う〜ん、長時間稼動->熱暴走でフリーズ?->そのまま死亡、みたいなパターンですね。
ピポッ音がしないことから、疑うべきはCPU周辺でしょうか。
短時間であれば、MMX Pentiumを直接マザーのCPUソケットに取り付けても、一応大丈夫です。(要CPUクーラー)
また、N3/N4/NV4下駄のような、クロック倍化回路を搭載することで
400MHz以上にできるようにした下駄を使用したものも動作するものと思われます。
#ただし、個体差が顕著に出る部分のため、絶対に動作するとはいえません。
Xc16/M**2、Xc16/M**3という機種は、いずれも青札タワー機種にかなり近い機種ですので
PC-9821V166/V200パーフェクトマニュアルが参考になると思います。
http://members.at.infoseek.co.jp/alphonse/