2.ですが。

ピストンとバルブが同期しなくなって衝突したのですね。
カムシャフト駆動系の異常、プッシュロッドの曲りか折損、ロッカーアームの曲りか折損、が考えられると思います。
じゃま

判るところだけ
２）
「ピストンの棚落ち」と呼ぶ、割と良くあるトラブルで、ほとんどは異常燃焼による加熱、それもノッキングが原因です。
ディーゼルだと長時間の全開運転でも発生しますが。

ピストンの該当部分は冷却がもっとも厳しいところで、そのうえ強度的にも苦しい場所です。

３）
車の場合は１発棚落ちしても動きます。　もちろん振動やパワー不足にはなりますが。
軽負荷で触媒加熱を騙しながら走れば自宅or工場までたどり着けます。　
飛行機ならシリンダもたくさんあるし、「１発死んだな」程度で帰投には差しさわり無いと思います。　運が良ければ気付かない（≒シリンダも死なない）かもしれません。


わんける

>2
わんけるさん、それは戦後の自動車エンジンでしょう。
それはノッキングじゃなくて、疲労破壊ですよ。
ディーゼルエンジンの件もそうです。

戦中戦前の航空エンジンはストイキよりはるかに濃いところで運転しているから、条件が違う。
ノッキングを起こしたなら、ピストン溶損や、点火栓が焼けるか、熱ダメージの痕跡があるはずです。
じゃま

ご回答ありがとうございます。
排気バルブには錆除去による痕跡以外は損傷はないと思われます。
ステムもガイドに沿ってスムーズに入りますので曲がりはないと思います。
確実な痕跡は粉砕によると思われる多量の鋭角状の打痕と、バルブシート外周のクラックなのです。
このクラックが腐食によるものか？等々考えましたがクラックと判断しています。
以上の点の写真を３枚ほど画像掲示板２に添付しました。
ロッカーアームは吸気側は外されていましたので（写真の排気の１個以外の物は栄１２の物）何か問題が在って外されたままとなったのかもしれません？
Ａ６Ｍ２３２こと中村

エンジンは専門外なんで、ここに書くのもおこがましいですが、
零戦ではなく二式単戦のハ105になりますが、

排温740度は過高なり
高度と共に油圧低下高度５２００末付近黒爆を以って着陸
給油濾過機及び滑油廃油濾過網に金屑

という報告が上がっています。
但しこのエンジンは、

分解前なるを以って故障部位不明

なんですけど他のエンジンの症状の報告で
ピストン溶解排気温度723度とあり、ですのでおそらくこれも同じでしょう。

もっとも部隊配備後1時間20分程度の運転だそうなので、
お手持ちの栄とは使用期間が違うと思いますが、
現象としては似たような物だったのではないでしょうか？
1・2・3の多少ですが参考になれば幸いですし、関係無かったら申し訳ありません・・・
P-kun

バルブシート外周がアルミですか。

アルミ融点は700℃ちょっとなので、意外に思いました。

熱膨張係数が鉄よりずっと大きいので、加熱される度にひずみが加わるので、気になります。

ひずみの生じる回数が多いと金属疲労を起こすから、運転時間がとても長かったのでしょうか。
じゃま

「アルミ」というのはY合金だと思います。
片

ピストンにも排気弁にも半円形の変成が見受けられます。
「欠けた塊が排気バルブを叩きシートごと押し上げ」にしてはバルブに大きい傷が入ってないようですので、これは衝撃波による突き上げではないでしょうか。
ということで、素人ながら、ノッキング説に一票。

片

一般論として述べますと、シリンダヘッドのＹ合金も時期により材質を落とした代用材に替えていたこともあったようであり、19年前半に三菱製発動機で「シリンダ冠亀裂」「排出弁座脱落」という理由により使用中の発動機の改造が指示されています。
中島製についてはよく分かりません。

