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第2話 キャブレターの話し 

トレノ君入手に伴いこれからはキャブレタのメンテナンス/調整が必要になります。

自分的にも理解が深まればと、ソレックスキャブレターについてまとめてみます。

キャブレターの基本的な機能

まずはキャブレターの基本的な機能の説明です。

キャブレターの基本的な機能としては、エンジンの出力の調整ガソリンと空気とを混ぜ適切な混合気を作成する機能があります。

それぞれについて説明していきます。

1.エンジンの出力の調整

エンジンはアクセルを開ける事によって回転数が上がりパワーが出てきます

この時キャブレターの中ではアクセルにつながったスロットルが動いています。

スロットルが閉じている時にはキャブレター内部を空気が通り抜けることが出来ず、その為回転数は上がりません。

このスロットルを開ける事により空気の通路は確保され、吸入する空気量が増えそれに伴い回転数が上がっていく訳です。

これらの働きによりエンジン出力の調整が、なされる訳です。

2.適切な混合気の作成

続いて2つ目の機能です。

昔TVのCMで「車はガソリンで走るんです」と言うのがあった(古い・・・)んですが、まさしくその通りです。

キャブレターは日本語では”気化器”と呼ばれており、ガソリンを気化(空気と混ぜる)するのが機能です。

基本的な原理と霧吹きと同じです。

キャブレターのフロート室のガソリンは細いチューブでキャブレターにつながっています。

このチューブの先端に吸入された空気が当たる事によってバキューム圧(負圧)が発生し、ガソリンが吸い上げられ、チューブの先端より霧状になって噴出します。

これが混合気となる訳です。

スロットルが開度が大きくなると比例して流入する空気量が増え、それに伴い混合気も濃くなってきます。

それによりエンジンの高回転にて必要な混合気が、キャブレターより供給される訳です。

基本的な原理は以上ですが、実際にはもう少し複雑に動いています。

ベンチュリーの働き

先ほど説明したバキューム圧が発生する為には、吸気の流れが必要との説明をしました。

この吸気の流れには2種類あり、吸気量吸気速度があります。

その内バキューム圧に影響するのは吸入速度です。

その速度を安定して速い速度に保つのに必要なのが、インナーベンチュリーです。

ベンチュリー効果と言う言葉を聞いた事があるかと思いますが、チューブの中を空気が流れる際、その内径が小さくなると速度が上がる効果です。

そこで実際のキャブレターにもガソリンを噴出する部分に、このベンチュリー効果を出す為に”インナーベンチュリー”が付いています。

吸入された空気はこのインナーベンチュリーを通過し、この時インナーベンチュリーを通過する空気は大幅にスピードが上がり、安定した混合気が作成できます。

これにより安定した混合気が、エンジンに供給される訳です。

口径ともう一つのベンチュリー

エンジンに必要な吸気量は当然決まっています。

1000ccのエンジンと2000ccのエンジンでは当然2000ccの方が多くの吸気量が必要です。

しかし闇雲に吸気量を増やす為に吸入口を広げては、逆に問題も発生してきます。

吸気量は口径に比例して増えていきますが、逆に吸気速度が低下してしまいます。

そうなると先ほどのバキューム効果が減少してしまい、混合気が薄くなってしまい、逆にパワーダウンしてしまう訳です。

したがって適切なキャブレター口径が必要となります。

トレノ君に使えるソレックスには大きくは3種類の口径が準備されているようです。

・口径 40φ:トレノ君の純正のソレックスの口径です。

・口径 44φ:多分私のトレノ君にはベストマッチのサイズです。

         しかしすでに生産中止みたいです。

・口径 50φ:憧れのソレックスの最高峰です。

         L型3Lクラスには必要かも。

以上の内容にて基本的な口径は用意されていますが、実際にはもう少し細かな調整が出来ます。

その為に用意されたのが、アウターベンチュリーです。

これはキャブレターの吸入道の中に入り、口径の微調整ベンチュリー効果を持たせる為に入れます。

ラインナップとしては、こんな種類があります。

キャブレター口径

アウターベンチュリー径

40φ(2/3型)

φ28

φ29

φ30

φ31

φ32

φ33

φ34

 

