーカーは坂道では車輪をロックせずにギアチェンジを試みないようユーザーに指示しています。これは、ブレーキがトラクターを支えきれず、ギアが噛み合わなくなると、機械が坂を下り始める可能性があるためです。 [205ページ]ギアが動いているために速度を上げることができず、トラクターを制御できなくなります。
坂を下る際は惰性走行は絶対に避け、必ずいずれかの速度で走行してください。イグニッションスイッチをオフにすると、トラクターの動きがエンジンを駆動し、最適なブレーキ力を発揮します。低速ギアでは、駆動輪1回転につきエンジンは約80回転します。この動作は、可能な限り急な坂道でもトラクターの性能を低下させる可能性があります。
トラクターは自動車のように正確で繊細な操縦性を備えていないため、旋回時は常に速度を落とす必要があります。特に、畑で鋤やその他の荷物を運搬しているときはなおさらです。高速で旋回するとトラクターの制御が難しくなり、転倒の危険性が高まります。
ステアリング操作とクラッチ操作は、急激な動きではなく、徐々に滑らかに行う必要があります。クラッチを急に操作すると、トラクターが急に始動し、エンジンの両端に負担がかかります。 [206ページ]ハンドルを急に切るのも同様の効果があります。これらの動作をスムーズかつ安定して行うことで、トラクターは最小限の負担と労力で方向転換や速度調整を行うことができます。これはもちろん、トラクターの寿命を延ばすことにもつながります。
トラクターが行う作業の多くは、圃場や土壌の状態の変化によって負荷が絶えず変化するため、トラクターはそれに応じて操作する必要があります。上り坂から下り坂へ、あるいは砂地や軽いローム土からガンボ土へと変化する際には、エンジンが無理な力で動いたり、空転したりすることなく、トラクターが作業を継続できるよう、ギアチェンジが必要になります。
エンジンが苦戦している様子から、高速ギアで運転するのが負担になりすぎると感じたら、ためらわずに低速ギアに落としてください。エンジンは回転数を維持しなければフルパワーを発揮できません。低速ギアは、そのような状況に備えて用意されています。 [207ページ]負荷が大きすぎるため、高速では扱えません。可能な限り高速で運転してください。ただし、過大な負荷をかけた状態でトラクターを無理やり高速で運転しようとすると、故障の原因となります。
軽作業や移動には高速回転が適していますが、メーカーが指定する回転数よりも高い回転数でエンジンを運転することは絶対に避けてください。荒れた路面を高速で走行させるのは、衝撃によってトラクターが損傷する可能性があるため、非常に危険な行為です。
寒冷な気候ではトラクターの操縦や運転条件が変わり、始動が困難になったり、潤滑不良を起こしやすくなったり、凍結によりエンジン、ラジエーター、エアウォッシャーが破損する恐れがあります。
始動が困難になるのは、通常の中程度のガソリンを使用することで発生します。これは穏やかな天候では問題ありませんが、低温では気化しません。冷たいガソリンは冷たいエンジンでは気化しません。混合気を形成するには、高濃度ガソリンを使用する必要があります。 [208ページ]低温で気化したり、中質ガソリンが気化する温度までエンジンを温めたりします。
始動時に使用する高濃度ガソリンを数ガロン手元に用意しておくか、極寒の天候に備えて高濃度ガソリンとエーテルを半分ずつ混ぜたものを用意しておくことをお勧めします。
エンジンを温めるには、バケツ一杯のお湯を冷却システムに注ぎ、エンジンを始動させてシリンダーのウォータージャケットにまで浸透させる方法があります。また、吸気マニホールドとキャブレターに布を巻き付け、お湯に浸す方法もあります。この際、吸気口に水が入らないように注意してください。
点火プラグの先端に液体ガソリンが一滴落ちると、プラグがショートして火花が飛ばなくなります。点火プラグの先端は乾いた状態に保ち、始動直前にプラグをエンジンにねじ込み、プラグを温めておくと効果的です。
灯油は温かいときよりも冷たいときの方が粘度が高く、流れにくいので [209ページ]自由に動くため、適切な混合気を得るためには、冬は夏よりもキャブレターのニードルバルブを大きく開ける必要があります。
潤滑油は寒い天候では粘度が上がり、流れが非常に遅くなります。そのため、夏場に適した潤滑油の調整は、冬場には適さない場合があります。この問題は、冬場は夏場よりも粘度の低いオイルを使用することで、ある程度は対処できます。しかし、急激な寒波による潤滑油の変化を考慮しないと、ベアリングの焼損につながる可能性があります。
グリースは寒い天候ではオイルよりも粘度が上がり、種類によっては固まることがあります。冬場は軽くて柔らかいグリースを使用し、グリースカップは暖かい時期よりも数回転多く締めてください。
不凍液は自動車の冷却システムには使用できますが、トラクターには適していません。 [210ページ]より継続的な熱により、それらは急速に蒸発します。凍結の危険性は非常に高く、避けなければなりません。ラジエーターとジャケット内の水は薄い膜状になっており、バケツの水を入れて戸外に置いても氷の兆候が見られない場合でも凍結します。
凍結を防ぐ唯一の真の方法は、トラクターを十分な時間停止させて冷却させる際は、必ずすべての水を排出することです。このため、システムの最下部と、強制循環を使用する場合はポンプ内にもペットコックが備え付けられています。たとえわずかな水たまりでも凍結すると鋳鉄製のウォータージャケット壁に亀裂が生じる可能性があります。システムから完全に水を排出する最良の方法は、エンジンをかけたままドレンコックを開き、水の流れが止まったらエンジンを停止することです。
トラクターを冬季保管する際は、錆や腐食から徹底的に保護する必要があります。最後にタンクに燃料を補給する際は、5ガロンの軽油につき1クォート(約1.5リットル)の軽油を補充してください。 [211ページ]ガソリンまたは灯油; タンクが空になると、内壁に油の膜が残ります。
