昨年中古農機具屋で購入して少し弄ったまま1年近く放置してあったエンジン潅水用エンジンポンプの修理を再開します。
修理部分はHONDAのエンジンGX31(4サイクルOHVエンジン)です。
1年間近く放置したままだったのですが、その間 何もしなかったわけではありません。
OHV(オーバーヘッドバルブ)エンジンの構造を調べて勉強し、どこを調整すればエンジン本来の力を取り戻せるのか大体の見当はつけてあります。
今回は、ホンダのOHVエンジン不調は、マフラー掃除とバルブ・クリアランス調整で修理完了となるのか?素人修理の再開です。
(相変わらず部品名等は正式名称が解っていないので、部品の呼び方に間違いがある可能性があります。間違いに気づいた方からコメントを頂けると助かります)
ホンダの4サイクルOHVエンジンの不具合場所と修理の見当をつける
昨年不動燃料キャップ無しで中古購入した3000円のエンジン潅水ポンプ
昨年の段階で、前に使っていた方が修理をして完全に修理しきれずに放りだした状態の物ではないか?という所までは解ったのですが、4サイクルエンジンの修理方法が解らずにそのまま放置状態でした。
4サイクルエンジンについて調べて勉強したので修理してみます。
4サイクルエンジンのOHV・OHC・DOHCとは? この項目は読み飛ばしてもらって構いません
4サイクルエンジンとは、シリンダー(筒状のエンジン構成部品)内のピストンの行程が4行程で1回爆発をおこす機構です。
- 吸気(霧状の燃料をシリンダー内に入れる)ピストン下降
- 圧縮(爆発した時の力を強める為に霧状の燃料を圧縮)ピストン上昇
- 点火・燃焼(圧縮した霧状の燃料を爆発させる)ピストン下降 →出力
- 排気(爆発した排気ガスをシリンダーから排出する)ピストン上昇、の4工程です。
OHVとは overhead valve/オーバーヘッドバルブ の略称で、吸気弁・排気弁がシリンダーヘッド(気筒頭/エンジンのてっぺん)側に配置されている物。吸気排気のタイミングを操作するカム(カムシャフト)はエンジンの下に配置されプッシュ・ロッド(押し棒)で吸気弁・排気弁の動作をエンジン上部に伝えている。
OHCとはoverhead camshaft /オーバーヘッドカムシャフト の略称で、OHVエンジンでバルブを作動させるカムシャフトがシリンダーヘッド(気筒頭/エンジンのてっぺん)にあり、直接バルブを作動させる方式、動弁機構の慣性抵抗が小さくなるため、より高回転、高出力が得られる。
SOHC Single OverHead Camshaft/シングルオーバーヘッドカムシャフトと同意
DOHCとは double overhead camshaft/ダブルオーバーヘッドカムシャフト の略称でOHCエンジンのカムシャフトが2本ある物、通常は吸気弁2個排気弁2個を操作する為、より多くの吸気・排気が出来る為OHCよりさらに高回転、高出力が得られる。(通称:ツインカムともよばれています)
4サイクルOHVエンジンの不具合場所の予想と対応
昨年このエンジンを弄った段階で、吸気と点火には問題が無さそうだという事までは確認済みです。
エンジンの圧縮漏れについて
エンジンを掛ける時にしっかりと力を入れて本体を押さえていないと、エンジン始動グリップを引いた時に本体が動いてしまう位なので圧縮漏れは少ない(ほぼ無い)と仮定しての修理です。
2サイクルエンジンであれば後は排気側の問題で、マフラーの詰まり等を解消してあげれば修理完了なのですが、
今回直したいエンジンは4サイクルOHVエンジンです。
本田技研工業株式会社さんのホームページで GX31で検索をすると、
GX22 & 31 1997年3月27日(木)から全国のホンダ汎用商品取扱店より発売 となっていますが、どう探しても日本語の説明書が見つかりません。(探し方が下手糞なだけかもしれませんが、)
仕方が無いのでインターネットやYouTubeで海外の方の情報をかき集めて修理に挑戦です。
必要だと思われる工具を用意して分解開始
4サイクルOHVエンジンの不具合場所の予想
