ショベルヘッドのエンジンオーバーホールって何するの？

まずは、現在の症状や修理歴を確認します。運転できる状態であれば、異音や煙、オイル漏れなども確認し、分解後の点検につなげます。

周辺部品や配管を外してエンジンを車体から降ろし、クランクケースを割って内部を取り出します。シリンダーヘッドも、ロッカー周り、バルブやスプリングなどを外して分解します。

ショベルヘッドは、長い間に部品が変更されていたり、過去に加工されていたりすることもあります。年式だけで判断せず、実際に何が組まれ、どのような状態になっているかを確認します。

分解すると、外からは分からなかった摩耗やクラック、以前の修理の跡が見えてきます。その一つひとつが、これからの修理を考える手掛かりになりますし、車両の歴史を感じることができます。

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分解した部品は洗浄し、取り付け位置や組み合わせが分かるように仕分けます。汚れやカーボンが付いたままでは、傷や摩耗、クラックを見落としたり、正確に測定できなかったりするためです。

ケースやヘッドのクラック、ねじ穴、ベアリングを支える部分、合わせ面なども確認します。

クランクは、組まれている状態で現在の振れやガタなどを確認してから分解します。ばらしてしまうと分からなくなる情報もあるため、まず現状を記録します。

分解後は、各種シャフト、クランクピン、コンロッド、シリンダー、ピストン、バルブ周り、ロッカー周り、タペット周り、各種ベアリングレースとベアリングなどの寸法を個別に計測します。現在の実際のクリアランス（隙間）やガタも調べます。

計測にはマイクロメータやシリンダーゲージなどを使用します。測定箇所に応じて0.01mm、場合によっては0.001mm単位の読み取りができる測定器を使い、寸法と隙間を確認します。

計測結果をもとに、再使用する部品、交換する部品、修理や製作が必要な部品を洗い出して発注します。

新品部品でも、そのまま取り付けて適切な状態になるとは限りません。同じ用途の部品でもメーカーによって寸法や仕上がりに違いがあるため、実績も踏まえて選定します。届いた部品を測定し、相手側の部品と組み合わせたときに適切な状態になるよう、加工や調整を進めます。

費用や期間が一台ずつ変わるのは、摩耗の程度や過去の修理内容によって、ここで必要になる作業が違うためです。

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腰下とは、主にクランクケース内部のクランクやコンロッド、軸受けなどの部分です。ピストンの往復運動を回転に変える、エンジンの土台を整えます。

ベアリングレースの状態を確認し、必要に応じて交換・ラッピングを行います。ラッピングは、専用の工具と研磨剤で少しずつ内面を仕上げる作業です。

使用するシャフトやローラーに合わせてクリアランスを整え、ベアリング類も点検・交換します。

ケースの合わせ面やシリンダー取り付け面に問題があれば、必要な面を修正します。ボルト・ナットやねじ穴も点検し、正しく締結できる状態に整えます。

コンロッドは、ピストン側のスモールエンドと、クランクピン側のビッグエンドを整備します。

ブッシュやレース、ローラー、ピンなどを確認し、必要な交換と仕上げ加工を行います。コンロッド自体の曲がりやねじれも確認します。

横方向の隙間を調整するフライホイールワッシャーは、必要な厚みに製作します。部品を取り付けた状態で測定し、適切な隙間に合わせていきます。

使用するピストンやコンロッド、クランクピン、ベアリングなどの重量を測定します。コンロッドは大端部・小端部それぞれの重量を確認し、設定するバランスファクターに合わせて調整に使う重量を算出します。

そのうえで、穴を埋めたり掘ったりしてフライホイールのバランスを調整します。

振動を完全になくす作業ではありませんが、使用する部品構成に合わせて重量の釣り合いを整える大切な工程です。バランスを調整することでスムーズに回るエンジンになります。

クランクを組み立て、芯出しを行います。シャフトの振れを測定しながら、左右のフライホイールやシャフトの位置関係を調整して芯を出す作業です。

振れが大きいと、軸受けやブッシュなどに負担を掛け、偏摩耗につながりますし、スムーズに回らないクランクとなってしまいます。当店では、振れを0.03mm以内に収めることを基準に作業しています。

フライホイールやシャフト、テーパー接合部などの状態を確認し、締結状態と振れを見ながら調整します。個体差が大きく、比較的短時間で整うものもあれば、何度も調整が必要になるものもあります。
特に古く、たくさん乗られたフライホイールはテーパー部の癖がひどく、非常に苦労します。

カムブッシュとピニオンブッシュは、相手側のシャフト寸法に合わせて製作します。

圧入後は、ケース側の支持部と軸の通りを合わせるライン出しを行いながら、ラッピングで内径を仕上げます。関連するベアリングも点検・交換します。

内径が合っていても、支持する位置のラインが合っていなければ、軸の回転が重くなったり、一部分だけ強く当たったりします。偏摩耗や発熱、焼き付きにつながるため、時間を掛けて確認・調整する工程です。

ピニオンギアとカムギアのかみ合い、各部のエンドプレイを調整します。エンドプレイは軸方向に動く隙間のことで、回転に必要な隙間を確保しながら、過大なガタがない状態に整えます。