燃料タンクと給水系統から水を抜き、特に水が完全に排出されていることを確認してください。排水コックは開いたままにしておいてください。ポンプの鋼製部品を錆から守るため、機械式オイルタンクにオイルを満タンに満たしてください。
各シリンダーに1/2パイント(約1/2パイント)の高粘度オイルを入れ、クランクを数回転させてシリンダーとピストンの壁全体にオイルを行き渡らせます。オイルはバルブとシートの間にも行き渡るようにします。
すべての外装部品は、厚めのオイルを塗布するか、塗装で保護する必要があります。ガバナーロッド、プッシュロッド、その他の類似部品は特に注意が必要です。マグネトーを取り外し、安全で乾燥した場所に保管することをお勧めします。スパークプラグはそのままにしておいてください。
トラクターは防水シートで覆い、密閉された小屋に保管する必要があります。[212ページ]
トラクターを保管する準備として点検する際には、交換が必要な部品をすべてリストアップする必要があります。これらの部品はすぐに調達する必要があります。冬季は稼働期よりも入手しやすく、春のオーバーホールまでに手元にあるはずです。
[213ページ]
第12章
エンジンのメンテナンス
燃料システムとキャブレター
キャブレターの動作は非常に多くの要素に依存するため、調整方法を正確に指示することはできません。できる最善のことは、必要な条件の概要と、調整に至る計画の概要を示すことです。
トラクターに使用されているキャブレターと気化器は、メーカーや設計によって調整方法が異なります。ほとんどのキャブレターでは、燃料を制御するニードルバルブのみの調整ですが、中には調整可能なエアバルブを備えたものもあります。いずれにせよ、特定のキャブレターについて理解を深めるには、メーカーの取扱説明書をよく読んでください。[214ページ]
キャブレター調整の最初のステップは、エンジンを始動させることです。ニードルバルブを閉じ、エンジンが始動する混合気が得られるまで開きます。多くのキャブレターでは、約1回転半で始動します。次に、エンジンをプライミングします。つまり、シリンダー内に少量のガソリンを注入します。スプレー缶などを使って行うことができます。
エンジンが始動し、十分に温まったら、ニードルバルブを徐々に閉じていきます。エンジンが失火し始め、キャブレターから炎が噴き出すか、キャブレター内で小さな爆発が起こるまでです。これは混合気が薄い兆候なので、ニードルバルブを徐々に開いて混合気を濃くします。エンジンはより安定して回転し、混合気が濃くなりすぎるまで速度を上げていきます。濃すぎるとエンジンが詰まり、排気口から黒煙が出ます。
混合気が薄すぎる場合のニードルバルブの位置 [215ページ]このように、濃すぎるものが見つかったので、エンジンが最も安定して動作し、最高速度で動作するポイントに設定することが残っています。
調整可能なエアバルブを使用する場合は、通常、アイドリング、つまりエンジンが負荷なしで安定して動作する最も遅い速度に調整し、その後、最大速度とパワーに合わせて必要な追加調整を行います。
通常の方法でキャブレターを調整できない場合は、キャブレター自体、燃料供給、または吸気マニホールドに問題があると考えられますが、もちろん、エンジンが適切な状態にあり、点火システムが正しく動作していることが前提となります。
フロートバルブの下に汚れが付着すると、バルブがシートに収まらなくなり、フロートチャンバー内の液面が高くなりすぎて混合気が濃くなります。バルブをシートから持ち上げると燃料が勢いよく流れ込み、遊離粒子が洗い流されます。バルブとシートに汚れが入り込んだり、これらの部品が摩耗したりした場合は、バルブを再シートする必要があります。 [216ページ]バルブを軽く押し付けながらシートに押し付け、バルブの端を軽いハンマーで軽く叩くことでバルブを閉めます。研磨剤は絶対に使用しないでください。研磨剤が柔らかい金属に付着し、バルブを損傷する可能性があります。
浸水の原因としては、バルブの曲がり、フロートピボットの固着、そしてコルクフロートへの燃料の浸入(これによりフロートが重くなりすぎて正常に浮かなくなる)などが挙げられます。対策としては、フロートを乾燥させ、シェラックを3回塗り重ねてください。
よくあるトラブルの原因は、タンクからキャブレターまでのパイプに汚れが詰まっていることです。エンジンの回転が鈍くなるほど汚れがひどくないとしても、フルパワーに必要な燃料の流れを妨げるには十分です。必ずストレーナーが付属しており、毎日排水する必要があります。頻繁に排水しないと、汚れがパイプを通り抜けてしまいます。[217ページ]
スプレーノズルに砂粒が少しでも入れば詰まってしまいます。詰まってしまうのを防ぐため、そして汚れがもたらすその他のトラブルを防ぐために、あらゆる予防策を講じる必要があります。最善の予防策は、燃料をセーム革で濾すことです。セーム革が手に入らない場合は、非常に目の細かい金網で濾すのが良いでしょう。
ポンプを使用する燃料システムでは、チェックバルブの固着や、パッキン不良によるポンプの漏れにより、燃料の供給が減少します。
キャブレターやインテークマニホールドに空気が漏れると、混合気の比率が変化します。漏れを検査するには、エンジンをかけ、スプレー缶を使ってジョイント部分など空気漏れの疑いのある箇所にガソリンを吹き付けます。漏れがあれば、ガソリンが吸い込まれていく様子が確認できます。
タンクから流れ出る燃料の代わりに空気がタンク内に入る必要があり、これはタンク給油キャップに開けられた小さな穴によって行われます。この穴が詰まると燃料は流れなくなり、 [218ページ]エンジンは停止します。ほとんどのキャブレターのフロートボウルの上部にも同様の穴があり、これも開いたままにしておく必要があります。
エンジンは常にガソリンで始動します。ガソリンは冷間時に混合気を形成するためです。灯油に切り替える前にエンジンが温まっている必要があり、そのためにはガソリンで数分間運転する必要があります。