吸気と点火以外での不具合の原因予想としては、マフラーの詰まりか、カーボン(煤)が溜まって バルブクリアランス(隙間)がおかしくなっている(広くなっている)状態ではないかと予想しました。
*バルブクリアランスとは:エンジンの温度上昇に伴ってエンジンの各部品が膨張しバルブが突き出されガス漏れを起こす事を防ぐため、適正な隙間を保つようにバルブ・クリアランス(隙間)を開けています。
通常バルブクリアランスはエンジンが冷えた状態で調節します。
修理対応:マフラー・エンジン排気側掃除
エンジン分解・マフラー取り外しと確認
この汚れた状態のエンジンを分解していきます。
エアークリーナーカバーの上部の爪を指でつまんで引っ掛かりを外し、手前へエアークリーナーカバーを外す。
エアークリーナーカバーの下にも爪があるので、手前に倒してから引き抜きます。
エンジン上部とエアークリーナーを繋いでいるホース(ブリーザーホー)を取り外し。
このホースは、未燃焼・不完全燃焼のガスをキャブレター側へ戻すためのホースです。
必ずしもこの段階で取り外す必要はありませんが、スロットルケーブル(アクセルワイヤー)の取り外しの邪魔になるのでこの段階で外しておきます。
カバーに取り付けられている、スロットルケーブル(アクセルワイヤー)の取り付け部のネジを緩めて取り外し、
スロットルケーブル(アクセルワイヤー)の先端をキャブレターから取り外し、
点火プラグキャップをプラグから引き抜き取り外します。
ポンプ側のエンジン取り付けネジを外します。
左右各1か所 合計2本のネジを取り外し
エンジンスターター?(正式名称不明です)
エンジン始動グリップが付いている部分の四隅のネジを外し、エンジンスターター部を取り外します。
エンジンスターター取り付けの上の2か所のネジはエンジンカバー固定も兼ねています。
エンジンカバーの穴がハマり込んでいるので手前に引きながら上へ引き上げ
これでようやくエンジンカバーが外れます。
続いてマフラーカバーとマフラーの取り外しです。
マフラーカバーの取り外し
上と左側面にネジがあります。
マフラーカバーの下側にもネジがあります。
合計3本のネジを外してマフラーカバーの取り外し。
下のネジから順番に外した方がマフラーカバーがグラグラせず作業がやり易いです。
3本のネジの長さが違うので、組付け時に間違えない様に写真で記録しておきます。
マフラー確認後にはエンジン上部の黒い部分を外す予定なので、その時にエンジン内にゴミが混入する事を防ぐ為に軽く掃除をしておきます。
パーツクリーナーと歯ブラシ、竹串を利用して掃除しました。
余計な情報かも知れませんが、
農機具等の機械整備等で土油汚れを掃除する時は、歯ブラシと写真の様な柄の部分が広い竹串があると便利です。
この竹串の先端で細かい部分の汚れを搔き出し、柄の部分では少し広い部分の掃除に役立ちます。
竹串の入手方法は・・・近所のスーパーのお総菜コーナーでで焼き鳥を買う等・・・
マフラーは2本のネジでエンジン本体に取り付けられています。
2本のネジを外すとマフラーと遮熱板を取り外す事が出来ます。
マフラーの裏側を見るとマフラー内部は大分汚れが溜まっていそうです。
マフラーの詰まり確認方法は・・・・・
ちょっと汚いのですが、排気管を口で咥えて息を吹き込んで抵抗があるかどうか確認しました。
ほとんど抵抗を感じません。
見た目はかなり汚れているのですが、エンジン不調になる程内部が詰まっている(塞がっている)訳では無さそうです。
でも、本当はこれだけ汚れていれば、汚い思いをして排気口を口で塞ぐまでも無く 掃除するべきです。
エンジンを直すことを優先する為に今日はマフラー掃除は後回し。
エンジンがちゃんとかかるようになってからマフラー掃除で、より調子よくなるでしょう。
エンジン分解・バルブクリアランスの調整
4サイクルOHVエンジンのバルブクリアランスの調整は通常エンジンが冷えた状態で、ピストンが圧縮状態の上死点(行程中でピストンの位置が一番上)の状態で行います。
OHVエンジンのシリンダーの上死点(一番上に行った場所)を確認
エンジン内の圧力の変化(圧縮・解放)があるとシリンダーを動かしにくいので、圧力を逃がす為にプラグを外します。
