ファンカップリング

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こんにちは くろちゃんです。
今回はも話題は以前にも度々登場した私のY60のファンカップリングのついてです。まず一番目の画像をご覧下さい。この図はランクルFJ62の3Fエンジンのウォーターポンプ周りの図です。TD42に係わらず縦置きエンジンの場合は基本的に同じ構造で,羽根とウォーターポンプの間に在るウニの様なものがカップリングです。エンジンのクランクプーリーから動力をファンベルトで伝達してウォータポンプを駆動して冷却水を循環させます。この際に冷却水温度・回転数に応じてファンの回転数を調節(滑らせるか、直結)するものがカップリングです。これが無いと気温が低い時にオーバークールになったり、エンジンの騒音が大きくなったり、出力のロスが生まれます。このロスは結構大きく4000ccのガソリンエンジンである3Fでもカップリングの抵抗が増えファンが駆動される時期になるとかったるくなるぐらいです。

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次の画像はこれらの断面図です。ウォーターポンプからのシャフトを介して熱がカップリングに伝わり、内部にあるシリコンオイルの粘度が変わってファンへの軸のトルク伝達が割合が変化します。温度が上がると粘度が上がり直結に近くなりファンの回転数が上がりラジエーターを通過する空気量が増大し冷却効率が上がるという具合です。

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カップリングが駄目になると、ファンが回転せずに(まるでトルコンが滑って車が走らないように)酷くなるとオーバーヒートします。またエアコン使用時にはコンデンサーの冷却が不十分となり低圧側の圧が下がらず冷却力が下がり、システムにも負担をかけてしまいます。

Y60の場合、良くオーバーヒート気味になる話を聞きます。最も車両が重い為に負荷が大きいこともありますが、意外とウォーターポンプの羽根の傷み、カップリングの劣化が原因にあるようです。シリコンオイルは使用過程でだんだんと劣化し粘度が低下し、ファンのすべりが発生してしまいます。カップリングは消耗部品なのです。

そこで交換したらいいという話になりますが、これがなかなか高価なのです。Y60は現在¥45000程で、以前より¥20000ほど上がっています。寿命はいかほどか解りませんが、15年以上経っていたら大分くたびれているでしょうね。
この時期に
ウォーターポンプ(¥15000)
カップリング(¥45000)
ファン(¥6000)
サーモスタット(¥3000)
クーラント
と交換したら結構な金額になってしまいますね。
なかなか手が出ませんけど、一番大切な部分ですから放置も出来ないという具合です。

諸外国ではカップリングはOHするのが常識らしく、安価で確実な方法として浸透しているそうです。トヨタでの部品でシリコンオイルが販売されています。オーリングは直接オーリング屋に頼めばいいだろうし、ベアリングはベアリング屋に頼めばいいだろうと思っています。

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私のy60はご覧の通り、シャフトの付け根からオイルが滲んでいます。またシャフトにがたがあり、交換かOHかいずれが必須の状態です。
そこでTD27搭載の2トントラック・アトラスのカップリングが行き付けの自動車屋にありましたのでOHの予行練習を行いました。この車のはウォーターポンプと一体化してあり、カップリング内部のシャフトに圧入してあるプレートを外すことが出来ませんでした。これが出来れば後は簡単でしたが(多分)、Y60ので行うわけにはいかず、ひとまず断念しました。Y60はカップリングのみ外せるので、本体を固定してシャフトを牽引すれば外せそうなのでセドリックの廃車についている同じ形態のカップリングで実験してみようと思っています。

シビリアンか何かのTD42搭載車の物が流用できないかと思っていましたが、Z32の物が流用できるとの話(ファンの取り付け位置を変えれば可能)を聞きましたのでとりあえずこちらを行ってみたいと思っています。

その後Y60のカップリング解体に挑戦しようかな。また報告します。

この記事へのコメント

「ファンカップリング」について
2009年06月03日 00:58
サファリは電動ファンまで付いていますよね。それでもトレーラー牽引字には水温はグングン上昇してしまいます。通常の走行時でも、水温が上がってしまうサファリも少なくないようですね。純正の水温計をどこまで信じてよいやら気になります。
くろちゃん
2009年06月03日 08:12
コメントありがとうございます。
後期型から電動ファンがついたそうですね。私のY60はありません。
やはりサファリといえども750kgを牽引すると負荷はそれなりに掛るのですね。
もっとも社重3トンのシビリアンにも使われているからこれぐらいでへばってもらっては困りますね(笑)。どこかで聞きましたが純正の水温計の目盛りは直線的に上昇するとは限らないそうですから、どんな関数を描くのか知りたいです。せめて水温の目盛りでも切ってあればいいのですが。
くみちょ
2009年06月03日 08:28
TDショートはどっちかというとオーバークールだったので、ロングTBの水温がグングン上がるのはビックリでした。
ガソリンだからって理由でもなさそうですね。

重い車体に大きなタイヤ、効率が良さそうではないATに速いファイナルと、街中で水温が上がる条件は整ってますからね(笑)。


くろちゃん
2009年06月03日 08:43
くみちょさん ありがとうございます。
3Fのロクマルはものすごい発熱でしたよ。ガソリンは熱効率が悪いから熱損失が大きく水温も上がりやすいでしょうね。
私のY60は購入以来ずっとオーバークール(サーモ死亡)でした。
昨日交換してようやく水温が普通になりました。
油随分とムダにしていたのでしょうね。


Peg
2009年06月05日 21:19
あれ?一番上のコメント私ですが、もしかしてトラックバックとかいうほうに書き込んでしまったかも・・・。
くろちゃんさん、ごめんなさい。