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1 BMW R100 炎上 高速道パーキングで小休憩後に再始動した際にバックファイヤー(逆火)が発生、 キャブレターが外れたため燃料ホースが抜けて燃料吐出で引火し車両火災になったようです。(画像はネットより) 消防よりバイク屋でレッカー搬送を勧められたようで当店に依頼があり車両を引き上げに向かいました。 現場に行くと後日、実況検分で署員が訪問し車両の解説や分解等の作業を依頼されました。 ―>部品機能の説明や部品分解確認で3時間のお付き合いでした。 このためにレッカー業者でなくバイク屋搬送を依頼したようです。 調子が悪い車両を整備しているとバックファイヤーでキャブレター(CV32/40)がよくズレるなどは よくありますがその原因を深く考えたことがありませんでした。自分なりにバックファイヤーのメカニズムを 考えてみました。 整備不良が起因していると思われる事例 バルブガイド磨耗/バルブ当たり不良 バルブガイドが磨耗していて時として密着不足になる場合、圧縮行程で混合気が圧縮されるが吸気バルブの密着が 悪いため吸気ポートも加圧される。その際、本来、負圧発生で霧吹き状態になり燃焼室に吸入されるがベンチュリー部 の加圧(逆方向)によりエアクリーナー側に霧状の混合気を吹き返しエアーパイプ内面などに付着する。 上死点前6度(1974年以降のモデルの最遅点火時期)で点火するとピストンは上昇し、排気バルブは閉じている ため爆発の圧力はキャブ側にも容赦なく襲い掛かります。バタフライが閉じていればチョークバルブに圧が逃げる 構造ですが想定以上の圧力の場合はキャブレターを外すに十分の圧力が発生します。エアーパイプ(インテーク パイプ)に吹き返しのガソリンやブローバイガスに含有したオイルが付着していると二次的に引火するので注意が 必要です。ガソリンは瞬間的に燃焼しますがオイルは粘性がありじっくり燃焼するのでガソリンより場合によって より厄介なことになるようです。キャブレターが外れなくてもエアーパイプ内部から延焼する恐れがあります。 エンジン回転が高い場合はバルブスプリングの反発が大きいのでバルブは正規の位置に戻りますが低回転の場合は カムシャフトのランプに沿ってロッカーアームは戻るためバルブはゆっくり動きます。正規位置に戻るだけの勢いが 足らないことも起こり得ます。これがアイドリングや低速走行で発生するバックファイヤーの発生原因のひとつと 思われます。 バルブの当たりが不良でも同じような現象が発生しそうですが圧縮低下でエンジンは完調でなく始動不良はもちろん、 加速不良、出力不足、アフターバーン発生など明らかに不調の状態でしょうから高速道を走る気も起こらないと 思われます。

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Page 1: BMW R100 炎上crimeca.jp/box/218.pdf · 2019-12-30 · BMW R100 炎上 高速道パーキングで小休憩後に再始動した際にバックファイヤー(逆火)が発生、

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BMW R100 炎上

高速道パーキングで小休憩後に再始動した際にバックファイヤー(逆火)が発生、キャブレターが外れたため燃料ホースが抜けて燃料吐出で引火し車両火災になったようです。(画像はネットより)

消防よりバイク屋でレッカー搬送を勧められたようで当店に依頼があり車両を引き上げに向かいました。現場に行くと後日、実況検分で署員が訪問し車両の解説や分解等の作業を依頼されました。―>部品機能の説明や部品分解確認で3時間のお付き合いでした。

このためにレッカー業者でなくバイク屋搬送を依頼したようです。

調子が悪い車両を整備しているとバックファイヤーでキャブレター(CV32/40)がよくズレるなどはよくありますがその原因を深く考えたことがありませんでした。自分なりにバックファイヤーのメカニズムを考えてみました。

