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2015年08月21日

意外 陸・海・鉄 !? の ツインターボ、4バルブ、ディーゼル エンジンとは

意外 陸・海・鉄 !? の ツインターボ、4バルブ、ディーゼル エンジンとは  船舶関係や電力関係、そして鉄道に詳しい方なら、そこに使われる ディーゼルエンヂン のスペックを鑑みて、クルマより凄いのではと感じているに違いない。

 ターボチャージャー、まぁ業界人なら「過給機」って言ってしまうのだが、戦後すぐから舶用や、陸用の大型のディーゼル機関にはなくてはならないマストアイテムだった。

 ただ、初期のころは過給機のインペラの機械加工ができず、真っ直ぐに削りだしたアルミの羽を金型に当てがって熱をかけて曲げていたものだ。

 それが、工作機械や工具の進化によって、僕が過給機を作っていたころになると、上下2分割だが削り出してインペラを作れるようになった。


僕が加工して頃の最先端だった、2分割式のインペラ。羽が長短あるのも最先端だった。

 だから、舶用のディーゼルも陸用の大きなディーゼルも一見すると、重くて大した回転もと思う向きが多いと思うけど、大体はステレイト6で、それ以上の気筒数になるとVヴァンクで、Vヴァンクのエンヂンになると、 ツゥインチャージャー、ツゥインインタークーラー で、ボアがでかいから吸排気を効率よくするために4ヴァルヴが当然だったのだ。


皆さんが身近に乗っているフェリーのディーゼルエンヂンのヘッド。まぁ業界では中型の部類なんだが4ヴァルヴなのがよくわかるだろう。

ただ、エンヂンの高さがあるので、さすがに OHC なんてありえなくて、OHV でクランクからプッシュロッドで吸排気の4弁を押しているのだ。

 
これが僕がいた会社で作っていた ボアが340mm V型16気筒ツインチャジャー、ツインインタークーラーの舶用ディーゼル。業界的には 4弁二重加給、空気冷却装置付きって言っておりました。

 僕が手掛けた最大のボアは 460mm で、あと少しで4サイクルが成立しなくなる大きさだった。そして気筒数は V型 18 気筒 で、その大きさも然ることながら、V型の姿は美しさも感じるものだった。

 これが鉄道の世界になると、気動車と客車では、また違うのだが、客車に関していえば、水平対向のエンジンも結構あって、その外観の機能美に作っている本人も惚れ惚れしたものだ。

 ただ、残念ながらコストの問題で、単純な横型のストレイト6やストレイト8気筒に代わり、


かつての水平対向のエンヂンはコストの関係で絶滅して、通常のエンヂンを横に倒した横型が主流に。

さらにコストと前後スペースの削減の要請から角度の大きなV型のエンヂンが多くなったものだ。

 そうそう、面白いのは鉄道のディーゼルの駆動にはATが使われている事も意外に知られていないスペックだったりする。

 クルマのレースシーンでは、当たり前のコンロッドの磨きも、当然のようにやっていたし、考えてみれば、一回の航海で何か月も港に入らない船にも使われる訳で、如何に壊れないかという観点で、結構な手間暇をかけてエンジンを作っていたのだ。

 使用環境や要求性能の差という単純な言葉で片づければ、そうしたディーゼルたちの素性を片付けられるが、そこで培われた内燃機の技術は密かにクルマのエンヂンにもフィードバックされていたことを僕は、昔の業界人として、皆さんに知ってほしいと思った次第なのだ。
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Posted at 2015/08/22 11:34:50

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この記事へのコメント

2015年8月22日 12:22
うちのビルの発電機のエンジンはヤンマーV12ツインターボです。
消音機がアパートの一室には収まらない大きさです、エンジン音も半端無いですね。
コメントへの返答
2015年8月22日 22:42
V12と言う事は 1,000KVA 前後でビルの非発としては大きめの発電機ですね。
ディーゼルは燃費がよく、電圧の確立までの時間が短いので原子力発電所でも、炉心冷却用の非常用発電はディーゼルが主役です。
ただ、冷却水の問題と、おっしゃられるように発生する音域が消しにくい領域なので消音機やキュービクルの大きさが大きくなってしまう問題があります。
しかし内燃機マニアとしては、あのVバンクの軽快な吹き上がりに伴うメカニカルノイズは官能的なんですが、いかにあの音と振動を制御するか売る方としては結構悩みの種でもあります。
2015年8月22日 16:01
こんにちは、お疲れ様です(^ ^)

