M119 エンジンのたこ足 （32） 180°集合に挑戦？ 各気筒2－１になる一次集合

ながらく製作してます　タコ足＠インコネル製

　どうせやるならということで始めたので、１８０°集合、床下クロスバンクを狙おうかと考えています。

　知りうる限り、ｗ１２４　５００Ｅでは世界初の試みかと思います
　（世界、世の中　は広いので、違っていたら教えてください）


　前に紹介した各気筒４バルブの２－１がφ４８．６できたので、その先の２－１
　２本のφ４８．６をφ６０．５に集合させます。

　この集合が、クランク角で１８０°で集合となるわけです
　Ｍ１１９　爆発順序が　　１－５－４－８－６－３－７－２　ですから

　e="color:#FF0000">図にかいたのがこちら

　右バンク　１－４、３－２　で集合
　左バンク　５－８，６－７　で集合　　になるわけです

　その先は、バンクをまたぐ、クロスバンク　
　
　右側の１－４　と　左の６－７を床下で集合
　左側の５－８　と　右の３－２を床下で集合

　と目論んでいます。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　インコネルの薄板を曲げて、φ４８．６のパイプにし、突き合わせて集合させて、φ６０．５に板金加工で整形してます。
　美しい溶接、ビート、焼け色です。

　右側の１－４　と　左の６－７、　左側の５－８　と　右の３－２で　合計４個　一台分が　やっとできました。




　ここの集合部からのジョイント、いろいろ検討、球面フランジ他、ターボジョイント他も検討したのですが、
　メインフレームとエンジン幅のスペースの制約で、どうやっても、収まらない箇所があり、
　振動吸収が大きくと熱伸び許容も大きい、またスペース制約の
　少ないスプリング式のスリップジョイントとすることになりそうです。

　この場合、両バンクにO２センサーつけるので、スリップジョイントのオーバーラップは、吸い込みの
　無い上流側をかぶせる方法になります。（ここは大事なところ、間違えて作ってる車もあるので、あとできちんと紹介します）

　写真、良くご覧になってもらうとわかると思いますが、スリップジョイントできるように
　片側のパイプの端末が広がって　凸　とステップ状に　なっています




　結構難儀な集合部、突き合わせで溶接板金で仕上げてます。
　４本、集合角度を合わせているので、治具は共用できます。




　こちらが、試作品のスプリングジョイント、フックも　スプリングも
　パイプにあわせて　インコネル製です。

　さて、ここから先に　また大きな難所が待ち構えているわけです。

　もう、川口浩の洞窟探検のレベルの冒険です



今見ても、面白いです（笑）　インターネットなんかない、映画が廃れて、テレビが娯楽あったころ
　コンプライアンスも　へったくれもない時代のテレビは無茶してた、でも面白かったなー
　水曜スペシャルでしたでしょうか、テレビにかじりつくように見ていたのを思い出します

　

　
　こんな話題が通じるのは、もう50代、60代以降の　高齢者なんですね

　20代の日本の若者と話しても　川口浩どころか、嘉門達夫も　しらないです

M119 エンジンのたこ足 （31） 狭隘エンジンルームにデカ頭のV８ DOHCを載せると、30㎜集合の２－１になるMarge 2x1x8 =16 part INCONEL HEADERS

　５００E　W124 にのっていても
　９９．９９％の人には縁がない　インコネル製のタコ足

　こんなもの、手間暇かけて作る人、
　高いお金出して　買いたい人、

　たとえば、500Eが1.5万台いて1台とか2台のレベルだと思います　
　通常のタコ足だと　もっと間口が広いでしょうけど　それでも100台程度　１％くらい　

　もう　PPM とかパーミルの世界です

　さて、数字遊びはさておき、　細かく解説していきますと

　上下プレスで成形したインコネル板をあわせて切断、板金で約30mm高さ
　フランジに仮置きしたものがこれです

　フランジは、ベンツの伝統で斜めにボルトが伸びるように製作して、軽量化のために肉抜き、角落とししています。
　12㎜の板を段付き、９ｍｍにしてあります。




これを８気筒分つくります。
　バカボンの保安官の目のようにフランジ段はつながってますが
　中では分かれてます。

　これがφ48.6に30㎜で集合されます
　M119はエンジンヘッドが脇、外側エキゾースト側に張り出している形状。

　要は、OHCのM117と基本設計が同じブロックですので、カムが増えた分、大きくなったヘッドを
　左右外に逃がしてますから、張り出しが多い、

　つまり、ストラットタワーとの隙間がすくないので、フランジ後、30㎜位で３５Rとかに曲げないと車にのりません。
　
　もともと、OHC直列4気筒で設計したW124のエンジンルームですから、こんな狭さになったんでしょう