整備不良が起因していると思われる事例 バルブガイド磨耗/バルブ当たり不良バルブガイドが磨耗していて時として密着不足になる場合、圧縮行程で混合気が圧縮されるが吸気バルブの密着が悪いため吸気ポートも加圧される。その際、本来、負圧発生で霧吹き状態になり燃焼室に吸入されるがベンチュリー部の加圧(逆方向)によりエアクリーナー側に霧状の混合気を吹き返しエアーパイプ内面などに付着する。上死点前6度(1974年以降のモデルの最遅点火時期)で点火するとピストンは上昇し、排気バルブは閉じているため爆発の圧力はキャブ側にも容赦なく襲い掛かります。バタフライが閉じていればチョークバルブに圧が逃げる構造ですが想定以上の圧力の場合はキャブレターを外すに十分の圧力が発生します。エアーパイプ(インテークパイプ)に吹き返しのガソリンやブローバイガスに含有したオイルが付着していると二次的に引火するので注意が必要です。ガソリンは瞬間的に燃焼しますがオイルは粘性がありじっくり燃焼するのでガソリンより場合によってより厄介なことになるようです。キャブレターが外れなくてもエアーパイプ内部から延焼する恐れがあります。エンジン回転が高い場合はバルブスプリングの反発が大きいのでバルブは正規の位置に戻りますが低回転の場合はカムシャフトのランプに沿ってロッカーアームは戻るためバルブはゆっくり動きます。正規位置に戻るだけの勢いが足らないことも起こり得ます。これがアイドリングや低速走行で発生するバックファイヤーの発生原因のひとつと思われます。バルブの当たりが不良でも同じような現象が発生しそうですが圧縮低下でエンジンは完調でなく始動不良はもちろん、加速不良、出力不足、アフターバーン発生など明らかに不調の状態でしょうから高速道を走る気も起こらないと思われます。

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使用状況が起因していると思われる事例 カーボン噛み込みカーボン噛み込みは正しく整備調整されている車両にも起こりえる現象です。今回の事例は状態の良い車両で完調の状況下で発生した火災なので一番可能性があるかもしれません。大型の2気筒バイクですので時速40-50キロの一般道走行では完全燃焼は望めません。エンジン回転が低く、吸入/排気流速が遅く、燃焼室の容量が大きく燃え残りが発生する。燃焼室、ピストンヘッドにはカーボンの煤が堆積します。これは湿ったカーボンです。使用環境が変わり高速道走行などが多くなると湿ったカーボンはコンガリ焼けてきます。フライパンやホットプレートでヤキソバ、お好み焼き、焼肉を作るとコゲがこびり付きます。ヘラで落ちない場合はいちど空焼きして水を掛けると金属の収縮のためでしょうかしつこいコゲも浮き上がってきます。温度変化が大きいほど効果が高いので真夏より寒い季節のほうが危険かもしれません。脳梗塞、心筋梗塞などを起こす血栓症は血圧を上げるため血管が細くなる冬場に多いそうです。血管収縮が血栓発生の原因ならばちょっと似ている現象かもしれません。またエアクリーナーのない車両ではカナブンやカメムシがお邪魔して挟まるかもしれません。

当該車両のピストンヘッド 新しい剥離痕が見えます 矢印はバルブ当たり面 赤丸はカーボン噛み込み痕?

パーキングの休憩後に燃焼室内で浮き上がったカーボンがセル・クランキングで吸気バルブに噛み込んだ場合、吸気バルブの密閉が悪くなるので圧縮が上がらず始動困難になります。いつもより長くクランキングさせていると圧力がキャブレター側に抜けるため逆方向の霧吹き状態になります。エアーパイプ内にガソリンがどんどん付着します。圧縮は上がらなくても、吸気行程に問題ないので(元々、吸気バルブが開いているストロークなので)生ガソリンがシリンダー内にもたくさん入ります。さながらGASは内!GASは外!状態です。一定の濃度になり着火するとバルブの締りが悪いので燃焼はキャブ側にまわり急激に燃焼(爆発)してキャブが外れる力になります。高速道路を走ったことの無いオーナーからバイクを借りたとか、転居で高速走行するようになったとか使用環境が変わった際には確率として高くなるかもしれません。バルブガイドが正常でカーボン噛み込みが無くてもバルブクリアランスが不足している場合は同じ理由によってエンジン冷間時にバックファイヤーが発生しそうです。

エアーパイプの内部が煤けている場合はバックファイヤーで引火した痕跡と思われるので適正調整や整備が必要です。エアーパイプ内はブローバイガスに含有したオイルミストが再液化して付着するので定期的に拭き取るなどの手当てが必要です。ガソリンは一瞬燃えて終わりですがオイルはじっくりです。

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バルブガイド磨耗時の不具合概念図 吹き返しイメージ 左が燃焼室 吸気行程で左方に、圧縮行程で右方へ燃料供給

ガスケット左端は逆火で吹き抜けている(他車参考) チョークバルブが逆火で煤けている(他車参考)

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バタフライが閉じていると裏街道に迂回する 社外チョークガスケット 吹き抜け対策?

