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MINI1000のエンジンヘッドについて
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少々突っ込んだ話となりますが、エンジンヘッドについて
MINI1000のエンジンヘッド、しかしその製造期間は長くノーマルといつてもいくつかの遍歴が有る。
基本的には1300とかのヘッドとの違いは有るが、おおよそ大きさや取り付け位置は互換性がある。(おおよそであって取付けれると言う訳ではないが、工夫して取り付けている方もいらっしゃるようだ)
MINI1000のエンジンは記憶では1991年位迄販売された、ヘッドやエンジン本体は黄色に塗られており、見た目の色での判断ではもちろん例外が有る事は有るが、これによりMINI1000だろうと判断してもほぼ間違いないだろ。
エンジンヘッドカバー(タペットカバー)を外すとロッカーアームアッセンブリが見える、1980年後半までは無垢材ではなくプレスしたロッカーアームが使
われている、見た目のからは想像出来ないが丈夫さや軽量面で非常にいい部品だそうだ、逆に1980年後半から最終迄は無垢材である、これは確かに重いのと
オイル切れに対してはプレス品の方が良いとされる。
素人が見ても、なるほど言われてみればと言う感じである。
あと1300と1000の大きな違いは水回りでエンジンヘッドを外すとき、ウオーターポンプからのウイーターラインがパイプで繋がっている、よく水漏れを起こす場所でもある。
またミニクーパなどの本格チューニングされたヘッドはエンジンヘッドも別物で、巧妙に一から作り替えられたヘッドやノーマルを加工したヘッド等が存在す
る、普通を飛び越えてアルミヘッドや馬鹿でかいバルブ口径、さらに燃焼室が鏡の様に磨かれたり(これは吸気排気ラインも一緒、いったいどうやってあんな
に綺麗に磨けるのか不思議である)レース仕様ではウエーバーキャブレター等が手前側(プラグ配置側)にツインで取付けられるとかと、限界リミッター無しの
法も秩序も無い?世界も存在しています。
もちろん有名な話ですがOHV構造のMINIをDOHCにする事も出来る訳で、さすがにここ迄になると私も一歩引いてしまいますが、またまたこれも興味の
つきない物です、なにせ私のノーマルMINI1000の3倍の馬力と約2倍の最高回転数な訳ですから、加速時にその加速G圧でガラスが外れるのではと心配
します(笑)
この辺も興味がつきない所だが、エンジンヘッドはミニのチューニングにとって永遠の研究アイテムなのであろう、この手のヘッドは標準の9本のスタッドボル
トでの固定の他に、2本増強した11本スタッドが使われています、これは少しでも均一にヘッドとエンジンを締め付け圧縮を確保する目的の為です、つまり圧
縮漏れを最小限にしたいが為です、さたにこのスタッドボルトですが強化タイプの物がありナット止めではなく6角ボルト止めで強烈に締め付けれるタイプ等も
存在します、効果の程は解りませんがお手軽で交換出来るこだわりのアイテムかも知れません。
とにかくスタッドボルトが11本=チューニングヘッドと判断して構わないと思います。
ノーマルのエンジンを11本スタッドにする事も加工屋さんで可能です。
他にも有るとは思いますは他の違いはウイーターラインやオイルラインの違いも上げられます、当然では有るのですが同じ排気量でも4本のピストンの間隔が
ノーマルとオリジナルクーパー等では違いが有るとも聞いております、こうなると全くの別物と言うことになりますね。
オイル下がり現象の対応
オイル下がりのきっかけは、エンジン始動時に排気から白煙が出る事から判明しましたがそのほとんどが、バルブシール(バルブステムシール)という情報から、試しに点検してみました。
次の症状が当てはまれば、オイル下がりと断定出来ます。
- 数百キロの走行等で、エンジンオイルがすぐ汚れる、それも茶色ではなく真っ黒になる。
せっかくの新品オイルもあっという間に老化してしまいます。
- エンジン始動時に排気から、かなりの白煙が上がる。
笑い話にならないくらいの白煙、近所迷惑にもなります。
- 冷めたエンジン時、プラグを外すとプラグにオイルが付いている。
これでは燃費も良くありません。
下記右の樹脂部品がバルブシールという物です。樹脂と言ってもビニールの様な材質で、非常に目の細かなスプリングリングが装着されています、写真は純正ですが耐久性はあまり優れていないようで、熱に強いいわゆる「強化品」が入手できます。数万キロでヘッドを降ろす事が多そうな方は、純正でも良いのかもしれません。
私の場合この部品が割れていた(ちぎれた)ケースがありました。