　５００Eはエンジンルームで、ほとんど排気管が見えないデザイン。
鋳物製の醜い芋足、
　トラクターみたいな鋳鉄製のエキゾーストマニホールドを、太いエアクリーナーパイプで隠すデザインになってます。

　前にも書きましたが、たこ足みるとメーカーのエンジンの本気度がわかります。
　BMWの直６　M3なんかそうですし、フェラーリのNAのV8もそうです
　コルベットのLSも、見てくれ悪いけど、結構本気感じます。

　対して、ベンツは、シャーシが大事、パッケージング優先のドイツ一流の合理性ですので、
　タコ足でエンジンの本気見せるより、パッケージ優先、量産時の汎用性使いまわし優先させます。

　なので、Ｍ１１９　、ＳＬでもＳクラスでも、５００Ｅでも一緒のヘッダー、たこ足
　車種間、使いまわし優先です。

　そこをなんとかして、やろうじゃないの！と思ったものの、あーそういうことだったのね　と
　やってからわかった塩梅です。





　わかるように　製作途中から説明していきますと

　これが一気筒分。

　ここから、角度切したパイプをピースで製作してつなげています。
　板金ドーナツを”へら絞り”でつくって、17度のピースを切り出し、６個つなげます。

　φ48.6で　約35Rの曲げになります（笑）

　なんでかというと、
　ヘッド横、エキゾーストガスケットの面から、エンジンルーム横壁までの距離が１０ｃｍくらい
　しかありません。

　フランジと２－１集合までが12＋30、そこから約９０°曲げですから、必然的に３５Ｒとかになっちゃいます。

　実際　張り出たヘッドカバー　ボディの隙間は　５ｃｍもありません
　インテークのパイプのパイプの太さと比べると、ボディとエンジン、すきまのせまさがよくわかります




　上下のモナカを、溶接して前後、フランジ側とパイプ側を高さ合わせで切断のための治具で挟んだところです
　
　これから、前後高さ合わせのために切断して、フランジに溶接します。
　（壱枚目の写真が、それです）




　１台分のフランジ、８個と、
　上下モナカあわせて、高さあわせで切断したピース　これを溶接します

　これでようやく１台分

　気が遠くなるような作業、

　薄紙を重ねて、麻雀牌を作りあげるような作業です。







　こちらが、前回話した本田のターボ時代のF1エンジン

　自由に伸びた２－１とタービンが横にくっついていて、大きなウエィストゲートがつながってるのが見えます

　５０～６０ｍｍくらいで２－１にしてますね

　前にも書いた、ザウバーのターボ用のたこ足が
　エンジン屋さんがつくりたかった形状なんでしょうね　と思いました。

　これＦＲの１２４でやろうとしたら、エンジンを３０センチ～４０センチ後ろにさげて、
　フロントガラスの下までエンジンもってこさせる
　フェンダー横か、ドア横から、エキゾースト出させるデザインになっちゃいます

　あー　そういうことね！　とこの写真みて気が付きました



メルセデス　マクラーレン　SLR　（クライスラーバイパーの焼き直しともいう）では
こうやってました！　

　さすが、きちんとタイヤより後ろにエンジンおいて、
　重量バランスとって、排気管　横に張り出せるようにつくってます。

　駅弁野郎とは、生まれも　育ちも　違うということでしょうね

M119 エンジンのたこ足 （30） フランジと2X1X8＝16 Header Marge 2x1x8 =16 part INCONEL HEADERS

　 光陰矢の如し、
　南国で　夜は南十字星眺め　昼は木陰で白砂、翡翠色の海に臨んで時を過ごしていると、
　時間のスピード感がずれてしまうようで、しなければならないこと、したいことと、できたことの乖離が増えてきます。