R90Sのピストンヘッド 剥離予備軍が待機 R90Sの吸気バルブ メロンパンの表面みたいなコゲ

ケッチン・バックファイヤーバックファイヤーでも始動に失敗して発生する異なるタイプもありそうです。特徴は始動に失敗してワンテンポ遅れて「パーン」と爆発音がする例でキャブレター内側(エンジン側)のチョークから煙が出ることもあります。話を単純化するためにはじめは4スト・シングルのSR400を想像してください。① 中途半端なキックをするとケッチンを食らいます。圧縮上死点に向かい圧縮するのですがパワー不足で上死点を越えられず点火して燃焼した力は逆回転の方向に働き、キックが戻ってきます。この状態では圧縮行程のため吸気・排気バルブとも閉じているのでバックファイヤーもアフターバーン(ファイヤー)も発生しません。② もうひとつの上死点のオーバーラップは排気行程です。排気バルブが開いていてピストンが上昇してくるのでマフラーに排気ガスを追い出します。効率の関係でこの時に吸気バルブも開き始めます。排気管は通常負圧になっているそうで排気ガスは吸い込まれるように排気管に移動します。出来の悪い社外マフラーは排気管内が負圧にならずバックファイヤーが頻繁に起こることもあるそうです。運悪く、高温の排気ガスで引火した吸入混合気は燃焼しますが吸排気バルブ両方とも開いているためまた圧縮されていないので大きな爆発力は無く、圧が逃げ軽い音の発生で大きな問題に至りません。パス、ボスとかパンパン程度かと思います。

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ここから水平対向エンジンの話に入ります。③ ボクサーエンジンの場合、片側が圧縮上死点ならば反対側はオーバーラップ位置になります。このとき同時点火のボクサーエンジンはオーバーラップ側でも上死点前でプラグに弱いスパークが発生します。しかし燃焼室には燃焼後の排気ガスしかないので引火することはありません。

正常始動、正常運転していれば当たり前ですが何の問題もなくエンジンは稼動し続けます。それではどんな状況になればキャブレターが外れるほどの爆発力が発生するか考えてみました。

冬季のアサイチ低温始動時に混合気は霧吹き状態で燃焼室に吸い込まれても燃焼室が冷たいのでバルブやピストンに霧化したガソリンが付着するだけでほとんど気化しません。走行時と同じガソリン量であっても気化しないためにとても薄い混合気となっています。このときスロットルをいきなり大きく開けると混合気が多く吸入されても気化し難いので燃焼可能範囲に達せず引火燃焼せずストールします。これでは始動しませんがチョークを使用することでスタータージェットから燃料が供給されるので始動しエンジンは3-4千回転以上に上昇されることが出来ます。エンジンが暖まり気化促進される前にすぐチョークを戻すと希薄状態に戻るので圧縮行程で引火燃焼せず勢いで排気行程に入ります。通常、オーバーラップでスパークしても燃えカスの排気ガスなので引火しませんが不発弾のような生ガスがオーバーラップで点火すると引火燃焼します。反対側のシリンダーでは不発で勢いの落ちたクランキングで圧縮行程を乗り越えられず上死点前点火の燃焼でピストンが戻されるか、引火燃焼が発生しなくても圧縮圧力に負けてピストンが逆回転で戻されます。スパークは左右シリンダー同時ですのでこの時オーバーラップ・スパークで引火したガスが燃焼膨張段階でいちど開いた吸気バルブが閉まり、インテークマニフォルドに閉じた空間が出来上がり、圧力の逃げ場が無いためキャブレターが外れるパワーが生まれることになります。

隣家のトラブルのとばっちりを受けて、平和な家庭に騒動が持ち上がるようなものでしょうか?

BMWボクサーの点火コイルは1コイル(/2、モノサス)も2コイル(/5-1984年)も同時点火になっています。コンデンサー不良などで失火した場合は燃えカスガスでなく生ガスが排気管に追い出されるので引火して「パスパス」とバックファイヤーやアウターバーンが発生します。これはクシャミみたいなものでよくある症状でキャブレターが外れるような暴力的爆発力ではありません。キャブ外れは始動失敗でクランクが瞬間的に逆回転することでバックファイヤー中に吸気バルブが閉じ圧力の逃げがなくなった状態でのみ発生するものと考えます。点火時期が合っていない、コンデンサー不良で失火が多いなどで調子の悪い車両で「パンパン」や「パスパス」という理由がよく判った気がします。

R100GS系経験上、キャブレターがズレるほどのバックファイヤーはR100GS系にのみ顕著に感じます。① 当時のラバースリーブ(インシュレーター)は外布巻きの薄肉ホースをホースバンドでシッカリ固定できたが部品変更で内部補強層入り圧肉ホースに変わりました。圧肉のためホースバンドで締め付けても圧が逃げてしまうため固定が甘くなる。また強く締めるとインシュレーターが伸びるためキャブレターが後方に移動し、エアクリーナーパイプの装着がズレてしまう。キャブレターに吹き返しがあるとガソリン成分でラバースリーブはベロベロに膨潤して外れやすさに輪をかけます。BMWも不具合に気付いたのか内層に硬い素材を使った特注部品を用意したが厚肉は変わらず販売当時の部品の信頼性には及ばないように思います。