昔、嵯峨野線を走っていたDD51のエンジンが吹け上がるサウンドに感動してました。下り坂を惰力で走り力行に入る時の黒煙と共に響き渡る轟音が最高でしたね。
コメントへの返答
2015年8月22日 22:51
まぁ使い勝手や性能の点で色々とありますが、DD51のV12気筒 60,000CC、2,000馬力が発するグゥゥゥという腹に響く快音はボンネット型の質実剛健な姿と相まって印象的な機関車でした。
ディーゼル機関車と言えば、この形と言わしめた名車でしょうね。
2021年4月26日 18:01
はじめまして。
写真の一部は、PC2のシリンダーヘッドですか?
ニイガタのエンジンは、見たことありますが触ったことはないですね。
ヤンマーのエンジンは、そこそこ触っています。上の方のコメントにもありますが、ヤンマーのV型非常用ですと、12LA 12NHL AY40でしょうね。
コメントへの返答
2021年4月26日 18:27
コメントありがとうございます。
画像の4弁は手持ちがなくて他社になります。
まぁ、PA、PCシリーズは、新潟以外にもSEMTと他社もライセンスを結んでいたので遠からずなのですが・・・
新潟は150ミリ以下はコストが高くて、一応フライキは国産、非発はカミンズでした。
僕的にはボア165の16FXシリーズが好きなエンヂンでしたね。
過給機は NR シリーズの空冷で良いエンヂンでしたよ。
それかわ今では IHI の名前になって淋しい限りです。

2021年4月28日 0:06
SEMT は、ニイガタの他に富士 IHI NKK とライセンスで作っていましたね。
NRですとナピアのやつですかね?
ニイガタは、色々なメーカーの過給器をよく使っていますね。
ニイガタは、オーバーホール後の始動性が悪いみたいで、ピストンにグリスをたっぷり塗って組むみたいですね。
余計な話しですが、私はよく出張で東広島の某半導体会社の常用ガスコージェネレーションシステムのメンテナンスをしに行っています。エンジンは、三菱の18KU30GAです。

コメントへの返答
2021年4月29日 14:51
SEMT の PC と PA は本当に色々なメーカーが作っていましたねぇ。
ニイガタで一番出たのが PA5 で、特にクランク軸の支えがクルマと同じようなキャップ式で、産業用、舶用では画期的なエンヂンでした・・まぁ当初はトラブルが多かったですがね。
過給機は1980年代初頭までは、英国のナピアの「NHP」、「SA」などの水冷式が主流で、その頃から舶用で、硫黄分の多い重油を使う事が多くなって、ケースの腐食が多くなり、空冷のMAN B&W の NR や NA が主流になりました。
ニイガタのエンヂンは、コスト度外視で手間暇をかけて作っていたので部品ごとのクリアランスや、防衛庁、国鉄向けに至ってはクランクシャフトを現場で応力除去のために一本一本磨いていました・・・僕は入社してスグに現場実習で保安庁向けのエンヂンの組み立てを手伝わされ、エライしんどい思いをしたのがいい思い出です。
まぁ、手前みそ(辞めた人間ですが)になりますが、おかげで原子力用の非常用、炉心冷却用のディーゼルは殆どニイガタが入っています。
福島第一も、商用電源断からメインタンクの燃料ラインは津波で吹っ飛びましたが、屋内の燃料小出し層の燃料が尽きるまで、エンヂンが海水に浸かりながららも電源を送り続けていました・・・
最近は、エンヂン業界を離れていますが、僕はコジェネより非常用を収めたり作ったりした経験が長く、成田ディーゼル2500KVAx3台、羽田ガスタービン3000KVAx3台、迎賓館とか、面白い所では長野県の河川の排水機場のポンプ駆動用のエンヂンなどなどやってましたよ。
ガスタービンは商用電断40秒後電源供給スタートでしたが、ディーゼルは3秒でスタートできるので迫力がありましたよねぇ。
コジェネ、常用は常に回りつづけますが、舶用を主体にやっていたので、意外に壊れる心配が無いので安楽でした。
今となってはいい思い出ですねぇ。
2021年4月30日 23:54
長野県ですともしかして、篠井川排水機場じゃないでしょうか?ポンプ用6L20AXです。
毎年、私は別の小さい発電機の点検で行きます。
同業者から聞きましたが、原発の非常用は10秒以内に定格始動して、1分以内に全負荷らしいですね。話しで聞くだけでも恐ろしいです。
原発は、原子炉メーカーが日立か東芝だとニイガタを採用しているって聞きました。
昔のエンジンは、クランクドアに対してキャップを上からはめるタイプですよね。ヤンマーの6Mとかは、キャップとブロックの当たり面にシムを入れてスキを調整するのですが、今じゃバカバカしくてやってられないです。

コメントへの返答
2021年5月2日 13:40
業界の方なので、すぐに所在が・・・
(^-^;
篠井川でございます。
僕がちょうど営業職で、少し前に大雨があってOHした訳です。
当時の NDS を、下請けにして OH して引き渡しました。
原発向けもそうですが、当時のニイガタ はレシプロの場合、立会検査の時 120% ロード試験をやっておりました。
それと合わせて定格始動と再起動試験・・・通常の非発は40秒以内定格なので非常にラクでした。
(実際は、どれも10秒以内楽勝でしたが…)
〇原の場合、即電10秒どころか炉心冷却用はもっと恐ろしい時間を要求されていましたよ。
実はエンジンそのものより過給の方がキツかった訳です。
なんたって、あのクラスの過給は1万~3万回転が定格ですから、そんなに短時間では・・・が実情で、エンジンそのものより過給機への要求が非常に厳しかったですねぇ。
ですから、ああいった特殊な発電所ではエンジンより過給の方が、良く ばぁ~ん と逝っちゃう訳です。

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