 

40φ(5/S型)

 

 

φ30

φ31

φ32

       

44φ

 

 

 

 

 

φ33

φ34

φ35

φ37

50φ

資料が無くて・・・?多分びっくりするような大径かも

キャブレター口径があがるほど、アウターベンチュリー径の大きいのを組み込む事ができます。

マニュアルを見て初めて知ったんですが、40φの5/S型には3種類のアウターベンチュリーしか使えないようです。

トレノ君に組み込まれているのは何φかな・・・今度確認してみます。

また逆にソレックス44φを使うからには、アウターベンチュリーはφ35以上を使わないと宝の持ち腐れになってしまう訳です。

ジェットの機能と目的

この辺からがいよいよ、ソレックスキャブレターの本題です。

基本的な構造は理解できたと思うんですが、車が走る場合色々な状態が考えられます。

エンジン始動時/アイドリング時/低速走行時/高速走行時/加速時等・・・

その時々に最適な空然費(空気とガソリンの混合比)にする必要があります。

それらすべてを一つで満たすことは非常に難しい事です。

そこでソレックスキャブレターではこれら色々な状態毎に、それぞれ別々の部分でその役目を果たしています。

まずはその働きを全体のイメージから説明します。

横軸はスロットル(アクセル)開度です。

吸入量は小さいアイドリング時はパイロットジェットの領域になります。

そのままスロットル開けていくとパイロットでの混合気量は増加していきますが、開度15%を越える頃には吸入量が増えてきて、メインジェット領域に入ります。

それ以降の空燃比メインジェットにて決定されます。

また急激な加速時にはポンプジェットの領域となり、急激なスロットルに対して足りない混合気を供給します。

しかしポンプジェットの領域は開度は30%程度までとなります。

それではそれぞれのジェットの働きを説明していきます。

パイロットジェットの構造と働き

まずはパイロットジェットです。

パイロットジェットはフロート室からキャブレターのスロットルの後ろ側(エンジン側)への経路に入ってます。

パイロットジェットの働きはこの経路の中にあり、ガソリンの流入量/混合する空気量を決定します。

このパイロットジェットによって計量/細粒化された燃料は、バイパスの助けも借り、より細粒化されます。

その後パイロットスクリューの開閉具合ににて調整された隙間を通りキャブレター内に噴射され、キャブレター内を通る少量の空気と混合して最適な混合気となります。

キャブレターの同期/アイドリング調整には、このパイロットスクリューにて調整します。

つづいてスロットル開度がもう少し増えた場合です。

スロットルが閉じている時にはパイロットスクリューの穴から供給されていた燃料ですが、スロットルが開くとバイパスの穴付近にもバキューム圧が発生します。

その為今度はこのバイパス穴からも燃料が供給され、増えた吸入気に対して適切な混合気を作成します。

以上がスロットル開度15%程度までのパイロットジェットの働きとなります。

・パイロットジェットの種類

燃料の混合比を調整する為にジェットには”穴”が開いています。

その穴径によって番号が付けられています。

番数#

30

32.5 35 37.5 40 42.5 45 47.5 50 52.5 55 57.5 60 62.5 65 67.5 70 72.5 75

混合比

←薄い                 濃い→

メインジェット系の構造と働き

続いてメインのメインジェット系(洒落じゃあ、ありません・・・)の構造と働きです。

まずは構造ですがジェットブロックの中にブリザードパイプが入っており、その上下にエアージェットメインジェットがねじ込まれています。

ジェットブロックのほとんどはガソリンに浸かっており、そこからキャブレター内部へのメインノズルがつながっています。

スロットル開度が15%を超えるとキャブレター内部の吸入速度が上がって来てメインノズル先端に負圧が発生します。

するとメインジェットからの燃料と、エアージェットからの空気がジェットブロック内で混合され、細粒化された混合気がメインノズルを通りキャブレター内に噴射されるわけです。

この時のメインジェットの穴径により燃料の量が決まり、エアージェットの穴径によって空気量が決定され、最終的には混合比が決定されます。

より混合比を高く(濃く)したければメインジェットの穴径を大きく、またはエアージェットの穴径を小さくすれば良いし、逆に混合比を低く(薄く)したければ逆にすれば言い訳です。

