単気筒複動式蒸気エンジン#8
ピストン上死点
バルブピストン最上位置
船外機 単気筒蒸気エンジン#8
バルブピストン中間位置
バルブピストン中間位置
パワーピストン最上位置
バルブシリンダー
外形5mm、内径4mmパイプ
回転軸支柱
エンジンマウント 5mmアルミ板+5mm補強板
外形7mm、内4mm
ボールベアリング
回転軸支柱ブロック
排気蒸気ミゾ
ストローク
パワーシリンダー
外形15mm、内径13mmパイプ
前回船外機(#5エンジン)はボイラー一体型ということで予想通り、船全体の重量バランスが悪く1400gのバラストを積んでいました。 今回はボイラーを分離し、出来る限りアルミ素材を使用することでエンジン部の軽量化をはかり、結果としてエンジン重量666gと前回の半分程度となり、船全体としてもバランスの良い実装が期待できそうです。 エンジンパワーについては、回転軸(4mm)を指でつまんでも簡単には止められない程のトルクが出ており、まあまあの出来かと思っております。 水中でのスクリューの様子を図13に示します。
ピンは2mmビスに3mm
のパイプを被せる
バルブストローク
9mmパワーピストン
ストローク 14mmパワーピストン・ロッドとバルブピストン・ロッドは回転にともない立体交差すること、パワーピストンは回転に対してバルブピストンより90度先行すること、これらの条件を考慮して両ピストンを結合するクランクを構成します。このクランクの作成は、紙の上でピストンの動きを描き、紙上から寸法を割り出しました。 クランクピンの取り付け角度はバルブのタイミング調整が出来るよう、イモネジ(2か所)で取り付けるようにしています。図7にクランクピンの構成を示します。 図8にクランクピンの様子、図9にリンク構成の様子を示します。
バルブピストン最上位置
パワーピストン中間位置
パワーピストン/バルブピストンとのリンク機構は、蒸気機関車の動輪と同じ動きです。バルブを動かす機構は、一般的な蒸気エンジン(#7エンジン)で使用される偏芯カムが不要な為、製作面からは楽です。 但し、パワーピストン・ロッドとバルブピストン・ロッドが交差することになる為、クランクピンの構成を立体的にする必要があります。ピストンの動きとクランクの動きは#7エンジンと同じで、フライホイールの回転に対してパワーピストンの動きは90度先行しています。図6にピストンの動きとクランクピンの動きを示します。
給排気通路
エンジンヘッド構成
ラダーサーボ作用点
ベアリング取り付け
イモネジ(2か所)
プロペラ支持
外形5mm
内径4mmパイプ複動式ピストンバルブエンジンでは回転力を生み出すパワーシリンダーと蒸気弁となるバルブシリンダーと両シリンダー間を接続する蒸気通路の工法がポイントとなります。 これまで、蒸気エンジンは#7まで製作してきました。エンジンヘッドは「団塊工房」工法という形で進めてきましたが、蒸気漏れ等の問題は発生していないことから今回も同様な構成で製作します。
「団塊工房」風工法については、こちら(単気筒蒸気エンジン#7)を参照ください。
エンジン支柱(ラダー支点)8mmパイプ使用
ロッドの取り付け角は、このイモネジ(2か所)でクランクピンを固定する
前回の船外機蒸気エンジンではボイラーとエンジンを一体型としたことから、船全体としてのバランスが悪くなった為、今回はボイラーとエンジンを分離した構成とします。ボイラーはアルコール式#2ボイラーを使用することを前提に、ボア13mm・ストロ−ク14mm単気筒復動式、蒸気機関車で使われているリンク形式を試みてみました。 このエンジンを搭載する船体長は55mm程度を想定しています。 図1に船外機の完成写真、図2に外観図を示します。
製作結果
図10にエンジンヘッド取り付けの様子。 図11にスクリュープロペラの取り付けの様子。
図12に船外機を下方からみた写真を示します。
全体構成
クランク
パワーピストン・ピンはバルブタイミング
角度調整後にイモネジで固定クランクピンの構成
ピストン下死点
パワーピストン中間位置
ピストンの動きとクランクの動き
給油器
パワーシリンダー
バルブピストン: 外形4mm 内径3mm パイプを
半田付け給気口
排気口
ストローク 9mm
フレーム構成
蒸気エンジン#8の動画
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単気筒複動式蒸気エンジン#8の動きを動画でご覧ください。
協育歯車工業
M50B 25*1204プロペラ支持
6mm棒製作時の蒸気通路の穴をネジで塞ぐ
パワーピストン最下位置
シリンダーの蓋
パワーシリンダーからの排気通路
パワーシリンダー、バルブシリンダー間の蒸気通路。調整時、この穴から覗いて、ピストンの位置を知る、後でネジで穴を塞ぐ
バルブシリンダー
上死点
下死点
エンジンスタンド