スパークプラグの取り付け金具六角部は対辺距離15.8mm(実測値)です。
呼び寸法16mmのプラグレンチが必要ですが、我が家にいくつも有るプラグレンチをあさってみましたが16mmのプラグレンチは有りません。(ひょっとしたらインチねじかもしれません)
メガネレンチや両口スパナの規格も14mmの上は17mmです。
仕方が無いのでモンキーレンチでスパークプラグを緩めて取り外しました。
プラグレンチは後日発注
エンジン上部の黒い部品 バルブカバー(シュラウド?)(Shroud/覆い?)の3本のネジを外します。
写真上部のネジと下側2か所のネジは長さが違います。
ここも組み立てる時に間違えなうように写真で記録を取っておきます。
黒い部品(バルブカバー)がエンジンに固着している(貼り付いている)ので、ゴムハンマーで、一周り軽く叩いて外しやすくします。
ガスケットが張り付いて外れない部分はスクレーパー(コテ・ヘラ)を使って慎重に剥がします。
部品入手が難しいと思われるエンジンなので、使える部品は極力再利用します。
取り外した黒い覆い部品(バルブカバー?)の裏側です。パッキンが大分劣化していそうですが、今回はそのまま再利用予定
この黒い覆い部品(がルブカバー?)内部はそれほど大きな圧縮は掛からず、密閉性もある程度あれば大丈夫なはずです。(言い切っていますが、思い込みだけかもしれません)
パッキンはそのまま再利用の予定ですが、修理して問題があるような場合は、チェーンソーのエアーフィルターを自作した時の要領でパッキンの素材を購入してパッキンを作るか、液状パッキンを使うか、貧乏人の最終手段・はがき等(厚紙)でパッキンを作って対応します。
多分この部分は厚紙が発火するほどには高温にはならない筈です。
黒い覆い部品(バルブカバー/シュラウド?)を外したエンジン側。
右上に少しパッキンが千切れた物が張り付いています。
左側が吸気側、(キャブレターが取り付けられている方)
右側が排気側、(マフラーが取り付けられている方)です。
下の円盤部分に 弁から飛び出している棒が引っ掛けて取り付けられていて、バネの力で弁を閉じています。
ロッカーアーム(縦の棒)がシーソーの様に動いて円盤部の中心にある。バルブ(弁)から飛び出た棒の頭部分を押すと弁が開く機構です。
スパークプラグを外してエンジン内の圧力を逃がしているので、エンジン始動グリップが付いていた部分を簡単に手で回す事が出来ます。
先人の知恵に習って、スパークプラグを外した穴にドライバーを差し込み、エンジンを手で回しながらピストンの動きを確認します。
回す方向はエンジンを掛けるエンジンスターグリップを引いた時の方向→このエンジンの場合右回転(時計回り方向)です。
エンジンを手で回転させながら確認。
左側の吸気弁が動いた後、点火プラグホール(点火プラグが付いていた穴)に差し込んだドライバーが一番上に来た場所(圧縮工程終了)でバルブクリアランス(隙間)の調整を行います。
この時、エンジンの冷却フィンに1ヶ所切り欠きがあり、ピストンが圧縮状態の上死点にある時に冷却フィンの切り欠きがエンジン本体の凸部の下にきます。
バルブクリアランスの調整
日本語の説明書等を見つける事が出来ないので、インターネットでバルブクリアランス(隙間)を調べました。
valve clearance gx31 で検索すると英語で色々資料が見つかります。(バルブクリアランス GX31)
HONDA OHVエンジン GX31の場合、バルブクリアランスは
Intake Valve Clearance : 0.12±0.02mm
Exhaust valve clearance:0.15±0.02mm
英語があまり得意でなくても数値は読めます。
一般的に吸気側より排気側の方が高熱になり易いので、エキゾーストバルブ(排気弁)の方がバルブクリアランスが大きい値に設定する様です。
圧縮の上死点にピストンがある時に、(円盤部の)バルブから出ている棒の先端と、円盤部の棒の先端を押すロッカーアーム(腕・棒)の隙間をキャブレター側(吸気側)0.12mm±0.02mm、マフラー側(排気側)0.15±0.02mmに調節します。