　とはいえ、思う一念、岩をも通す、雨水石をも穿つで　やってます　



　だいぶ前に報告したフランジ、熱膨張考えて、各気筒分割スプリットフランジで　軽量肉抜きで仕上がってます
　これに、製作の大難所、ポートからの２－１部を装着しました

　Ｍ１１９の特徴でもある排気独立ポート、おそらくターボ化を考えての当時の最適解仕様だったんでしょう。
　でも、これ、たこ足作ろうとすると、ものすごく大変です。

　８Ｘ２　で　16気筒　のたこ足になります。　荒ぶる　ヤマタノオロチのようになりますです。

　M119エンジンが発表されてから約25年たちますが、これまで市販で帰る量産品の
　タコ足、ヘッダーがないのは、ここが原因だと思ってます。

　えちごやでも　RENTECH でも、　タコ足作って、売ってますが、ごく一部の特別顧客向けです
　お金出して、ポンで買えるものじゃないです。

　私の場合、長く時間かけて、理想を追い求めてつくっているので、自分のためだけ、
　自分さえ、よければよいという、私家版ですが、
　
　何台かは、エンジン仕様にあわせてたこ足を何セットかは作る予定なので、
　次の製作を念頭において最初から作ってます。

　

　各気筒　２－１の部分です。
　左右非対称のパイプの突合せではなく、インコネル薄板のモナカ、上下分割を溶接する仕様になってます
　左右対称で上下対称で集合部になってます。

　こんなの絶対、市販車じゃやりません。プレス金型つくって、インコネルというと簡単ですが、
　難切削材で、プレス型が簡単に抜けませんし、押せません。

　レクサスのv10の市販車が、インコネルたこ足つかえな
かったのは、予算の関係っていってますが、
　天下のトヨタの看板車でも、また　排気系担当したサンゴでも　そんなところなんだと思います。

　きわめてマトモナ判断です。経済合理的なビジネスジャッジメントです





　この二分割の皮を上下作って、アルゴンガスで遮断して溶接します。

　でもね、伊達にヤシの実　かち割ってにストローさして　ビーチで寝っ転がって
　チューチュー吸ってるわけではありません



　モナカ二分割では　集合部が鋭角集合にならないので、
　真ん中にVピースを足して製作してます
　これ以上鋭角に折り曲げられない角度のピースを作っていれてあります。



　ターボ全盛期の往年本田のF1でも　２－１モナカのポートでしたが、ここまでやってません
　スムーズに均等に流してφ48.6と集合します。

　フランジ＋モナカ上下＋Vピース　で各気筒ができると
　今度は、φ48.6にあわせて、曲げパイプ、ストレートパイプをカットして、
　各気筒別のたこ足の曲げに合わせていきます。

　そのために、”ポテトチップス”　ダミーのたこ足を作って、習い型にしてます
　




　角度切りのピースを数個重ねて、おおむね垂直に曲げたサンプルです。
　そろった溶接ビードと、溶接部の色がよくわかります。

　美しい、無駄を省いた先にある　芸術的な溶接です。




　インコネルパイプを角度切りするにも、治具が必要なので作ってもらいました
　切削油や歯にも　相応の工夫がいるそうです。

　これを百数十個つくるわけです。





　産みの苦しみ、生まれ　いずる悩みとは　かういふ　ことなのか　と思ってます。

マツダのこと 排気系の 特許出願から見ると

マツダのこと　書きましたら、思いのほか反響があり、一年遅れのオリンピック観戦中？
　ステイホーム？の諸兄から連絡いただきました（笑）


　私、技報と特許公報は、今では、目を通すだけですが、
　輸送機器に限らず、
　興味のある分野の、特許公報、公開広報は、引用文献まで、PCTも含めて全部、しつこく、眺めてます。
　


　こちらが、例のマツダの特許、乾いた雑巾絞る要領で、NAの内燃機で温故知新を、さらに掘り下げてます。

　とはいっても、PCT　英語圏と日本語、
　世界産業の中心地、最近、特に出願件数の多い中国も含めてます。

　ただし、その数が、あまりに膨大なのと、
　代表図面と請求項を、眺めるだけで、よほどのことないと、中国語までは、読み込めませんが、
　どうせ、何年か後にはPCT出願されるので、それを待ってみてます。
　BMWやベンツの特許も、ドイツ語は苦手なので、おんなじような感じです。

よく誤解されるんですが、実は、もともと特許、知的財産権が専門なわけではない（ほんとです！）んです。
高校でも数学は苦手だったし、高校生の物理化学レベル、一般教養課程リベラルアーツレベルの文系です。