ブリーザーギアも必要に応じて交換します。ブリーザーホールに修理が必要な摩耗や傷があれば、ボーリングと対応部品の適合確認・調整を行います。

タペット、タペットローラー、タペットブロックも点検します。ローラーに過大なガタや傷みがあれば交換し、タペットとタペットブロックのクリアランスが広ければ、必要な交換・調整を行います。

オイルポンプは人間の身体でいうと心臓部。オイルをエンジンの隅々まで送る大本となりますので、しっかりと整備します。

オイルポンプを分解し、内部の傷や摩耗、ギア、シャフト、バルブ類を確認します。オイルを送る側と回収する側の両方を点検し、必要な修理・交換を行います。

チェックバルブは、エンジンが停止している間のクランクケース内へ流れ込むのを防ぐ逆止弁の役割をしてますので、座面修正は必須です。

加工が終わった部品は、組み立て前に再洗浄します。切粉や研磨剤を残さないよう、オイル通路も清掃し、通りを確認します。

腰下を仮組みして、クランクやギアがスムーズに回転するか、各部の隙間に問題がないかを確認します。

問題があれば原因を追究して改善し、確認を終えてから本組みします。

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腰上は、主にシリンダー、ピストン、シリンダーヘッドなどの部分です。圧縮や燃焼、吸排気に関わる箇所を整備します。

シリンダーは内径や摩耗、傷を確認し、必要に応じて使用するピストンに合わせたボーリングとホーニングを行います。

仕上がり内径とピストンの寸法を測り、両者のクリアランスを確認します。ピストンリングも、シリンダー内での合口の隙間や、リング溝との隙間を確認・調整します。

ピストンピン周りも含め、実際に組み合わせる部品に合わせて仕上げます。

バルブガイドは、バルブの動く方向を案内する部品です。摩耗して隙間が大きくなると、オイル下がりの原因となりますし、バルブの当たり不良につながることもあります。

交換時は、ヘッド側のガイドホールとバルブガイド外径を確認し、適切な圧入代に合わせます。圧入前・圧入後に内径を仕上げ、バルブステムとのクリアランスを調整します。

バルブの突き出し量を測定し、ヘッドに対してバルブがどの位置にあるかを確認します。

バルブが閉じたときに接触するバルブシートは、摩耗や過去の加工状態を確認し、必要に応じて交換します。その後、シートカットで当たり位置や幅を整えます。削るとバルブの位置も変わるため、必要な修正量を見極め、加工後の突き出し量も再確認します。

バルブとバルブシートのすり合わせを行い、当たりと密閉状態を確認して、研磨剤を十分に洗い流します。

バルブスプリングは、自由長、組み付け長、荷重（張力）を確認します。バルブが最大まで開いたときにスプリングが密着しないか、周辺に必要な隙間があるかも確認します。

使用するスプリングとカムの仕様に合わせ、吸気・排気それぞれで必要な荷重に調整します。

ヘッドの合わせ面やロッカー周りとの合わせ面などを点検し、必要な場合は面研を行います。

ロッカーアームは、プッシュロッドから伝わった動きでバルブを押す部品です。

シャフトやブッシュを点検し、必要に応じてブッシュ交換と仕上げ加工を行います。取り付けた状態での動きやクリアランスも確認します。

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それぞれの部品が仕上がったら、一度組み合わせて全体を確認します。

ロッカーアームの作用角やバルブ先端への当たり方、プッシュロッドの状態と長さなどを確認し、使用する仕様に合わせて調整します。

あわせて、バルブとピストン、バルブ同士、スプリングやリテーナー、ロッカー周辺などに干渉がないかを確認します。

面研やシート加工、部品変更によって、部品同士の位置関係は変わります。個々の寸法だけでなく、実際に組み合わせて動かす確認が欠かせません。

確認・調整が済んだら必要な洗浄を行い、ガスケットやシール類を交換して本組みします。締め付け順序やトルクを管理し、途中でも手回しで動きを確認しながら組み上げます。

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エンジンを車体に搭載し、マウントや周辺部品、配管を取り付けます。

オイルタンクや配管も洗浄・点検し、フィルターを装備している車両はフィルターを交換します。内部を整備しても、外側のオイル経路に汚れが残っていれば、再びエンジンに入ってしまうためです。

配管の接続を確認し、オイルポンプの呼び油など、始動前に必要な給油確認を行います。

始動後はオイルの戻り、漏れ、異音、温度の上がり方などを確認し、点火時期やキャブレターを調整します。

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エンジン始動、アイドリング、吹け上がりに問題がなければ、慣らし運転を開始します。

慣らし運転は、加工・交換した部品の接触面をなじませながら、運転状態を確認していく工程です。使用した部品や加工内容に合わせて負荷を管理し、過熱や早期摩耗を防ぎます。

当店では、50km、100km、300km、500kmを点検の目安とし、オイル交換や各部の確認を行います。締結部は、使用したガスケットや部品の指定に従い、必要な箇所を適切な温度条件・手順で増し締めします。

走行と温度変化によって初めて分かる漏れや不調もあるため、この間に状態を確認し、問題があれば原因を調べて改善します。

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エンジンの中で何が動き、なぜその作業が必要なのか。分かってくると、普段乗っているショベルの音や動きにも、また違った興味が湧いてきます。

仕組みを知ることは、どんな扱い方が負担になるのか、どんな変化に気を付ければよいのかを考えるきっかけにもなります。