燃料ごとに燃料タンクと噴霧ノズルが別々に備わったダブルキャブレターでは、どちらか一方を作動させるだけで済みます。一度調整すれば、それ以上の調整は不要です。ガソリンと灯油に同じ噴霧ノズルを使用するキャブレターは、燃料の切り替え時に再調整が必要です。灯油はガソリンよりも粘度が高いため、十分な量の燃料を通過させるにはより大きな開口部が必要になるためです。この再調整は、灯油に切り替える際にニードルバルブをわずかに開き、ガソリンに戻す際に同じ大きさに閉じることによって行われます。[219ページ]
エンジンを停止する数分前に、キャブレターの燃料を灯油からガソリンに切り替えてください。そうすることで、キャブレターを停止した時に燃料タンクにはガソリンが、シリンダー内には混合ガソリンが入っています。これはエンジンを始動できるようにするためです。灯油のままエンジンを停止した場合、エンジンが冷えるまで時間がかかってしまうと始動できません。その場合は、燃料タンクから灯油を抜いてガソリンを補充し、シリンダーにきれいな混合ガソリンが行き渡るまでエンジンをクランキングする必要があります。
エンジンが灯油で全開運転すると、ガソリン混合気の場合よりもはるかに高温になります。シリンダー内の炭素粒子や、細い点火プラグの先端やネジ山の端など、突出した金属片は非常に高温になり、赤熱します。その結果、流入する燃料に引火し、プレイグニッション(過早着火)を引き起こします。その結果、非常に目立つポンピング音やノッキング音が発生します。そのため、キャブレターに備えられた水を使用する必要があります。[220ページ]
水は高温の部品を冷却する効果があり、プレイグニッション(早発火)を防ぐために必要な量だけ使用してください。ノッキング音が聞こえたら、徐々に水の量を増やし、ノッキング音を止めるのに必要な量だけ使用してください。水が多すぎると、スパークプラグに水が溜まり、点火火花が飛散しなくなり、エンジンが失火する原因となります。
硬水はスケールを形成し、キャブレターの作動を妨げるため、使用しないでください。軟水のみ、できれば雨水を使用してください。
エンジンを停止する際は、必ず燃料タンクの燃料バルブを閉じてキャブレターへの燃料供給を遮断してください。そうしないと、フロートバルブが燃料切れを防ぐ唯一の手段となり、フロートバルブから燃料が漏れると燃料が無駄になってしまいます。
マグネトーと点火システム
清潔に保たれ、適切にオイルが注がれたマグネトーは、めったにトラブルを起こしません。 [221ページ]エンジンが不調になったり始動しなくなったりしたときに、常にエンジンのせいにするのは間違いです。エンジンの調整は、他の部品が良好な状態であることが確認された場合にのみ行うべきです。
マグネトーの作動部品は密閉されており、実質的に防塵構造となっています。頻繁に拭き取り、オイル穴の周りに埃や砂利が溜まらないようにしてください。溜まるとベアリングに入り込み、損傷の原因となります。
埃や汚れは特にブレーカーに悪影響を与えるため、頻繁に点検と清掃を行う必要があります。油はごく少量で、タイプライターやミシン用の軽質油を使用してください。粘度の高い油は粘着性があり、レバーの動きを妨げます。
プラチナポイントで火花が散り、腐食して荒れている場合は、マグネトーのコンデンサーが正常に動作していないことを示しています。コンデンサーの目的 [222ページ]火花の発生を防ぐことが唯一の解決策です。唯一の解決策はコンデンサーを交換することです。
粗いポイントは滑らかなポイントよりも火花が散りやすいです。もしそのような状態になった場合は、「デッドスムース」と呼ばれるカットのヤスリで軽く削ってください。このヤスリが手に入らない場合は、エメリー紙ではなく、最も目の細かいサンドペーパーをポイントの間に挟み、優しく前後に動かして、まず片方のポイント、次にもう片方のポイントを滑らかにしていきます。プラチナポイントを滑らかにする際には、ポイント同士が平らで、互いにぴったり合うように細心の注意を払う必要があります。
ポイントを滑らかにした後、カムによってポイントが分離されたときに ¹/₃₂ ~ ¹/₆₄ インチ離れるようにポイントを再調整する必要があります。
接点間を滑るカーボンブラシを備えたディストリビューターは、少なくとも月に一度は拭き取る必要があります。カーボン粉塵はブラシから剥がれ落ち、ディストリビューターの表面に蓄積されます。 [223ページ]時間が経つとショートが発生します。ディストリビューターは常に簡単に清掃できるように設計されています。
マグネトーはエンジンのタイミングに合わせて調整されており、点火制御が完全に遅角された状態で、ピストンが中央部を越える際にブレーカーポイントがちょうど分離する状態になっています。エンジンは、ピストンの1つが中央部に達するまでクランキングされます。マグネトーは所定の位置にありますが、アーマチュアを回転させることができるように、カップリングは緩めておく必要があります。点火制御を遅角、つまりアーマチュアの回転方向に可能な限り移動させます。次に、アーマチュアをエンジンの駆動方向に回転させ、接触点が分離し始めるのを確認した後、アーマチュアを保持しながらカップリングをしっかりと固定します。
ディストリビューターブラシが接点の一つに接触していることがわかります。この接点は、圧縮行程の中央上部にあるシリンダーの点火プラグに接続されます。 [224ページ]ディストリビューターの接点は、シリンダーの点火順に残りのスパークプラグに接続されます。
マグネトーが故障している疑いがある場合、最初のテストは、スパークプラグからワイヤーを外し、エンジンを勢いよく始動した状態で、先端をエンジンの金属から 1/8 インチ離して支えることです。火花が出れば、マグネトーが作動しており、問題は他の場所にあるという証拠となります。