結果的にはメインジェットとエアージェットの穴径のどちらをいじっても数字的には同じ混合比になるはずなんですが、どちらもいじれるて事はそれぞれに意味があるはずですが、この辺はプロの領域かもしれません。

引き続きスロットル開度が上がってくるとメインノズル部分のバキューム圧はますます上がり、それに伴い燃料が吸い上げられ油面が下がってきます

するとブリザードパイプにあけられたサイドの穴より、より多くの空気を吸入する事ができ、より多くの混合気をエンジンへ供給できる訳です。

このようにソレックスキャブレターでは燃料の油面の高さが重要になります。

その為キャブレターに供給された燃料は一旦キャブレター内部のフロート室に蓄えられるんですが、この時一定の油面高さになるように工夫されています。

・メイン系ジェットの種類

メイン番数#

80

〜  #2.5飛び  〜

155

〜  #5飛び  〜

200

エアー番数#

270

260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100

混合比

←薄い                 濃い→

・ブリザードパイプの種類

 穴の径/位置等で種類があるようですが、詳細は不明です。

フロートの機能と働き

メイン系の働きを左右する油面高さを一定にする為の機構を説明します。

キャブレターへの燃料の供給は燃料ポンプにて行われます。

一般的なキャブレター車の場合の燃圧は0.25kg/cu(SI単位系ではどうなるのかな・・・)ぐらいのようです。

*注:ちなみに最近の電子制御のインジェクションの場合は、燃料を噴射する為かなり高い燃圧のようです。その為インジェクション車にキャブレターを装着した場合、燃料ポンプを変更するかキャブレターからのリターンを設けなければいけないようです。

何もしないとどんどんキャブレターに燃料が供給され、オーバーフロー(溢れる)しちゃいます

その為キャブレター内部にフロート(浮き)を設け、これが浮力で持ち上がります。

持ち上がったフローとはニードルバルブを押し上げる訳ですが、ニードルバルブに掛かっている燃圧とフローとの浮力のバランスで燃料の供給をSTOPさせます。

イメージ的には水洗トイレの貯水槽のような感じです。

したがって油面調整の方法としては燃圧調整スクリューの締め込み具合で調整します。

またこの調整には”油面メーター”が必要だそうです。・・・欲しい

ポンプジェットの構造と働き

ストットル開度が低い状態で急激にスロットルを開けてもすぐにキャブレター内の流速が上がらす、メインジェット系からの混合気の供給が間に合いません

そこでこのときに働いているのがポンプジェット系です。

その他のジェット系のように吸気の負圧で動いている訳ではなく、ポンプ系の圧力はメカ的にダイヤフラム(ゴム)を押す圧力にて発生させます。

急加速をしようとスロットルを開けるとそれに連動したポンプロッドが押されます。

ポンプロッドからリンクを介してダイヤフラムが押し込まれその中の燃料が押出されます。

途中にチェックボール(これは逆流防止?)/ウエイトのある通路を通り、最終的にはポンプノズルを通してキャブレター内に噴出されるわけです。

これにより急加速時に足りなくなった燃料を供給する訳です。

ポンプジェット系の働きはあくまでもスロットル開度30%までなので、これ以上の領域での息つき等に対しては関係がありません。

・ポンプジェットの種類

ノズル径 番数#

30

35 40 45 50 55 60

噴射時間

←長い               短い→

同じ40φのキャブですが3/4型5/S型では、番数は同じですが形状が違うみたいです。

スターターの構造と働き

ソレックスキャブレターにも通常のキャブレターのように、エンジン起動時のスターター(チョーク)機能があります。

:*注:ん〜昔使っていたウエーバーにはチョークが無かったような・・・

しかしスポーツキャブレターと言うだけあって、通常のキャブレターとはちょっと違っています。

エンジン始動時には通常の状態よりもかなり濃い混合気が必要になりまが、一般的なキャブレターの場合内部にもう一つスロットルを付け、始動時このスロットルを閉じる事によって吸入空気量を減らし、濃い混合気を作ります。