栄では19年夏に、やはり代用材使用による不具合「動弁腕軸受焼損」による改修指示が出ています。
片

片さん、ありがとうございます。

Y合金：Al- 4%Cu- 1.5%Mg- 2%Ni

ノッキングで衝撃波が起きたなら、排気弁全体に力がかかる。
部分的に変形することはないから、疲労破壊だと思います。

低サイクル疲労設計はやっていたでしょうから、運転時間が長すぎたのではないでしょうか。

じゃま

半円形の変成は爆発点を中心とした熱のため、排気弁全体を押し込んだのが衝撃波だろう、という推測です。
片

皆様、ご回答ありがとうございます。
興味深く読ませて頂きました。
腐食除去前の写真を載せていませんでしたので、情報を見つけられる方には有用かと思い画像掲示板２にアップ致しました。

Ａ６Ｍ２３２こと中村

なるほどです。
排気バルブ表面の「半円」はシリンダ中央でしたか。
片

片さん、安心しました(^.^)
やはり先に元写真を載せておきべきでしたすいません、今後とも宜しくお願い致します。
何かご希望するアップ写真等在りましたら、撮影済みからか新規撮影しますので遠慮なくです。
Ａ６Ｍ２３２こと中村

すみません････。

ただそうだとすると、排気バルブの打痕みたいに見えるのは、
錆落としでほとんど消えちゃったということでしょうか？
片

片さん、錆落し前の写真でも打痕は確認できないのです。

ピストンはもしかすると一部溶け始めていた様な痕跡も在りました。

A6M232こと中村

となると、やはりノッキングではないでしょうか。

中島荻窪研究課
片

普通に考えてもそうなるだろうということではありますが、ようやくひっぱりだした手元の中島荻窪研究課の研究報告でもやはり、栄二〇のデトネーションについて｢排気側が溶けた」「ピストン破壊」とありました。
片

>8.
>これは衝撃波による突き上げではないでしょうか

ノッキングによる衝撃波にそれほどの力はありませんよ。

片さんは、衝撃波の振幅も、ピストンを変形させるのに必要な力も、ご存じない。
そもそも、「衝撃波」とはどんなものか、知らないで書いているでしょう。


じゃま

>18.

>ようやくひっぱりだした手元の中島荻窪研究課の研究報告でもやはり、栄二〇のデトネーションについて｢排気側が溶けた」「ピストン破壊」とあり

これは全く無意味です。

ノッキングによる弁やピストンの損傷は、栄エンジン固有の問題ではなく、レシプロエンジン一般の問題だからです。

R-2800でもL20ETでもなんでもよい。

なんのために「ようやくひっぱりだし」たのか、どういう結果が得られると期待したのか。

じゃま

それに、排気弁の温度が高くなるのはノッキングと不即不離ではない。
ノッキングが起きたから燃焼温度が特別に高くなるわけではない。

燃焼負荷率を高くしたい場合に現れる現象で、だからナトリウム封入なんて面倒なことをしてたんである。

そろそろURL貼るだけの人が来るかな。




じゃま

じゃまさん、色々とありがとうございます。
しかし丸く行きませんか？

私もエンジン・航空機とも素人で皆様の良いご意見を十分に理解できなくて恐縮なのですが、少なくとも片さんが私の質問の１に対してズバリ答えて下さっている事は十二分に理解できますので。
それに合わせてP-kunさんのご回答にも感謝します、当時の搭乗員の方が私の計器板を見るとシリンダ温度計をコツコツ指で叩き「この計器は注意せねばならなかったから良く覚えている」と言って下さった方が数人いらっしゃいましたので。

写真は大丈夫でしょうが現物を十二分に計測できなくて曖昧なままに書いていて申し訳ありません。
一つ質問本文に重大な記入ミスがありました、片さんに大変申し訳ないです
✕欠けた塊が排気バルブを叩き
〇欠けた塊が吸気バルブを叩き
でした、片さん以外の皆様にも申し訳なく思います、すいませんでした。