火花が出ない場合は、マグネトからスイッチ線を外した状態でテストを繰り返してください。この線とスイッチは、エンジンの金属部分からブレーカーの絶縁部まで回路を形成します。スイッチが閉じている、つまり「オフ」の位置にある場合、この回路は閉じられ、マグネト電流は通常の火花回路ではなくこの回路を流れるため、プラグで火花は発生しません。スイッチまたは線に欠陥があり、スイッチが開いている、つまり「運転」の位置にある場合でも電流がその回路を流れてしまう場合があります。その場合は、スイッチに火花が散ることで確認できます。 [225ページ]マグネトーのスイッチワイヤーを外した状態でエンジンを始動し、接続しても火花が出ない。
スイッチと配線に問題がなければ、回路ブレーカーを点検し、接点に汚れがないか、カムの力で接触するかどうかを確認します。また、回路ブレーカーレバーに触れて、自由に動くか、バネが破損していないかを確認します。トラクターによっては、マグネトーの位置が回路ブレーカーの視認性を妨げる場合があります。そのような場合は、回路ブレーカーの前に小さな鏡をかざし、鏡の反射を確認してください。
回路ブレーカーが良好な状態であれば、ディストリビューターが汚れていないか、ブラシが壊れていないかを調べます。これらの部品に問題がない場合は、マグネトーを修理に出す必要があるほどのトラブルです。
点火トラブルは、通常、スパークプラグに発生します。絶縁体が割れている [226ページ]多くのメーカーで簡単に発生するため、火花を発生せずに電流が漏れてしまうことがあります。亀裂が目立たないケースも少なくありません。最良の検査方法は、疑わしいプラグを、問題のないプラグに交換することです。片方のプラグではシリンダーが点火し、もう片方のプラグでは点火しない場合は、トラブルの原因は明らかです。
プラグの絶縁体は清潔に保つ必要があります。カーボンが堆積すると、火花を発生せずに電流が流れる経路が形成されるためです。汚れたプラグは、ガソリンに浸した硬い歯ブラシでブラッシングすると最もきれいに掃除できます。カーボン堆積物は、プラグをガソリンに数時間浸すことで柔らかくなり、ブラシで簡単に取り除くことができます。
プラグのスパークギャップは¹/₃₂インチから¹/₆₄インチの範囲にする必要があります。長期間使用するとプラグ先端が焼き切れ、ギャップが大きくなりすぎます。その場合は、プラグ先端を曲げて適切なギャップを形成する必要があります。
オイルやグリースはゴムを腐らせるので、点火ワイヤーは [227ページ]きれいに拭き取ってください。油に浸したケーブルは故障の原因となるため、新しいものに交換する必要があります。
漏電箇所を特定するのはしばしば困難です。エンジンが失火して出力が低下し、絶縁不良による漏電が疑われる場合、最も簡単な方法は暗闇の中でエンジンを回すことです。漏電は火花として現れ、容易に確認できます。
圧縮
ガソリンエンジンがフルパワーを発揮するには、良好な圧縮比が不可欠です。イグニッションスイッチをオフにした状態でエンジンをゆっくりと安定してクランキングし、圧縮比を頻繁にテストする必要があります。圧縮比が良好であれば、ピストンが圧縮行程の終わりに近づくにつれて弾力的な抵抗が大きくなり、死点を通過するとピストンが外側に押し出されるような弾力的な抵抗が生じます。圧縮比はすべてのシリンダーで均一である必要があります。[228ページ]
圧縮漏れがある場合、抵抗はベアリングからのみ発生し、ストロークのすべての部分で同じになります。
圧縮漏れは、シューというはっきりとした音が聞こえる場合が多く、その音で漏れ箇所を特定できますが、多くの場合、音が出ないため、漏れ箇所は検査によって特定する必要があります。漏れは、燃焼室への開口部のいずれか、つまりバルブ、スパークプラグやピストンリングの周囲、あるいはシリンダーヘッドガスケットから発生する可能性があります。
ガスケットの漏れを確認するには、エンジンを勢いよく始動させながら、スプレー缶を使ってガスケット接合部に沿ってガソリンを吹きかけます。漏れている箇所ではガソリンが吸い込まれたり吹き出したりします。スパークプラグの周囲でも同様のテストを行います。
解決策としては、新しいガスケットを使用してシリンダー ヘッドをリセットし、表面がきれいで砂などがないことを確認します。
ピストンリングの漏れは、通常、リングが溝にカーボンを形成して固着することで発生します。ピストンリングの漏れを検査するには、 [229ページ]各シリンダーにシリンダーオイルを半パイント注ぎ、エンジンをゆっくりとクランキングします。オイルがピストンの周囲にシールを形成し、圧縮が改善されれば、リングに問題があることがわかります。
リングを外すには、各シリンダーに大さじ数杯の灯油を注ぎ、エンジンを数回回転させて灯油を広げます。1 時間ほど放置すると、カーボンが十分に柔らかくなり、リングが外れるようになります。
圧縮漏れの原因が、リングが摩耗して溝の中で緩んでいることである場合、リングを交換する必要があります。
圧縮損失の最も一般的な原因は、バルブの漏れです。バルブはシートに継続的に叩きつけられ、熱にさらされるため、バルブとシートは荒れて穴が開き、漏れが発生します。このような状態になると、バルブを研磨する必要があります。
バルブは、シートに研磨剤を塗布し、バルブを回転させることによって研磨されます。この研磨には、バルブスプリングを取り外す必要があります。 [230ページ]オフにします。これを行う正確な方法は、これらの部品の製造方法によって異なります。
バルブが取り外し可能なシリンダーヘッドに取り付けられている場合、バルブ研磨はシリンダーヘッドをベンチに持ち込むことで最も簡単に行えます。多くの設計では、バルブシートはシリンダー鋳物の一部であるため、作業はトラクター上で行われます。
バルブを研削する際、バルブは一方向だけに回転させるのではなく、一方向にだけ回転させます。そうすると、バルブとシートに溝が刻まれてしまうからです。滑らかな表面を得るには、バルブを一方向に少し回転させ、次に反対方向に同じ量だけ回転させます。数回転するごとに、バルブをシート上の別の位置まで持ち上げ、下げます。こうすることで、全周にわたって均一な研削が行われます。[231ページ]
図89.—固定ヘッド付きエンジンの研削バルブ