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② BMWでは1950年代モデル以降も燃料ホースに抜け防止のホースバンド/クリップは使用しない仕様となっています。経年劣化でゴムは硬化して振動で燃料漏れや外れ易くなることもあります。③ ホース固定具装着を前提としていないのでホースバンドの入るスペースが無い(特にCV40)④ 1950年代より燃料ホースは7x11 の布巻きホースが使われていたが国内では入手困難で内径8ミリの規格品を使う例もあり嵌め合いが緩く外れ易くなっている。1981年(?)以降は6x11 に変更されたが元々7ミリ用なので根本まで差入れできない。近年のものは6x11 と規格は同じですが容易に差入れできる物に変わりました。

解決策(案)バックファイヤーが発生してもキャブが外れなければキャブレター/エアーパイプ内が煤けるだけで大惨事にはなりません。

① キャブレターが外れないことが一番有効 → 純正NORMAホースバンドでシッカリと固定② キャブが外れてもホースが抜けないことが次善の策 → ホースバンド/ワイヤリングも有効③ ホースが外れても燃料が自動で止まれば被害は抑えられる → 適合する負圧コックがあればよいが、、、

フューエル・インレット ワイヤリング施工例 ウルトラライトプレーンでの離脱防止バネ

ホースクリップ 流血必至型 小径は苦手 簡易型

CV40用インシュレーター 販売当時は外布巻き式 新車からの20年生 二次エア吸入必至 新品に凹凸はない

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1980年頃までの布巻き式 7x11 6x11 内部補強層あり耐圧ホース HD用負圧コック 製造終了

カリフォルニア仕様はオートコック式を採用 乾燥地域で森林火災防止のため

その他の要注意箇所このリポートをまとめるにあたりBMWではありませんがヒヤリハットの例や実際に火災になった例に突き当たりました。ひとつはエアクリーナーの代わりに使用するスポンジ状フィルター、専用のオイルを塗布して使用しますが始動時のガソリンが吹き返しとバックファイヤーでスポンジが燃えてしまうことがあるそうです。(発火例多数)もう一例は燃料満タン後の急制動で燃料が溢れ出し、タンクの裏側に回りこんで電装系やエンジンに降りかかり運悪く引火炎上した例。タンクキャップのガスケットが機能していなかったために発生したそうです。教訓:1.旧車は満タンにしない。2.GSスタンドの店員に任せない(10㏄でも多く入れようとするので)バイクに跨ったまま新人バイトに給油をまかせ吹き返しに驚き、ノズルを握ったまま引き抜き全身ガソリン塗れになった女性ライダーを知っています。運が悪ければファイヤー・スタントマンになっていたかも、、、3.タンクキャップ・ガスケットの点検、タンク側接触面の平坦度確認 モデルによりますがタンクキャップにはバネが仕込んであるので厚いガスケットのほうが圧力は増し、洩れは起こり難くなります。よい厚みがない場合はガスケットの奥に同径のパッキン紙を入れ厚みを調整する方法もあります。燃料タンク側のガスケット接触面に凹凸がある場合は羊羹状のオイルストン(砥石)で均す。

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もちろんガソリンは簡単に引火爆発するのでするので火気厳厳厳厳厳厳厳厳厳厳禁です。火災防止の作業で引火したら全然シャレになりません。

吸気効率は良いようですが、、、、 大きなタンクにはセパレーターがありますが、、、

始動ミスを起こさないためにエンジン始動するまでスターターを回す → チョンと押すような操作はしないチョークをすぐに戻さない → チョークと呼んでいるがスターター式なので回転を上げていればカブらない始動後10-20秒は2-3000RPMを維持して安定させる

→ フロート内の残留ガソリンはフレッシュでないのでストールしやすいキックスタートはパワフルに踏み切る → 親のカタキと思って思い切り放電バッテリーでのウィーク・クランキングは危険である

→ 回転しないままスターターボタンを押していると発熱して故障の原因にも適正整備調整でセル一発状態をキープする → オートバイは「可燃物」ですが可燃ゴミではありませんガソリンの消費期限はせいぜい6ヶ月です→ フレッシュガスは始動性が良好です コック清掃を兼ね全量入替えを推奨 (火気厳禁)

お古は自動車へ! 臭いのキツイものはGASスタンドで相談ガレージ内、玄関先では始動しない → 排気ガスが充満するし、近所迷惑にも 開けた所や路上で始動 住まい確保 エンジン始動したら車両から離れない → モデルによりチョークで勝手に吹け上がることもあります

エンジンストールで放置すると点火コイルが焼損することも

一蓮托生の気持ちで

燃料溢れイメージ