エンジンが通常の状態になればこのチョークスロットルを開けるんですが、当然これが吸気口の中にあるので、吸入抵抗となってしまいます。

それに対してソレックスキャブレターの場合吸入空気量を減らすんじゃなく供給する燃料を増やして濃い混合気を作成します。

その為ソレックスキャブレターの場合せっかく燃料を濃くしたのに始動時にスロットルを開けてしまうと混合気が薄くなってしますいます。

その為「ソレックスキャブレター始動時にはアクセルを開けない」のが、鉄則となっています。

当然通常のスロットル以外は吸入口には無く、無駄な吸入抵抗を増やさなくて良い訳です。

*注:世の中にはこのスロットルさえも抵抗になると言って、これをスライドさせまったくなくなるようにするキャブレターもあります。

しかし唯でさえ燃費の悪いトレノ君には、厳しい機構です(^_^)/~

以上でソレックスキャブレターの機構とその働きの説明を終わります。

キャブレターの調整

通常のキャブレターに対してメリットの大きいソレックスキャブレタですが、すべての車に搭載された訳ではなく、ごく一部のスポーツモデルにのみに搭載されました。

ソレックスキャブレターの大きなメリットとしては各ピストン(気筒)毎に一つのキャブレタが付いているので、吸入効率UP/調整の微調整が可能というものがあります。

実際にはツインチョーク(双胴型)なので1つの中に2つのキャブレターが入っており、基本的には各気筒毎キャブレタが付いています。

しかし複雑な機構の為価格が高く、各キャブレター間の同期調整が必要/調整範囲が大きい為に逆に調整が難しい等の問題があります。

その為すべての車に搭載する訳には、いかなかったようです。

だからこそソレックスキャブレターには調整が重要と言えます。

基本的な調整

まずはバランス/セッティング以前のメンテナンスからです。

1.空気/燃料漏れ

キャブレターは燃料と空気の混合を行うわけなので、余分な空気が漏れこんでは意味がありません。

特にキャブレタとインテークマニホールド/エンジン間の空気漏れを確認します。

またそんなに緩むものではないとは思いますが、ジェットについても確認します。

同時に燃料漏れ等も無いかの確認を兼ねて清掃もしましょう。

2.スロットル動作確認

トレノ君は4気筒なので2つのソレックスにトータル4つのスロットルがあります。

この後の同期調整時に重要なんですがこれら4つのスロットルが同じように開閉しなければいけません。

スロー時の開き具合/全開時の開きすぎ等問題が無いかを確認します。

同時にスロットルリンケージのがた等の確認も必要かな。

同期調整

続いて各キャブレタの同期を取ります。

ここでヤフオクで買ったキャブレタバランサーを使います。

バランサーの原理ですが、これもバキューム圧を使って吸入量の測定を行います。

バランサーをキャブレタの吸入口に当てると吸入空気量によってバランサーのフロートゲージが浮かび上がります。

浮き上がり量はバランサーの調整スクリューの締め込み具合で調整できるので、適当な高さの所に調整します。

その状態で次のキャブレタの吸入口に当てて、同じ高さまでフローとが浮かび上がればバランスが取れている訳です。

それでは調整です。

しかし実際にはやったことが無いので、まずはサービスマニュアルを読んで概念を理解します。

<調整フローチャート>

私の中では”同期調整とはパイロットスクリューにて、各キャブレタのバランスを取る”イメージでいたんですがこれは間違いでした。

実際には各キャブレタのスロットル開度でバランスを取らなければ行けない事が、理解できました。

考えてみれば当然で同期を取る目的は吸入量を同じにしたい訳ですから、スロットルの開度で調整しなければいけない筈です。

パイロット調整はこの時に最も効率の良い空然比になるようなする為、パイロットスクリューを各気筒毎に調整して、最も回転数が上がるようにする訳です。

またこれもイメージだったんですが各気筒毎にバランスを調整する感じでいたんですが、ツインチョークのソレックスの場合内部の2つのキャブレタ部は完全に同期が取れている前提で、それぞれのソレックスキャブレタの同期調整をすれば良いようです。