しかし吸気バルブシート外周のクラックですが、腐食か製造不良によりクラックに見える可能性も否定できずかも？と考えています。
写真で見た通り吸気バルブの変形等全くないものですので不思議なのです。
ヘッド内部の構造上あそこまでのクラックが入るならばヘッド自体が割れていなければならないとも、ヘッド構造を見ると考えてしまいますので。

じゃまさんがナトリウムの話を出しましたので、我が家に来てもう６年程酸化？ナトリウム？が結晶状になってジワジワ出ている写真をアップしておきます。
A6M232こと中村

打ち込みミスありましたすいません。

✕　は　×　です。
A6M232こと中村

>20
今回の件はノッキングが原因なのかどうかではなかったのでは？
ノッキングが栄特有の問題だなんていったい誰が述べたんでしょう？

>21
ノッキング以外の、
>燃焼負荷率を高くしたい場合に現れる現象
とは、
あなたの述べる、長時間運動による破損であるとの推論を裏付ける話なのでしょうか？

一体何のお話をしているのでしょうか？
P-kun

＞２４
今回シリンダ処置は４個目ですが排気バルブのカーボンが一番少ない方でした。前の３個はヤップでの回収物でしたが黒々積層していた物も。
恐らく稼働時間は少ないのでは？と素人考えで恐縮ですが思っています。

もう一つ吸気バルブがスムーズに抜けた事でそう考えています、あれ程腐食している物で初めてでしたね。（スムーズ過ぎてコッタを外す時、押えの為に応急治具を作ったりして大変苦労しましたが・・笑）
A6M232こと中村

>22

>シリンダ温度計をコツコツ指で叩き「この計器は注意せねばならなかったから良く覚えている」

はい。混合気濃度が薄くなったところで、かつ気筒温度が高くなるとデトネーションの症状もひどくなる、これも中島の研究報告どおりです。

ちなみに、この研究報告は、シリンダ冷却のために施されている黒エナメル塗りを今後どうしようか、ということについてのものだったのでした。
片

>20

だから「普通に考えてもそうなるだろうということではありますが」の前置きしているわけです。


>なんのために「ようやくひっぱりだし」たのか、どういう結果が得られると期待したのか。

その上で、元々の質問が、
「１、この様なシリンダの欠けの不良は当時の報告書等で確認されていますでしょうか？」
というものであったから、引っ張り出したのです。
片

＞黒エナメル塗りを今後どうしようか
おおっ！凄い情報ありがとうございます。

片さん色々とありがとうございます。

ピストンの溶けた痕跡かも？の写真も画像掲示板２にアップ致しました。
半円のエグレは腐食によるエグレかもしれませんが、同面での他腐食程度と比べると事故時の可能性が在るのかなと・・？
またリング間のピストン外周面が飛び出しております。
A6M232こと中村

・衝撃波でバルブが変形する
・ノッキングでピストン端部が千切れて飛ぶ

こういった突拍子もない発想をするのがわからない。

それで資料を読んで、まともな結論が出せるわけがない。

失礼なのは承知していますが、大学で勉強を怠けていたとしか思えないんですよ。



じゃま

>29
大学には様々な専攻があり、
工学系の勉強をしていない人が多いというのは世間一般常識でしょう。

なぜそこで大学が出てくるのかわからない。
こういった突拍子もない発想するのがわからない。

失礼なのは承知していますが、あなたは大学はおろか一般社会での勉強を怠けていたとしか思えないんですよ。

と返されたら、あなたはどういう気持ちがしますかね。
そろそろいい加減になさったら？
P-kun

なんだか書き込み辛くなって来ましたが・・・
余分かもしれませんがピストンピンが無事抜くことが出来て、念願の栄１２と２１の比較写真を撮れましたので画像掲示板２に載せさせて頂いています。