なので理系要素がないのが　今でもコンプレックスです。

そうでありながら、一時期、運良く、すごく大きな金額の特許訴訟にかかわることができたので、
そのため、背に腹は代えられず、ちょっとは、まじめに勉強したことがありましたので、
特許無効、新規性、進歩性、実現可能性で、争うために、
莫大な量の、文献をひたすら読んだり、意見書の山をつくったり、
というような時期もありました。

そんな経験もあり、
争う側からの、請求項の書き方を考えたり、実施例の記載方法を考えたり、
均等論を見たり、分割や修正、補正を眺めてましたので
いまでも、そんな経験が染みついているんだと思います。

私の学部学生時代は、まだ、昭和の終わり、工業所有権とかいっていたころです。

知的財産権という言葉がでてなかったころ、
法学を学ぶことができ、あまり、競争者も少なかったので、
大した能力もないのに、大学院に　もぐりこんで、
それは、立派な大先生方の指導、薫陶を直々にいただく機会に恵まれました。

残念ながら、能力と努力の問題で、学者としても、実務家としても、ものにはなりませんでしたが、
思わぬところで、こういう能力が役に立つこともあるということを、
道楽でつくるタコ足のために　マツダの特許公報からも学ぶわけです




　こちらモーターファンイラストレーテッドの記事、わかりずらいことを良くまとめて、絵付きで　解説してくれる
　初心者向け、カーマニア向け～メーカーの開発の人も読んでる本です（笑）。

実際、返り血浴びて、血刀下げてね、
争いの戦場からみますと、
日本の特許制度、特許訴訟なんてのは、これまたおかしなもので（まあ新興国はこんなもんですけど）、
特許侵害訴訟をして、数百億円規模の損害賠償額を手にすることはありますが、
それが、特許自体が、別の特許訴訟（国との特許無効裁判）で　いきなり無効になったりします。

また、どの品物が特許侵害なのかという　特定の問題や（特に執行、輸入差し止めのときとか）

損害が何なのかという損害論（推定が認められるようにはなりましたが）や、懲罰的損害のこととか
また、証拠開示制度や差止、仮処分など、まあ、どんなものなのかなと、

実際のところ、数件の特許をまとめて侵害しているようにさせて、
訴える、いくつかは回避できないから、やむなく和解させる、とかいうことができる資金力のある
大企業でもないと訴訟費用がだせません。
そのために数百の特許を出す費用、維持費用と国際出願費用もかかるし、
その開発する基礎研究、研究者の人件費、設備投資もかかります。

そんなこといってるうちに、しぼんじゃった産業、
もう、この国で日本語で特許訴訟を争うことのメリットなんかないんじゃないかなどと、
ここのところ、思うこと多い部分ではあります。


なんで、出願人の名前みると、おなじ学会に所属してたこともあり、
どこの事務所か、どの筋の先生方、事務所の場所やクライアントくらいは、
なんとなくわかるわけで、
ここで、思わぬ人の顔が浮かんで懐かしく思いだすこともあります。

発明者も、日本のメーカーの特性なんでしょうが、
部課、グループでやってるからでしょう、
無理に同僚や上司の名前いれたんだろうな　ってのとか、無理に請求項増やしているんだなとか、
出願時期や優先権主張の時期タイミング見て、ボーナス査定前に出したんだろうとか、
そういう邪なところを見てしまうわけです。

というのが特許、発明、技術的思想の創作の話

サクラムの宇野さんも公報や、技術論文を良くご覧になってます。まさか、マツダがサクラムのスピーカー調音の方法を、参考にするとは思ってなかったと思います（笑）






　そんな　メーカーもマネする　サクラムの　巨人　宇野さん　の　特別　インタビュー動画リンクも出てるカーボーイ、
　これ見るだけでも　買う価値あります！

　てか、経費で買って部署内で読みまわさないで、自分のお金で買ってあげてください！

M119 エンジンのたこ足 （２９） 試行錯誤（6） 左側 通りました。 エキゾーストマニホールド製作中 管径φ48.6 左側その２ プライマリ入りました！

　前々回も　
　すこし紹介しました プライマリー　
　左側　４００㎜で　なんとか入りました

ポテトチップスの下円板が　フランジから　400㎜位置です。





　オートマのベルハウジング（これは７２２．３）との距離や
　フレームの位置、上に見上げる洞窟探検のような風景です。

　前にも少しお話しましたが、今回は、クロスバンク　180°集合でやってみようと思います。

　なので、左バンクは、５－８　と７－６ 外々、中々で集合で　４－２となります（両バンクだと、８－４）

　（　ちなみに、270°集合のときは、左バンクは、5－6と7－8の　４－２（８－４）　集合でした。）



やはり、苦労して管を太くした分、迫力があります。


菅長を長くしたのは、　何度も書いているように、排気脈動、反射波をつかって、
排気時にエキゾーストバルブ、集合部に、負圧作り出すことによる吸い出し効果を狙っているからです。