バルブ研磨に最適な工具は、図89に示すように、バルブのスロットにドライバー刃を取り付けた大工用の支柱です。この図は固定ヘッドのシリンダーを示しています。バルブにアクセスするには、バルブの真上にある開口部からプラグを緩めます。この設計のエンジンでバルブを研磨する際は、バルブポケットと燃焼室の間の開口部を布や布で塞ぐ必要があります。 [232ページ]研磨剤がシリンダー内に入るのを防ぐための廃棄物です。
バルブ研磨工具を所定の位置にセットし、ハンドルを10~12回前後に振ります。次にバルブを持ち上げて新しい位置に置き、これを繰り返します。図89に示すように、バルブディスクの下に軽いバネが付いているので、バルブを最も簡単に持ち上げることができます。
バルブディスクとシートは定期的に清掃し、滑らかで、へこみや傷がないことを確認してください。傷がある場合は、バルブディスクの周囲に鉛筆で印を付け、バルブを元に戻して一回転させます。この操作でバルブの周囲についた鉛筆の跡が消えれば研磨は完了です。バルブをスプリングとスプリングリテーナーと共に交換できます。バルブディスクとシート全体が滑らかになるまで研磨する必要はありません。周囲に細い帯状の傷を付けることで、バルブの気密性が向上します。
研磨後、バルブを交換する前に、 [233ページ]研磨剤は拭き取り、シリンダー、バルブ ステム ガイド、その他の動作部品に入らないように十分注意してください。
図90.—取り外し可能なヘッドの粉砕バルブ
バルブヘッドが取り外し可能なエンジンでは、ヘッドを作業台に持ち運ぶことで研磨作業が容易になります。これは図90に示されています。バルブとシートが取り外し可能なエンジンでは、 図91に示すように、シートをバイスで固定することができます。どちらのタイプのバルブでも、ヘッドまたはシートを回転させてディスクを下向きにし、研磨剤を流し込むことで研磨状態を検査できます。 [234ページ]ガソリン。バルブがしっかり締まっていないとガソリンが漏れてしまうので、研削作業を続けなければなりません。
図91.—取り外し可能なシートの研削バルブ
バルブシートの摩耗がひどい場合は、再調整が必要です。これは、トラクターメーカーから入手した切削工具(図92参照)を用いて行います。この工具は、バルブステムガイドに嵌合するステムを備えており、工具の中心を定めて正確な切断を保証します。シートが再調整を必要とするほど摩耗している場合は、バルブの状態が著しく悪化するため、廃棄して新しいバルブを使用する必要があります。このバルブステムは、エンジンを始動する前に研磨する必要があります。
バルブを研磨するとシートが下がり、通常はプッシュロッドの再調整が必要になります。エンジンが冷えているときは、 [235ページ]カムとバルブステムの間に約¹/₃₂インチの隙間があります。図93では、この隙間はバルブステムとロッカーアームの間にあることが示されています。エンジンが温まるとバルブステムが伸びますが、この隙間がそれを可能にしています。
図92.—バルブシートカッター
[236ページ]隙間が狭すぎると、ステムがロッカーアームまたはプッシュロッドに接触し、バルブがシートから外れて圧縮漏れが発生します。隙間が広すぎると、バルブの開閉が遅れ、逆に早くなります。そのため、隙間は慎重に調整する必要があり、ほぼすべてのトラクターエンジンにこの調整が施されています。
図93.—「ホルト」バルブ配置
[237ページ]1/32 インチは 10 セント硬貨の厚さです。エンジンが冷えているときに、少しすり減った 10 セント硬貨をそのスペースに差し込むことができるはずです。
バルブタイミング
バルブタイミング調整とは、ストローク中の正しい時点でバルブが開くようにカムシャフトの位置を調整することを意味します。バルブタイミング調整は、カムシャフトを取り外して交換する必要がある場合にのみ必要です。しかし、エンジンのバルブタイミングが正しく調整されているかどうかを判断するには、バルブタイミングの原理を理解する必要があります。
通常、フライホイールの表面には、バルブのタイミングを示す文字と数字が刻まれています。EBエンジンのこの配置は図94に示されています。フライホイールの表面には2本の線が刻まれており、1本は排気バルブが閉じていることを示す「ex. cl. 1-4」と記されており、シリンダー1と4が閉じていることを表します。もう1本は「 center 1-4」と記されており、これらのシリンダーのピストンが中心にあることを示します。ハウジングの仕上げ面に直定規を当て、クランクシャフトを回して一方の印をその印に合わせます。この時点で、バルブまたはピストンは文字で示された位置にあります。[238ページ]
図94.—フライホイールのマークを使用したバルブタイミング
[239ページ]
図95.—バルブタイミング
[240ページ]フライホイールには点火点を示す点が刻まれています。点が直線と一直線になっている時、点火コントロールが完全に進んだ状態で点火が行われます。
図 95 は同じエンジンのバルブ配置を示しており、排気バルブがちょうど閉じているところです。カムの先端がリフターまたはプッシュ ロッドの下を通過し、バルブがシートに着座できるようになりましたが、リフターはまだバルブ ステムに保持されています。
バルブの設定を確認するには、エンジンをゆっくりとクランキングしながら、リフターとバルブステムの間にティッシュペーパー(例えばタバコの巻紙)を挟みます。カムがバルブをシートから離間させている間、ティッシュペーパーはリフターとバルブステムの間に挟まれ、しっかりと固定されます。ティッシュペーパーが解放され、動かせるようになった瞬間、バルブはシートに収まり、カムの先端がちょうど下から通過した状態になります。この時、フライホイールの正しいマークは、直線定規と一直線になっているはずです。[241ページ]
すべてのバルブのカムはカム シャフトと一体になっているため、1 つのバルブを設定するとすべてのバルブが設定され、1 つのバルブの設定をチェックするとすべてのバルブの設定がチェックされます。