★ジェット調整

それではいよいよソレックスキャブレタ調整の本命!!ジェット調整です。

○パイロット系

パイロット系はアイドリングから低速走行時の空然比を決めています。

供給された燃料はパイロットジェットで空気と混合され細粒化する訳です。

このパイロットジェットの番数によって混合気の濃さが決まり、その後パイロットスクリューにてキャブレタ内部に決められ量を噴出されます。

ここで疑問ですがパイロットジェットとパイロットスクリューとは基本的には同じ事をやっているんじゃないかと、思えます・・・

液体の燃料をパイロットジェットにて一次気化させ、その後パイロットスクリューにてキャブレタ内に噴出して吸気した空気と混合させ二次気化する訳です。

一次気化と二次気化は、どう違うのでしょうか?

パイロットスクリューの大きな目的としてはアイドリング時点の調整機構があるはすです。

これはパイロットスクリューの開度によってパイロットジェットにて一次気化した混合気の量を変える事によって最終的な空燃比変化させます。

その時エンジンに対して最適空燃比になった時に、エンジンの回転数が最も上がるはずです。

たとえばAのパイロットジェットを使った場合番数が小さ過ぎるため一次気化の時点の混合気が薄すぎ、パイロットスクリューを最大に開いてもエンジンの本当の最高回転数まで上がらないはずです。

逆にCとDを使えばどちらもパイロットスクリュー開度の位置は違いますが、調整ができるはずです。

パイロットジェットによる1次気化の割合と、パイロットスクリューによる調整範囲は実際にはやった事が無いので分かりませんが、基本的な考え方は間違っていないんじゃないかと思えます。

したがってパイロットジェットの番数決定はパイロットスクリュー開度範囲でエンジン回転数が最高に調整できれば良いと言うことです。

→追記

実際のパイロット系の調整を行った結果、若干グラフのイメージが違っていたかも・・・

追記します。

  

パイロットスクリュー開度100%以降も緩みますが混合気の通路は変わらず、一次気化にて決定された混合気がキャブレター内に供給されます。

その為パイロットジェットの番数が小さいと、スクリュー調整では最高回転数まで上がらないのではないかと思います。

たとえば#75のジェットを使用して調整した場合スクリュー開度100%直前にて最高回転となりますが、#70を使用した場合、その手前で調整が出来るはずです。

また#75を使った場合、スクリューを開け最適値を過ぎると混合気が濃くなり過ぎ、#70や#60より回転数が落ちるのではないかと思います。

でもやってないので、あくまで推論です。

それでは現状のトレノ君のパイロットジェットの確認です。

現状のパイロットジェットは#55が付いていました。

アイドリング〜低速エリアに影響するはずですが、現状大きな問題はないので、このくらいで良いかも知れません。

またキャブバランサーをヤフオクで購入した時におまけで頂いた#60もあるので、是非上の理論の確認をしてみたいと思います。 → 初めてのキャブ調整

○メイン系

これがジェット調整のまさにメインです。(おじさんギャグが多い・・・)

メイン系の場合もパイロット系と同じように、一次気化と二次気化と分ける事ができます。

 

それぞれについて説明していきます。

・一次気化

一次気化の混合比はメインジェットの番数とエアージェットの番数の組合せで決まっている訳ですが、お互いにかなりの種類があります。

組合せをマトリックスでまとめてみます。

ん〜全部で720通りになるわけです・・・現実的にはこれでは大変です。

レースをやる訳ではないので、メインジェット番数を5番飛びでまとめてみます。

それでも450通りとなります。

これら番数の組合せにて一次混合気の濃さが変わる訳です。

→追記

つまりエアー#270+メイン#80の組み合わせが最も薄く、逆にエアー#100+メイン#200が最も濃い訳です。

逆にエアー#270+メイン#200エアー#100+メイン#80の場合、混合率としては同じぐらいになるはずです。

その違いはエアー/メインとも大きいほど空気/燃料とも流れやすく、つまり混合気の量に影響するのではないかと思います。

小さいジェットの組み合わせでも低回転では間に合いますが、このままでは高回転まで回してしまうとバキューム圧上昇に伴い多くの混合気が必要になるますが、ジェット番数が小さすぎ混合気の供給が間に合わない状態となってしまうのではないかと思います。