オイル下がりの原因は
- エンジンヘッド側のバルブのすき間から、燃焼室側の方向へエンジンオイルが漏れるケース。
- 燃焼室や吸気側から、排気ガスや燃料がエンジンヘッド側へ漏れるケース。
なぜ隙間が出来るのか
- 吸気及び排気バルブのシャフト部分とバルブステムシールがこすれ合って、バルブステムシールがすり減る場合と、排気などの高温から材質が老化して起きる場合とがあります。新品はフニャフニャ柔らかいのですが、数年でカチカチになる場合もあります。
- 吸気及び排気バルブのシャフト部分とバルブガイドとの擦れによりすき間が発生。
そのままだとどうなるのか
何と言っても排気ガス漏れで、ヘッドカバー内へ侵入する、そこには本来エンジンオイルは常に潤滑しているので、排気ガスやスス等の成分がオイルにとけ込みます、このとけ込みが早いのがエンジンオイルの性能の良さでもあります。
それで早くエンジンオイルの大切な性能を損なうため、新品のはずが交換時期がきている老化したオイルで、いつも走っている様な状態である。ここでエンジンオイルの働きに付いて、どうなるか再度確認すると。
- 冷却作用が低下 = エンジンの焼き付きやシール剤の老化を早める
- 円滑作用が低下 = エンジンの焼き付きや、摩擦増大のため発熱増や燃費が悪くなる
- 密封作用が低下 = 各部の気密性の低下、オイル漏れ、ガス漏れ
- 防腐作用が低下 = 錆びの発生
- 減摩耗作用が低下= 接触面や金属表面の傷の発生
- 洗浄作用が低下 = スラッジやタールの発生
- 暖衝作用が低下 = エンジンからのノイズや振動の増
という事で百害あって一利無しと言った所です、これは早めに整備が必要です、せっかくの新しいオイルもすぐダメになりエンジンも傷みますし、排ガスも汚いとあってはもう待ったなしです。
エンジンヘッドの脱着と清掃
ミニのエンジンヘッドはOHV形式である事も幸いして非常に取り外し易い、オイル下がり現象での簡単な白煙対策は、オイル等を選ぶ事により、目に見えるレベルでは白煙の出方を削減は出来ますが、いずれにしてもオイルが一緒に燃えているのはには変わりまりません。
エンジン内のガスケットやパッキンやピストンリングの消耗最悪は破損等が考えられる。現実的に素人が手を入れられそうな範囲として(というか、自分が出来そうな範囲として)エンジンヘッドの脱着と清掃をやってみた。
ともかく必要と思われるメンテパーツを準備して、休日の朝早く薄暗いうちから作業をスタート、大幅に時間がかかり夕刻なんとか終了。
作業の流れは
- ヘッドを外す邪魔な 部品を片っ端から外す。
- おおよそどこのボルトかナットか分かる様に分類しておく (これが重要)
- 外した部品の汚れを取り除く(これは順番に外しながら 行ってもいいですね)
- 消耗部品を交換する(ガスケットなど)
- さらに、各部材に破損や異常なすり減り、傷などがないかを調べる。
- 各部を調整しながら組み立てる。(順番や締め付けトルク、締め忘れを注意する)
必要な部材は
- シリンダーガスケット(基本的には再利用は不可なのですが、再利用をした事が1度あります、その状態で半年走りましたが問題は無かったです、又メタルやカーボン系統のガスケットは数回使える物もあるそうです)
- サーモスタッドガスケット(基本的には再利用は不可なのですが、再利用が可能な場合が多いです、というより水漏れが発生しているようなら、その後の交換もやり易い場所です)
- 吸排気ガスケット(これは必ず交換が必要、排気漏れ等を起こします)
- タペットカバーパッキン(コルクで出来ている純正ではなく、ゴム製の商品が販売されています、再利用が可能でコルクのように剥ぎ取り等の作業が必要ないのでおすすめです)