カムシャフトを取り外す前に、隣接する2つの歯にプリックポンチまたは小型の冷間チゼルで印を付けます。また、その間にあるクランクシャフトギアの歯にも同様の印を付けます。カムシャフトを交換する際は、歯を元の位置に戻すだけで済みます。タイミングギアは通常、メーカーによってこのように印が付けられています。
炭素
灯油ランプの火力が強すぎると、炭素の微粒子からなる濃い黒煙が発生します。その煙の中に紙を近づけると、すぐに炭素の堆積物で覆われ、一般に煤、またはランプの黒ずみと呼ばれます。
すべての燃料油と潤滑油には炭素が含まれています。これらの油が燃焼すると [242ページ]シリンダー内ではカーボンが生成され、その多くは排気ガスとして排出されますが、残りはバルブや燃焼室のあらゆる部分に堆積します。この堆積物は硬化し、最終的にはプレイグニッションを引き起こして問題を引き起こします。
デポジットは粗く、シリンダー内の熱は残留粒子を白熱させるのに十分なほどです。これらの粒子は流入する燃料に引火し、プレイグニッションを引き起こします。カーボンによるトラブルの兆候は、特にエンジンに高負荷がかかっているときに、シリンダー内で鋭いノッキング音が発生することです。この音は、点火時期が早すぎる場合に発生するノッキング音と同じです。
カーボン堆積物を大幅に軽減するには、各シリンダーに大さじ数杯の灯油を注ぎ、クランキングして燃焼室全体に行き渡らせる必要があります。これによりカーボンが柔らかくなり、次回エンジンを始動する際に多くのカーボンが吹き飛ばされます。最も効果的なのは、エンジンが温まっている状態で灯油を注入することです。[243ページ]
カーボン堆積物が硬すぎて灯油で柔らかくできない場合は、削り取ることで除去できます。この作業にはシリンダーヘッドを取り外す必要がありますが、ドライバーで堆積物を削り取ることで除去できます。カーボンの破片がシリンダー、バルブステムガイド、その他の摩耗の原因となる箇所に入り込まないように注意してください。
シリンダーヘッドを取り外す際は、ガスケットを丁寧に扱い、へこみや曲がりがないよう注意してください。ガスケットが傷ついたり曲がったりすると、圧縮漏れの原因となります。金属製のガスケットを交換する際は、ガスケットの両面にシリンダーオイルを塗布して、ガスケットの密着性を高めてください。
シリンダーヘッドを交換する際は、一部のボルトを締め付けながら他のボルトを緩めておくのではなく、すべてのボルトを少しずつ締め付けてください。1本のボルトを締め付けるとシリンダーヘッドがわずかに傾き、別のボルトを締め付けた際に歪みが生じます。すべてのボルトを少しずつ締め付けることで、このような事態を回避できます。[244ページ]
混合気が濃すぎる状態で運転したり、エンジンにオイルを過剰に供給したり、粉塵の多い作業でエアクリーナーを未使用のままにしたりすると、エンジンは急速に炭化します。排気口から青い煙が出るのは潤滑油が多すぎることの兆候であり、黒い煙が出るのは混合気が濃すぎることを示しています。潤滑装置とキャブレターを慎重に調整することで、炭化を大幅に軽減できます。
[245ページ]
第13章
問題の所在
エンジンがトラブルを起こす原因は様々ですが、エンジンの仕組みを理解し、手だけでなく頭を使って作業するオペレーターにとっては、それほど深刻なものではありません。これらのトラブルにはそれぞれ明確な原因があり、適切なケアを行えば回避できますが、万が一トラブルが発生した場合でも、簡単な検査で原因を特定することができます。
エンジンをフルパワーで動作させるには、良好な機械的状態が保たれていなければなりません。つまり、ベアリングは緩んではならず、ギアはスムーズに作動し、ピストンとそのリングは固着したり緩みすぎたりしてはなりません。適切な潤滑と冷却、適正な圧縮、良好な混合気、そして点火装置も必要です。 [246ページ]適切なタイミングで行われなければなりません。エンジンにトラブルが発生した場合、それはこれらのシステムのいずれかが正常に機能していないことが原因であり、原因を特定して修正することは全く難しくありません。
エンジンが適切な混合気を得て、適切に点火されれば、エンジンは始動します。爆発しない場合は、どちらかのシステムが正常に機能していないことが原因です。点検や簡単なテストを行えば、どちらに問題があるかが分かります。
エンジンが始動しない
エンジンを12回、あるいは20回クランキングしても始動しない場合は、それ以上クランキングしても無駄です。適切な混合気も点火火花も得られていない状態です。何かが起こるかもしれないという期待を抱いてクランキングを続けるよりも、どこに問題があるのかを突き止める方が時間とエネルギーを節約できます。
トラクターのエンジンが始動しない場合、通常は混合気に問題があり、多くの場合、これは不注意または [247ページ]忘れっぽさ。タンクが空になっているか、燃料バルブが閉じているためキャブレターが空になっている可能性があります。キャブレターボウルに燃料があるかどうか確認してください。エンジンが灯油で運転されている間に停止し、最後の数分間ガソリンに切り替えられていなかった可能性があります。そのため、キャブレター、吸気マニホールド、シリンダー内に、熱がなければ蒸発しない灯油が、熱がなければ蒸発するガソリンではなく含まれている可能性があります。この場合、エンジンにガソリンを注入する必要があります。
プライミングにガソリンを多量に使用した場合、シリンダー内の混合気が濃すぎて点火できない可能性があります。その場合は、燃料を止め、圧縮リリーフ コックを開いた状態でエンジンを勢いよく始動し、濃い混合気を除去してシリンダーに空気を充填する必要があります。
燃料に水が混入すると、始動が困難になったり、始動不能になったりします。エンジンを停止する際にキャブレターのウォーターバルブを閉め忘れがちですが、始動時にこのバルブから水が漏れると、 [248ページ]混合気の形成を妨げ、点火も妨げます。