何度も書いていますが、排気ガスの進む速度は排気温度他によって、変わります。
なので、概算は簡易な計算、中高生レベルの数学ででます。

一気圧の換装した大気中では、

331.5 + 0.61t
　
　です。


それで、排気ガスは、エンジン2回転（吸入ー圧縮ー爆発ー排気で４サイクル、クランク２回転）に一回です。

実際には爆発は、上死点前２０とか３０°で着火して、排気行程のクランクが下がる途中で、排気バルブが開いて
一気に排気ガスがバルブから排出されます
（カムによって、このタイミングがかわる、作用角の大きいカムは開く角度が、たとえば、５０°とか４０°と　早いわけです）。

　この排気時に、バルブの外側が、負圧に近くなっていれば、その分、排気ガスの圧力と負圧の差で、
流量も、速度も、勢いも　増します。

　吸気の過給と逆で、排気の負圧による引っ張り、吸い出し効果が狙えるわけです。

　逆に、この脈動がわるければ、ここが正圧になる、反射波で高い圧力になると、排気ガスが出るどころか、
　充分に　でていかない、ひどくは逆流となります。

　これをコントロールする要素は、圧力、気体成分、温度、湿度のほか、
菅の形状だったり、開放、閉鎖だったり、曲がりだったり、複数ありますが、
まずは管の長さでみてみます。

長ければよいわけではなく、狙う回転数によって長さが変わります。

経験値でこの長さを語る場合ですと、４－１の集合、１８０°集合で、　600㎜とか750㎜とか800㎜　といわれてます。

　長ければ、低速、短ければ高速などといわれますが、

　正確にいうと、λ≒１では、どの回転域でも、内燃機関の排気温度では、あまりに長すぎるで、
　一般的には、1/2λとか、1/4λ、1/8を使います。

　ですので、それが、2000ｒｐｍ 4000ｒｐｍ （超高回転使うなら8000rpm）だったり、
　3000rpm　6000rpm（市販の自動車だとないでしょうが12000rpm）の山が出てきます。




　マツダの SKY ACTIVE（けっこう恥ずかしいネーミングだと思います（笑））のエンジンなんか、
　技報や特許見て、とてもよく考えているなと思います。

　技法みると、サクラムの宇野さんのスピーカー計測と同じ方法使ってます。ははは

　おそらく、すごく限られた、予算、なにやるのにも、下手すれば、
　文房具買う、長い有給とるにも、上司のお伺い、許可がいるような、
　儲かってないが故に、余計に管理された、自由度の少ない中で、
　やすくなったとはいえ、費用のかかるCFDとかによらず、
　実験ラボレベルで、よく頑張ってるなーと思います。

　トヨタの乾いたでかい雑巾を絞る　三河流のものとも、ちょっとちがう、
　出自が、三輪メーカーならではのご苦労や、創業ワンマン由来の旧体質、
　慢性的な金欠、旧住銀の病み上がりや、フォードとの合弁の悲哀を乗り越えて、
　まじめな技術者は　限られた環境、条件で　よく頑張っているな　と思います

　マツダの特許や、開発、コピー、広告については、
　FBでは好き放題書いてますが、
　メーカーの人も、けっこう大変なようなので、
　遠慮しつつ　あとでまた書くようにします（笑）　

　人生で、一台もマツダ車、新車で買ってないくせに、結構気にしてるんですよ。

　前にも書いたかもしれませんが私、実は、マツダファンなんです。

　大学時代、バブルの時代、
　面接いったことがあるくらい大好きなんです。
　何を隠そう、大学生で１２４ワゴンにものってました

　ただし、　W124じゃなくて、板バネの　１２４AのRX３　直感サバンナ、ロータリーエンジンでした（笑）という
　オチが付くくらい好きでした

　サクラムの宇野さんに学ぶ、　前に書いたタコ足の計算の記事はこちら