カーボンをシリンダーやピストンを痛めないように剥離する、私は電動真鍮ぶらしで擦り剥がしました。
吸排気ガスケットをあてがった様子
エンジンヘッドの取り外し
エンジンヘッドの取り外しに付いては、次の手順で行った。
- この段階ですでに冷却水(LLC)はかなり抜けているので、ヘッドを外してもオイルラインとの混合はほとんどないはずです。
- ヘッドカバーの取り外し(上部2本のボルトを外すだけ)
- 手前の5本と、ロッカーの4本のナットを取り外します。
ナットは対角に徐々に緩めます(ヘットのゆがみを避けるため)
対角とは、左手前(フロント側)を緩めたら(おそらくキツいので「カキッ!」とか音がして緩むと思います)
次は、右上側(リア側)を緩める、次は、右手前>左上側という具合に、平均して緩めるという操作です。
スタッドボルトの取り外し
スタッドボルトの取外しです、9本を取り外します。
取外しには下記の様な工具やパイプレンチの様な物で取り外します。

ボ ルトを締め付けれる工具で回して取外し、私はこのボルトの穴にオイルを数滴たらして錆を防止する処理を行いました。
ボルトにもうっすらとオイルを塗っておきます(錆防止です)
<注意>
上記の工具は御法度です、スタッドボルトに傷がついてしまいます、プライヤー等ペンチ系もダメです ここを参照してください。

左 (4番シリンダの様子) 右(3番シリンダの様子)

左(2番シリンダの様子) 右 (1番シリンダの様子)
ガスケットの抜けなどな買ったようです。60000Kmとしてはこんな物かなという感想です。

スラッジなどのクリーニングは後回しとして、異物混入防止のため,テープで塞ぎます。
タペット調整について
下記の図を見てください、いかにもと言った感じのメカニカルな構図、タペット調整は何かの知識や数値など無では、組み立てや調整は不可能です。
しかしMINIの国内マニュアル(新車で買ったら付いてくる本)には、平然と口笛でも吹いて「タペット調整を定期的にやろう!」といった解説があります。もちろん図入りです。
デイーラーによると販売時に説明する場合もあったようです。
このナットは独特の刻印?がありこの模様が付いた方が表側のようである。
ボルトの締め込み具合で、バルブの上下位置が決まります、このクリアランスがけっこうシビアです。調整が悪いとエンジン壊しちゃいますし、カタカタとエンジンから音がします。
※ただしミニの場合ナットは一つだけですよ、紛らわしい絵ですみません。
スパナにはナットに合わせたサイズがあります、ミニの場合インチがほとんどですが、さらにこの工具自体の厚さもいろいろとあります、通常は気にする事はありませんが、このタペット調整では薄手の工具が便利です。
タペット調整ではナットが2個並びますので、2枚のスパナが必要です
すると締付け用とロック用の2個のナットにスパナの厚さで、下側の締め付けナットだけを回す事が出来ません。
まあなんとか工夫して固定する事は出来ますが、通常は薄厚スパナを使います。
下記の図がその場合のスパナの関係です、これだと問題なく単独で締め付けれます。
特殊工具バルブコンプレッサ
エ
ンジンヘッドに付いてるバルブを外すには、バルブコンプレッサー(バルブスプリングコンプレッサ)が必要です。手始めに1000円程度で買える下記左の様
な工具を購入しましたが、1個も外せずに工具破損しました(弱すぎ)という事で、少なくてもMINIのエンジンでは使えませんので注意が必要です。
上記右の様な構造でなければ外せません5000円ぐらいします。