混合気に問題がない場合は、点火装置の故障が考えられます。例えば、点火プラグの先端に液体燃料や水滴が付着している可能性があります。これによりプラグがショートし、火花電流は流れているにもかかわらず、火花が飛びません。
点火システムに障害があり、マグネトーが火花電流を生成していない疑いがある場合は、第 XII 章で説明されているようにテストする必要があります。
寒い天候での始動は、暖かい天候での始動よりも常に困難です。寒い天候での始動に関するヒントは、第11章に記載されています。
吸気マニホールドに漏れがあると、余分な空気が入り込み、混合気の比率が全く変わってしまいます。そのため、キャブレターの調整は正しいように見えても、混合気は正しくありません。マニホールド [249ページ]漏れは通常は接合部で発生しますが、鋳造不良や材質不良によりマニホールドに穴が開いたり、亀裂が生じたりする場合もあります。
バルブやリングの固着により圧縮不良が発生し、始動が困難になる場合は、エンジンを始動しやすさでその原因がわかります。
エンジンが回転できる程度に自由であれば、潤滑不良や冷却不良が始動を妨げることはありません。これらのシステムの故障は、エンジンが作動している時にのみ現れます。
エンジン出力低下
エンジンは、圧縮、キャブレター、点火、冷却、潤滑の欠陥、または機械的な故障により動力を失います。
冷却や潤滑に問題がある場合は、エンジンが過熱し、原因が明らかになります。ベアリングが固着すると非常に高温になり、冷却システムに不具合がある場合はエンジン全体が高温になります。エンジンが過度に高温になると、ピストンが [250ページ]膨張し、エンジンのパワーの多くがそれらを強制的に動かすために消費されます。
エンジンが通常より高温にならず、規則的に、そして均一に爆発している場合は、圧縮損失によって出力が低下していると考えられます。これがこのトラブルの最も一般的な原因であり、その特定と対策については第12章で説明します。
圧縮が良好な場合、出力低下の原因はマフラーや排気管の詰まりである可能性があります。詰まりにより燃焼ガスが自由に排出されないため、シリンダーに新鮮な混合気が十分に供給されず、エンジンがフルパワーを発揮できなくなります。
エンジンが正常な状態に見えるにもかかわらず出力が低下するもう一つの原因として、調速機の固着や調整不良が考えられます。ただし、調速機の工場出荷時の調整は、それが問題の原因であることが確実に証明されるまで変更しないでください。[251ページ]
エンジンが失火したり、不規則に回転したりする場合、出力低下の原因はキャブレターまたは点火装置の不具合です。混合気が濃すぎるか薄すぎる可能性がありますが、どちらの場合もキャブレターを調整することで問題は解決します。混合気が極端に薄すぎる場合は、バックファイアが発生し、キャブレターで小さな爆発が発生します。これは火災の危険性が非常に高いため、直ちに対処する必要があります。排気口から黒煙が出るのは、混合気が濃すぎる兆候です。
エンジンは点火時期を遅らせた状態で運転すると、フルパワーを発揮できません。この原因による出力低下は、エンジン全体のオーバーヒートを伴います。
エンジン停止
エンジンが停止する方法によって、その理由がわかります。
点火システムの故障は、ブレーカーレバーの固着のように電流の形成を停止し、すべての電源を遮断します。 [252ページ]爆発は瞬時に起こり、エンジンは突然停止します。混合気の不具合によってエンジンが突然停止することはありません。混合気に問題が生じると、爆発は次第に弱くなり、ついには止まってしまいます。
潤滑システムや冷却システムの故障によりエンジンが停止すると、エンジンは非常に高温になりますが、キャブレターや点火装置の故障の場合はそうはなりません。
圧縮が失われても、作動中のエンジンは停止しません。
エンジンミス
1つの気筒で点火プラグが一定または不規則に抜ける場合、通常はスパークプラグのひび割れや汚れが原因です。キャブレターのトラブルは全気筒に影響します。1気筒だけに影響することはなく、1気筒の点火プラグの抜けは点火装置のトラブルとして扱われることがあります。この場合、点火装置のトラブルはマグネトーのトラブルとは関係ありません。マグネトーが1気筒に火花電流を発生すれば、全気筒にも火花電流が発生するからです。したがって、1気筒のみの点火トラブルは、点火装置のこれらの部品に起因しています。 [253ページ]そのシリンダーに燃料を供給するシステム、つまりスパークプラグまたはスパークプラグケーブル内にあります。
1つのシリンダーだけが失速する原因として、あまり考えられないのが圧縮不良です。通常、1つのシリンダーの圧縮不良は他のシリンダーにも影響を及ぼしますが、バルブやピストンリングの破損、あるいはバルブスプリングの劣化などにより、1つのシリンダーの圧縮不良は他のシリンダーの圧縮不良とは無関係に発生することがあります。
失火しているシリンダーは他のシリンダーよりも温度が低いため、触覚で位置を特定できます。また、点火プラグを1つずつ短絡させることでも位置を特定できます。この方法では、失火しているシリンダーには影響はありませんが、作動中のシリンダーの点火プラグが短絡すると、エンジン回転数が低下します。
スパークプラグをショートさせるには、木製のハンドルを持つドライバーなどの工具の刃をスパークプラグの近くでエンジンに当て、軸がスパークプラグの端子に近づくまで傾けます。すると、火花電流が工具を通ってエンジンの金属部に流れます。 [254ページ]スパークプラグポイントではなく、プラグ端子に火花が飛ぶため、これは点火テストでもあります。
全シリンダーで不規則な失火が発生する場合、全シリンダーに燃料を供給する点火システムのいずれかの部品に不具合が生じている可能性があります。例えば、ディストリビューターの汚れ、サーキットブレーカーレバーの固着、プラチナポイントの摩耗などが挙げられます。また、燃料ラインが詰まり、キャブレターへの燃料供給が一定量確保できないことも原因として考えられます。
