2012年4月3日火曜日

エンジンの騒音対策


本来、スターリングエンジンは、内燃機関と違い爆発を伴わないので、静かなエンジンといわれていますが、模型のエンジンですと結構音がします。
低速な場合はよいのですが、高速回転になるとガシャガシャ、とかゴーとかなりうるさいです。
その音がいいという人もいますが、極力騒音が出ないように改良していきました。


主な騒音の原因
振動による、接触音
この動画はシリンダー内部の圧力を調整することで、単に回転スピードを変化させようとした実験です、私的にはこの音はエンジンという感じで好きですが、これは主にベースとテーブルが振動のために発生する音です。


クランク接合部のがたつきによる騒音
一般の模型エンジンはこれが主な原因です。
通常はクランクの接合部にピンを通して遊びを持たせて、メカロスを抑えています、そのガタ付が騒音の原因です。(遊びを無くすと非力なスターリングエンジンは動かなくなります)
専門家ではないので詳しい説明はできませんが。

そこで、遊びを押さえスムーズに動くように、クランクの接合部にベアリングを使用してスラスト方向にネジで固定しています、ベアリング自体の内輪と外輪に多少の余裕があるため支持クランクとT字クランクに多少のふら付きがあっても拘束されず、メカロスが軽減できます。
(加工精度が悪いとベアリングの許容範囲を超えて作動不良になります)

エンジンの開発当初は、各クランクの接合部のネジをきつく締めるとスムーズに動かなくなり、寸法調整を余儀なくされましたが、現在は加工精度を見直して解決しました。


しかし、ピストンとコンロッドの接合部とクランクディスクに回転を与えるT字クランク部はピン拘束しているので長時間運転(500時間程)で磨耗してガタが発生すると、かなりの騒音になります。





新しいエンジンと500時間運転後のエンジン



これで基本的な対策は完了です。
話が前後したり、抜けてる所があるかもしれませんが、思い出したら書きます。

次回からは応用編に入ります。

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