このタイプはダメです結局右上の物を購入しました....^_^;
エンジンの重さ
ところでエンジンの重さはどれくらいあるのでしょう、今回エンジンを取り外すにあたりとても気にになる所でした。
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ンジンを取り外すのに少しでも軽くする為に、ヘッドやオルタネータ、スターターモータ、吸排気、ラジェターなどをはずしましたが、取り外して地面に置いて
みて解りました、一人でエンジン本体の頭を振りながら、ずらす事が出来る程度と判明しました。想像していたよりは軽いです。
またエンジンを外して驚いたのが、ミニの車高が一気に高くなった事です、エンジンの重みでどれだけ沈んでいたのかが解りました。
ある意味思っていたよりサスペンションのストロークあるんですね。逆にそれだけのびる訳ですから....
バルブの脱着
エンジンヘッドをのロッカーアームを取り外すと、次にバルブを脱着する事が出来ます。
この部分を外して、バルブの見えない部分の状態を確認します、また長時間利用したバルブはバルブの擦り合わ せが必要な場合があります。
状況によっては異常なすり減り方や、破損している場合があります。
また、バルブガイドのすり減りやごくまれにガイド自体のずれ(抜け)状態になっている場合もある様です。
さらにバルブオイルシールの老化によるオイル下がりは避けて通れません、経験では数万キロでシール剤の硬化により、オイル下がり現象が発生します。
この様な状態で走り続けるとインテーク側やエキゾーストテーク側にオイルが混入して、ヘッド内にスラッジや カーボンの付着が加速します。
もちろん燃焼室内も同様で、異常燃焼に繋がります。
バルブは、バルブコンプレッサーと言う工具で取り外します。
このプレス機でバルブスプリングを押し縮めるとバルブコッター2個が外れ、バルブを分解出来ます。

しっかりとした作業台での作業をお勧めします。(写真 では一升瓶の樹脂ケースと言った、実にいい加減な作業台ですが結句使えました)
エンジンヘッドにバルブコンプレッサーをはさみ込みます。

バルブコンプレッサーが直接バルブ面に傷をつけない様 に何かを当て締め付けていきます。外れないか締め付けながら状態を確認していきます(作業要注意)

コンプレッサーを締め付けていくと、コッターが外せます、先の細いペンチ等で外せます。
コッターは小さな部品ですので、無くさない様に注意が必要です。

外した、バルブはどのシリンダー分かを解る様に管理します、下記の図のように、木片に10mm程度のドリル穴をあけた簡易的な台を用意すると良いと思いま す。
上記は3個分を外した状態の図。
バルブ擦り合わせについて
エンジンヘッドをバラして、各部の清掃が終わったら組付けになります。
エンジンヘッドやバルブのカーボンを落とすには、洗剤とワイヤーブラシなどで行います。ドリルの先にワイヤーブラシを付けて清掃するのが基本でしょうが、傷を付けない様に真鍮製か鉄製のブラシとします、ステンレスはバルブやヘッドを痛めます。

綺麗に清掃したヘッド、念入りに細部まで清掃しましょう。

かなりピカピカに磨いた状態です。

プラグ取り付け部やウオータライン部も出来る限り汚れや、柔質石化したゴミを削り取り十分に洗い流しま す。
組み付ける前に是非やっておきたい作業がバルブの擦り合わせです。
バルブは吸排気含め8本あります(吸気4本、排気4本)、このバルブの傘部分がエンジンヘッ ドとの重なる部分に隙間があります。
バルブの傘部分の外周360度がピッタリとエンジンヘッド側に密着する事により、エンジンシリンダー(燃焼室)の気密性が保たれます、これにより適切な圧縮が得られ、正常な爆発燃焼が行われます。
この始めは正常なバルブとエンジンヘッド側の合わせ面に隙間が出来るのは、ゴミの挟み込みやバルブ自体のすり減りなどがあります、そこでこの合わせ面をバルブコンパウンドという特殊な研磨材でこすり合わせて、金属面をすりあわせます。
これがバルブすりあわせです。
バルブの擦り合わせには、いくつかの特殊工具が必要です。
- バルブコンパウンド
ペースト状の特殊研磨材入りコンパウンドです、中目と細目があります、下記図では缶の裏表の蓋を外すと両方が入っている便利な物です。
- たこ棒
バルブの傘面にこれを吸い付け、穴あけキリのように両手で回してバルブをこすらせながら回します。
この際、上記バルブコンパウンドをバルブの擦り合わせ面に塗布します。
幾つかの大きさがあり、バルブの径より小型である必要性があります。
- 光明丹(こうめいたん)
粉状の塗料です、エンジンオイルで溶かして使います、下記の様な小さな缶にて販売されていますが1缶あればMINI10000台分簿作業が出来るくら の量です、この100分の1ぐらいの量で販売してくれてもいいのですが.....
使い方はバルブ擦り合わせ面に塗りすり合わせた面の具合を見ます、バルブ面に塗り、エンジンヘッドにバルブを差し込みます、するとエンジンヘッド側
に塗料が付着します、均一に付着すれば擦り合わせ成功、付着にムラ等があれば、まだ擦り合わせが足りないとなります。