不規則な欠落は、点火接続の緩みやスイッチ部品の緩みによっても発生します。
エンジンは始動するが停止する
エンジンが始動しやすいのにすぐに減速して停止してしまう場合、ほとんどの場合、燃料供給不足が原因です。パイプの詰まりにより、エンジン作動時にキャブレターボウルに燃料が十分に供給されず、エンジンが停止してしまうことがあります。 [255ページ]エンジンが始動すると、フロートバルブから燃料が流入するよりも速くスプレーノズルから燃料が吸い出されるため、キャブレター内の燃料がすぐに排出され、エンジンが停止します。その後、燃料ボウルは満タンになりますが、次にエンジンを始動すると再び燃料が吸い出されてしまいます。
この問題は、燃料に含まれる汚れがストレーナーまたは燃料パイプに溜まることで発生します。ストレーナーは簡単に排出・清掃できるような構造になっています。パイプ内の汚れを落とすには、タンクで燃料を止め、パイプの両端を外し、息を吹き込むだけで済みます。
ストレーナーは毎日排水する必要があります。ストレーナーの排水コックを 2 ~ 3 秒間開くだけで十分です。
タンクに燃料を入れる際に燃料を濾過しておけば、燃料内の汚れによるトラブルのほとんどは回避できます。
エンジンが停止するもう一つの原因は、タンクフィラーキャップとキャブレターボウル上部の通気孔の詰まりです。これらの穴は、空気が入り込み、燃料が補充されるよう、きちんと清掃する必要があります。 [256ページ]使用される燃料。空気が入らないと燃料は流れず、タンクは空気封入状態にあると言われます。
エンジンオーバーヒート
エンジンが過熱する原因としては、冷却システムが処理できる以上の熱をエンジンが生成するか、冷却システムが放出すべき熱をすべて放出していないことが挙げられます。
点火時期を遅らせた状態でエンジンを動かすと、エンジンが過熱するだけでなく、潤滑がうまくいかなくなり、排気ガスの通過が妨げられることになります。
エンジンを分解し、再組み立て時にオーバーヒートした場合、マグネトーの点火タイミングが誤っており、点火が遅れている可能性があります。エンジンが正常に作動していたにもかかわらずオーバーヒートし始めた場合、点火原因はスパークコントロールの設定不良、またはスパークコントロールロッドの滑りです。
エンジンを灯油で動かす場合、クランクケース内のオイルは [257ページ]頻繁にオイルを抜き取り、新しいオイルに交換してください。これは、シリンダーに送られた灯油の一部が気化して燃焼せず、ピストンを通過してクランクケースに入り込み、潤滑油を薄めてしまうためです。オイルが薄まると潤滑能力が失われ、エンジンがオーバーヒートし始めます。
たとえば、両端に動いてシリンダー壁にこすれるリストピンや、きついベアリングなど、余分な摩擦を生じるものは、すべて過熱の原因になります。
冷却システムが正しく機能するには、十分な水が供給され、通路がきれいで、十分な空気がラジエーターを通過し、ポンプが適切な状態である必要があります。
ホースの接続部が腐り、ゴム片が内側から剥がれて通路を横切ることがあります。また、汚れた水を使用すると、汚れがラジエーターの微細な通路やその他のチャネルを詰まらせる可能性があります。 [258ページ]ラジエーターが泥で覆われていると、空気がチューブに到達できず、チューブ内の水から熱を奪うことができません。
過熱の非常に一般的な原因はファン ベルトの滑りです。ベルトが緩んだときに締めることができる調整機能が提供されています。
エンジンの煙
黒煙は混合気が濃すぎることを示し、青煙は潤滑油が多すぎることを示します。オイルが薄すぎる、または品質の悪いオイルは煙の原因となります。常にメーカーが推奨する品質の良いオイルを使用してください。
ピストンリングが破損していたり、リングが溝にはまって詰まっていると、オイルが過剰に流れてしまうため、煙が発生する原因となります。
[259ページ]
第14章
トラブルの原因
エンジンが始動しません。 混合なし。
点火しません。
圧縮なし。
エンジンは始動します
が、継続して動作しません
。 燃料パイプまたはストレーナーが詰まっている。
空気封入タンクまたはキャブレター。
排気口が詰まっている。
濡れたスパークプラグ。
知事は調整不足だ。
エンジンの
出力が失われます。 遅延火花。
圧縮不良。
過熱。
排気口が詰まっている。
混合が間違っています。
知事は調整不足だ。
タイトベアリング。
ブレーキを引きずる。
クラッチが滑る。
過負荷です。[260ページ]
エンジンが突然停止します。 点火トラブル。
エンジンが減速
し停止します。 燃料供給が詰まっています。
混合が間違っています。
過熱しました。
1つのシリンダーで定期的なミスが発生しました。 スパークプラグ
またはワイヤーの欠陥。
すべてのシリンダーで不規則なミスが発生しています
。 接点ブレーカーが固着しています。
ディストリビューターの故障。
燃料ラインが詰まっています。
燃料供給が不規則です。
燃料に水が混入しています。
点火接続不良。
エンジンの回転が
不安定です。 スパークプラグのギャップが正しくありません。
混合が間違っています。
キャブレターフロートの結合。
バルブの固着。
固執する知事。
エンジンが過熱します。 スパーク遅延。
冷却不良。
潤滑不良。[261ページ]
エンジンから煙が出ています。 黒煙、
混合気が濃すぎる。
青い煙。オイルが多すぎます。
ピストンリングが破損または固着している。
悪いオイル。
キャブレターを通してエンジンがバックファイアします
。 混合気が薄すぎます。
吸気バルブが固着しているか、
吸気バルブスプリングが弱くなっています。
排気管内で爆発。 火花が欠けている。
混合気が濃すぎます。
排気バルブが固着しています。
転写者のメモ:
図は、段落を分割せず、説明しているテキストの隣に表示されるように移動されています。
誤字や句読点の誤りは黙って修正されています。
*** プロジェクト グーテンベルク 電子書籍 トラクター原理の終了 ***
《完》