この状態の時には隙間があるので、円盤の中心に引っ掛けてあるバルブの棒の先端を押すロッカーアームは手で多少自由に動かせるはずですが、隙間なくぴったりに調整されていてびくともしません。
想像していたのと違う・・・
想像では長時間の稼働でカーボン(煤)が溜まって吸排気弁がしっかりと閉じる事ができず、隙間が広くなってガタガタの状態 のはずだったのですが、予想が外れたようです。
予想とは逆の現象です。
訳が分からないのですがせっかくなのでバルブクリアランスの調整をやってみます。
先ずは吸気側から
ロッカーアームのネジを緩めます。
中心の隙間調整用のネジが回らない様に2.5mmの六角棒レンチで廻り止めをしながら8mmのメガネレンチ(スパナでも可)で六角ナットを緩めます。
おじさん(私)が持っているシックネスゲージ(厚さゲージ/板)には0.12mmと言う厚さが無いので0.05と0.07mmのゲージを重ねて0.12mmのゲージとして使用します。
0.12mmのシックネスゲージをロッカーアームと弁から伸びている棒の先端の間に挟み込み、六角棒レンチを操作します。
シックネスゲージを前後に動かして軽く擦っている状態になる位置にネジを合わせ、
調整したネジの位置が動かない様に六角棒レンチで位置を固定しながら、六角ナットを締め込んでネジの位置を固定します。
六角棒レンチで位置を固定しながら、六角ナットを締め込んでも、隙間が小さくなってしまう場合が有ります。
締め付け後シックネスゲージで再確認、隙間が狭すぎた場合は調整し直しです。
排気側も同じように0.15mmに調整します。
バルブクリアランスの調節が出来たので、この状態ではロッカーアームを手で動かしてみると少しだけ動かす事が出来ます。
これでエンジンが調子よく掛かるようになってくれれば良いのですが・・・
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今回使ったシックネスゲージは リケン測範(RSK)100MXです。前から持っていたのでこれを使ったのですが、今はステンレス製で錆びの心配が少ない製品が安く入手できるので上記の商品の様な物が良いと思います。
エンジンが掛かる気配が全くありません。余計に調子が悪くなってしまっています。
バルブクリアランス調整後の試運転・失敗です。余計調子が悪くなってしまいました。
カバー無しの状態まで組付けて試運転。
プラグとプラグキャップも取り付けて、アクセルの代わりにアイドリング調整ネジでアクセル開度を調節して、スターターロープを引くこと数十回。
再度エンジンを分解して動作確認
改めてエンジンを手で回してみると、弁(を押す部分)が1mm位かそれ以下しか動いていません。
と、いう事は?
吸排気弁がしっかりと開き切れずに燃料不足・排気不良でエンジンが上手く作動していない可能性が高いです。
今見えている範囲では摩耗等の酷い損傷は見当たりません。
考えられる不具合原因は、ロッカーアームを押し上げるプッシュロッドが曲がるか摩耗してカムの動きを伝えられなくなっているか、エンジン下部のカム(バルブを上下させるタイミングを作り出す部品)がすり減っているかのどちらかではないか?と想像(仮定)しました。
プッシュロッド(押し棒)の確認(変形や摩耗の確認)
プッシュロッド(ロッカーアームをシーソーのように動かすカムの動きの力を伝える棒)を取り外して確認してみます。
バルブ(弁)を上へ持ち上げているバネを手の力で押し縮めてロッカーアームを押し下げ(ロッカーアームの反対側を持ち上げ)、ロッカーアームの下のプッシュロッドをずらします。
ロッカーアームはプッシュロッドの先端に載っているだけで固定はされていません。
吸気側・排気側ともにロッカーアームからプッシュロッドをずらして外します。
プッシュロッドを持ち上げて取り出して確認。
吸気側・排気側ともに曲がりなどの不具合は無さそうです。
さ~ 困りました。
エンジン不調の原因はエンジン下側のカムか、カムの動きをプッシュロッドに伝える部品(プッシュロッドアーム?)にありそうです。
そもそもそんな部品が入手可能なのか?