バルブコンパウンドとたこ棒

光明丹(こうめいたん)とエンジンオイル
オイルと混ぜるとすぐペースト状になります

バルブコンパウンド(中目)を適量バルブ側に塗布します。
塗布する量はトーストにうっすらとジャムを塗る感じより少なめ(微妙な表現)です、やってみると解るでしょう。
ここで、たこ棒を使いこすり合わせます、始めは、ザラザラ?ゴリゴリ?と大丈夫かと思いますが、砂の様なコンパウンドがやがて砕けて、徐々に細かくなり良い感触になります。
やがて滑らかに回る様になったらバルブを引き抜き、バルブ回りに付いたはみ出たコンパウンドをまた接触面にぬり整えます、新しいコンパウンドを何度も塗る必要はありません。
コツとしては擦り合わせ辻間との勝負でしょう、私は中目だけで作業を済ませました。
ところでこんな物で金属がすり減るのか?と言う疑問が湧くのですが、実際は「あれ?」というぐらいすり減ります、ある程度ガタガタのめんでも平らになりますのでかなりのものです。

ところで肝心の擦り合わせの具合ですが、光明丹で具合を見ます。バルブからコンパウンドを拭き取ります。
そこへ光明丹をうつすらと塗ります、写真の様な塗り方はしません塗り過ぎです、コツはうっすらとです。
上記の写真でも時計10時ぐらいの方向に塗りムラがあるのが解るの思います、この量でこの塗りムラだとかなり擦り合わせを念入りにしなくては行けません。
ところで聞いた話ですが、新品のエンジンでも擦り合わせが必要なくらいの個体は珍し事ではないそうです。
バルブシールの交換
バルブですが、エンジンヘッドの穴に刺さって上下運動している様に見えますが、実際は直接エンジンヘッドに穴が開いていて、そこに刺さっているのではなくエンジンヘッド本体にスリーブが挿入(圧入)されており、そこにバルブが刺さっています。
それでなくては、何かあり、この部分のすき間が出たらエンジンヘッドをすぐ交換しなくては行けません
この部品の交換は、内燃機屋さん(主に車や産業用エンジンの加工整備専門業者)に御願いするしかありません。
先の説明の、バルブ擦り合わせや、エンジンヘッド等の面研磨(通称=面研)などもこの業者です。このスリーブをバルブガイドと言います、純正は鉄製でリン青銅の商品もあります。
このバルブガイドとバルブのすき間をシールするのがバルブシールです。
写
真下で見える茶色の樹脂製のキャップの様な物で、細いスプリングバンドで取付けます、エンジンヘッドをここまで分解した場合必ず交換すべき部品です、寿命
が非常に短くシール剤の樹脂が固くなり、バルブのすき間からオイルがシリンダー内に垂れて来て、オイル下がり現象がすぐ発生してしまいます。
純
正がそのような部品のため、耐久性の良い対策品(ほとんどは国産車の流用品見たいですけど)が販売されてますので、そちらの方が良いかもしれません、もっ
とも交換により1万や2万キロで走れなくなると言う訳ではないのですが、エンジン始動時の白煙現象などがぴたりと止まります。

交換は引っ張ればすぐ外れます、新品と触って比べれば老化(硬化)の度合いがすぐ解る事と思います。

取り替えた様子、古くなると色もさらに濃い茶色となります。
取り付け時には、エンジンオイルに漬してから取付けます、エンジン部品の組付けの基本でしょうか?

左上図が古いシール剤です。
All the informations on my Homepage is provided in Japanese only. Presented by Satoru Kaneko,1999
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