ピストン上面を見るとやっぱり溶けている感じが強くなって来ました、稼動中のカーボンが付いた黒い面とアルミ地の面が明らかに判りますので・・
A6M232こと中村

片さんが嫌な思いをするのはわかります。
すまないと思います。
でもそれは仕方がないですよ。
知らないのだから。

片さんが探していたのは、実際にはノッキングについての報告書でしょう。
だからノッキングの報告書が見つかるのは当然です。
ここが誤りでしょう。

循環論法で因果関係を示すことはできませんよ。

じゃま

＞１についての素人質問です。
じゃま様のお考えでは、バルブ、ピストン同期不良による両者の衝突破損とのことですが、それについての素人質問です。
１、中村様の写真と＞４の説明では排気バルブ自体には衝突による損傷が無いようですがなぜでしょうか？（ただバルブシート外周部には奇妙な傷又はクラック？がありますが・・・）私が何か勘違いしている？
２、ピストンの変形破壊が、かなり大きい（ピストン摺動面まで変形が及んでいる・・・一部熔損？等）ですが、排気バルブとの衝突でここまでの変形に至るのでしょうか。

飛行機猫

＞大学で勉強を怠けていたとしか思えないんですよ。

＞排気量＝シリンダ断面積×行程＋燃焼室体積
こういうのも
＞大学で勉強を怠けていたとしか思えないんですよ。
に当たるのですね、よく分かります
　

質問者様が困惑している状況を汲み取って頂けませんか？
見てる方も困惑

>となると、やはりノッキングではないでしょうか。
>普通に考えてもそうなるだろうということ

片さんが、原因を「ノッキング」と考えたのは、ノッキング以外、知らないからでしょう。

片さんの考える「普通」ってなんですか。
片さんは普通と思っていても、他人には普通ではないかもしれない。

「蚊帳の外で黙っていればよいのです」と書いたのは片さんでした。

片さんが蚊帳の中に閉じこもって「普通」と思っていられるのは、自分の周囲
にイエスマンばかり集めているからですよ。

これで本を書いて、お金を儲けているのは、やばくないですか。

＞排気量＝シリンダ断面積×行程＋燃焼室体積
こういうのも
＞大学で勉強を怠けていたとしか思えないんですよ。
に当たるのですね、よく分かります
　
これは、わたしのミスです。
前にもあやまりましたが、あらためておわびします。
じゃま

>混合気濃度が薄くなったところで、かつ気筒温度が高くなるとデトネーションの症状もひどくなる、これも中島の研究報告どおりです

これはレシプロエンジン一般に観察されることで、内燃機関の本や研究報告にはいくらでも載っている。
栄エンジン固有の現象ではない。

「中島の研究報告」を引き合いに出すのはなんのためですか。


じゃま

>36
>片さんが蚊帳の中に閉じこもって「普通」と思っていられるのは、自分の周囲にイエスマンばかり集めているからですよ。
というのは、WarBirdsを閲覧したり、書き込んでいる全ての方に対してあまりに礼を失した発言なのではないでしょうか。

また、じゃま氏は自分がエンジンに詳しいような書き込みをしていますが、排気量の定義すらご存知ない。

加えて、過去の書き込みで、「水蒸気を発生しない燃焼は無い」とか、「空気中で重いものが軽いものより早く落ちるのは間違い」とか、中学生や高校生の理科・物理で習うような話も間違えている。