部品入手の可否と、不具合箇所の確認は後日調べる事とします。
ついでにエンジンヘッド内と吸排気通路の掃除
分解ついでにエンジン内部(ピストン上死点状態の上の空間)と吸排気弁と通路の掃除を行います。
スパークプラグを抜いた穴からキャブレタークリーナー泡タイプを溢れるまで噴射
排気側(マフラーが付いていた穴)もキャブレタークリーナーの泡タイプをたっぷりと噴射
このまましばらく放置した後、エンジンを傾けてキャブレタークリーナーを流れ出させて綺麗にします。
今回はついでにバルブ上部(円盤状の部品の下のバネ部分)からもキャブレタークリーナーを吹き付けてエンジン内部(上部)を綺麗にしました。
その後パーツクリーナーで汚れの除去
外へ流れ出なかった汚れはエンジン内部に落ち込んでエンジンオイルを汚してしまっている筈なので後で4サイクルエンジンオイルの交換が必要になります。
エンジンオイルの交換と言っても、このエンジンの4サイクルオイルの規定量は80ml(80cc)です。そこはケチらずに一旦エンジンオイルの交換をして、ちゃんと直した後の試運転後にもう一度オイル交換を行う予定です。
シリンダーの上部が煤で真っ黒だったのですが、煤が取れてシリンダーの金属の色(アルミニウムの色?)になりました。
排気側もしっかりと綺麗になりました。
奥に見える排気弁の棒はまだカーボン(煤)が付いた状態ですが、エンジンの動作にはさほど問題は無い…と思います。(時間があれば再度キャブレタークリーナーでの洗浄も考えてみます)
この後、エンジンを刈り組み立てしてエンジンを掛けてみましたが、やはりエンジンは掛からないままです。
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一旦オイル交換
キャブレタークリーナーでエンジン内の掃除を行ったので、エンジンオイルに汚れが入り込んでいる筈です。
オイルキャップを外して、
エンジンを持ち上げて傾けてエンジンオイルを排出します。
綺麗だったエンジンオイルが真っ黒になっています。
大分エンジン内にカーボン(煤)が溜まっていたようです。
プラグは外したままエンジンのスターターロープを数回引いて汚れたエンジンオイルを出来るだけ抜き取ります。
4サイクルエンジンの規定量は80ccです。
新しいエンジンオイルを規定量入れます。
写真では解り難いのですが、80ccのエンジンピルを入れると、給油口(点検口)の ぎりぎりより少し下(雌ネジの下)迄オイルが入ります。
汚れたオイルを完全には抜き取れていないと思うので、このエンジンの修理が完了し試運転の後にもう一度オイル交換を行おうと思います。
中間結論 このエンジンは、前に使っていた方かその前に使っていた方がバルブクリアランス調整をしながら限界まで使用したエンジンのようです。
試しに、購入時のバルブクリアランスの状態(隙間なし)に戻してエンジンを掛けてみると、購入時と同じ状態でアクセル半開きの状態でのみエンジンが稼働します。
ここまでやってエンジンが掛からないという事は、やはりエンジン下部にあるカムか、カムの動きをプッシュロッドに伝える部品(プッシュロッドアーム?)の摩耗変形で吸排気弁の動きが悪くなって(動きの幅が狭くなって)エンジン不調になっていると思います。
おじさんの想像では、
前の前に使っていた方がバルブクリアランス調整を行いながら限界まで使用し、しばらく放置してアクセルワイヤーが錆びついた状態で中古で出し。
次に購入した方がエンジンオイル交換・エアーフィルター交換・スパークプラグ交換・アクセルワイヤー交換を行って 修理しきれずに中古で農機具屋さんに引き取ってもらった物ではないかと思います。
次回、カムやプッシュロッドアームは現在入手できるのか?
入手出来そうであればエンジンを分解して不良個所の特定と部品調達
以上、
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