つまり組み合わせによって、一次気化の混合気の濃度/が変わる訳です。

・二次気化

二次気化の変化要因としては、こんな事があるかと思います。

要因としてはもっと有るかも知れませんが、大体こんな所だと思います。

これらが複雑に絡み合った結果、上の表のメイン/エアージェットの最適な組合せがあるはずです。

はっきり行って最適値を探すのは大変そうです。

しかし変化要因といっても常に変化するもの基本的には固定されるものがあります。

変化要因の表にも記載しましたが、エンジンの排気量とかバルブ仕様見たいのは基本的には固定です。

逆に使用回転領域とか気温/気圧みたいなのは常に変わってしまう訳です。

またセッティングとして変えれる物としてはキャブレタのアウターベンチュリー/油面ぐらいかと思います。

現状のメイン/エアージェットの組合せを基に、その周辺に最適値があるはずです。

それでは私のトレノ君の現状のメイン系のジェットの組合せです。

現状エアー#150メイン#125に組合せとなります。

どの辺が2T−Gのベストセットか分からないんですが、比較的燃料は少な目で空気が多目のようです。

こちらもキャブバランサー購入時にもらった、エアー#120とメイン#115があるので変更によってセッティングが試せそうです。

・エアー#150 → #120 :現状より濃い目

・メイン #125 → #115 :現状より薄い目

→追記

また早速CLUB TE27の方から情報を頂いた所、やはり混合気が少な目じゃないかとの指摘を受けました。

どうやら現状の私のトレノ君のセットでは、高回転/高負荷時に最悪ブローの可能性が有るんじゃないかとの事です。

確かに教えてもたったエアー/メインジェットのセッティング(丸秘の辺りです・・・詳細は今は秘密です→今後の方針へ)に比べ、混合比の濃度は同じぐらいですが量については大幅に足りないようです。

普通に走る時には良いんですが、確かに高回転/高負荷時には、丸秘辺りのセットに対して混合気不足になり最悪ブローの可能性もありそうです。

ん〜これは早急に検討しなければ・・・

あと変化要因としてのアウターベンチュリー径とか油面高さがあるんですが、こちらはキャブレタをある程度ばらさないと確認ができず、後日確認してみたいと思います。

○ポンプ系ジェット

続いて急加速時に影響するポンプノズルです。

ポンプ系のセッティングについては、まだ良く分かってません・・・

ポンプノズルの働きは今までのジェットと違って混合気の濃度を決めている訳ではなく、吐出時間を変更するようです。

吐出する量(圧力)はどれだけダイヤフラムを押し込むかによって決定されているように感じます。

この辺は実際にキャブレタが動いている所を見ないと分からないんですが、寒くてまだじっくり見ていません・・・

動きを理解できたら追記してみます。

 

トレノ君の現状のポンプノズルのセッティングです。

現状ポンプノズルは#55が付いていました。

番数が大きいほど吐出時間が短いようです。比較的短い方向にセッティングされたいるみたいです。

この番数ではエンジンが冷えているときスターターを戻した状態で、低速時にスロットルを開けると若干”息つき”を起こします。

ちょっとポンプ系の燃料が足りないのかも知れません

この辺はジェット変更かポンプロッドの調整等、TRYしてみたいと思います。

今後の方針

一通りソレックスキャブレタの構造/機構/働き/セッティングについてまとめてみました。

ここまで書いてきたんですが実は私自身ソレックスキャブレターを分解した事が無い状態(実はジェットもじっくり見たことが無い・・・)で、サービスマニュアルを読んだだけで書いてきました

実際の形状/働きには違いがあるかとは思いますが、基本的な原理みたいな物は表現できたんじゃないかと思います。

まずはこの知識をベースに私のトレノ君のベストセッティングを出してみたいと思います。

あと最近TE27系のオーナーさんが見に来てくれるようなので、是非皆さんのデータを集めさせて頂いてTE27系のキャブレタセッティングのデータベースみたいなのを作ってみたいと思います。

提供して頂いた貴重な情報なので、できればメンバーオンリー”のページに作ろうかと思います。

宜しければご協力をお願いします(^_^)/~

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