じゃま氏の言葉を借りれば、「中学・高校の勉強をサボっていたのでしょうか？」

じゃま氏の一連の書き込みを見ると、自分の意見を否定されて癇癪を起こし、ムキになって片さんを攻撃しているとしか思えません。

こうした子供じみた書き込みを繰り返すから、たびたび管理人さんから警告を受けているということがなぜわからないのでしょうか？

性根を改めるか、潔く自らWarBirdsを去ることを強く勧めます。
零戦勉強中

零戦勉強中さん

単一乾電池と単三乾電池を同じ高さから落としてみてください。

同時に落ちるはずです。
じゃま

>39
詭弁ですね。
1cm×1cm×1mmの紙と鉄板を落としてみてはいかがですか？
零戦勉強中

うはは、零戦勉強中さん、なかなか根に持つタイプですね。

そろそろ管理人さんから叱られるから、鳥町32番地でやりましょう。

われわれみたいなチンピラは、即座にアクセス禁止にされるから。
じゃま

＞41
あいにく、中学生以下の知識しか持ち合わせていない詭弁氏に付き合うほどヒマではないもので。

ご自身をチンピラと自覚されているならば、これ以上周りに迷惑をかける前にさっさとWarBirdsを出て行ってください。

あなたの書き込みは公害でしかありませんので。
零戦勉強中

いいえ、アク禁されるのはじゃまさん、あなた一人ですよ。
管理人もいい加減堪忍袋の尾が切れました。

どうせ、あなたに何言っても理解されないし、その読解力も無いでしょうが、
(なにせ日本語を語るのにラッセルさんなど異人さんの言葉を借りなければいけない人ですからね)
一応理由を述べましょう。
今後の人生の対策にでもしておいてください。

一番最悪なのは、議論を解答に導こうとせず、
ひたすら相手を攻撃し「ひたすらお前は間違っているし知識も無いんだから口出しするな」の一点張りなことでしょう。
これじゃあ議論になりません。完全な荒らし行為ですな。

いろんな人に突っ込まれるが、自説を決して曲げようとしない。
正直あなたの計算式なぞ全てデタラメに見えます。
このAnsQでデタラメを風調されると困るんですよね。

そして何より、外地蔵のネット弁慶の分際で何を偉そうに語ってるのでしょう？

さようなら。二度と会うことはないでしょう。

また、じゃま氏にご不快な目に合わされた皆様方に対応が遅れたことをお詫び申し上げます。
A6M2323さんにも、このスレがここまで伸びてしまったことをお詫び致します。
申し訳ありません・・・

雇われ管理人@力の2号

皆様、色々とありがとうございます。

再書き込みで恐縮ですが「吸気弁を叩き」の推測が現物正解の所、「排気弁を叩き」と質問本文で入力ミスをしてしまった事に重ね重ね申し訳ありませんでした。

ピストンは１８０度回しならばどちらにも付きますが、そもそもシリンダ底面には「前」と気筒前後「Ｒ」か「Ｌ」と番号「１」〜「７」のいずれが刻印されています、前は発動機前方向に向けることを栄二一型取説にて確認していますので現物合わせで再確認した所、ピストン欠損部と吸気弁シート外周割れが合致致しました。
私の推測が元に戻ってしまいすいませんが、バルブシート外周の割れは、やはりピストンの欠片が叩いた事で良いかと思えました。
となると吸気弁の詳細な曲がり確認をした方が良いのかなと思えて来ました、再分解をいずれして旋盤に挟んで精度確認してみたいと思います。
A6M232こと中村

>44
割れが吸気側だったとのこと、了解しました。
時期によっては材質の低下による弁や点火栓の抜けが多く報告されているようでもありますので、発動機自体の製造時期が明確になると面白いうだろうとも思います。
片

片さん、ホント大事な大元で書き間違えていてすいませんでした。
発動機の製造時期は気筒単体での回収なので残念ながら判りません、しかし気筒の番号刻印で推測が可能かもしれませんね。
これは機会毎にデーター収集せねばです。

点火栓が抜けるとは、受け側の砲金の埋め込みごと抜けるのでしょうね・・
弁はコッタが外れて抜けるのか、点火栓と同じで砲金部分で抜けるのか等色々と考えてしまいます。

今回入手物は事故品でピストンが欠けていたのが残念でしたが、それはそれで意義ある物で在ったと考えますので入手処置して良かったと感じています。
A6M232こと中村

ちなみにハ105のピストン損傷箇所の報告も

　活塞溶解部位は全部吸気側にしてかさね同一箇所
　殆どカーボンが付着しあらす（他は相当付着）

となっています。
そういうものなのでしょうか・・・
P-kun

P-kunさん、凄い合致！
私もど素人なんで排気側が溶ける物ばかりだと考えていましたので開眼です。
勉強になります、ありがとうございます。
A6M232こと中村