４Ａ−ＧＥエンジンの進化（純正パワーカーブ比較）

【５バルブ初期（ＡＥ１０１前期）と最終（ＡＥ１１１後期）エンジンの比較】

ＡＥ１０１の前期で５バルブ４Ａ−ＧＥエンジンが登場してからＡＥ１１１の後期が生産終了するまでに以上のようなパワー・トルクの向上が図られている。全体的に圧縮比アップの効果が出ている。基本的なパワーカーブと、４０００ｒｐｍを境に一気にパワーが乗る４Ａ−ＧＥ独特のフィールは変更ないがスロットル拡大やポート、燃焼室、カムの見直しなどによる効果で、５０００ｒｐｍからは大きな差となる。ＡＥ１１１のエンジンでは圧縮比のアップ、バルブリフトの変更などにより、全域で５ＰＳ以上かさ上げされているので　非常にトルクフルなエンジンとなった。エンジン特性的には、カムのリフトの変更、スロットル口径アップ、ＥＣＵ変更、吸気ポート変更、インマニ変更、燃焼室形状変更、Ｄジェトロ化　などにより高回転域に磨きがかかった。ＡＥ１１１の２つのトルクの山は、長いエアファンネル、マフラーに弁を付けた可変排気、吸気管長の適正化による相乗効果によるところが大きい。　これらは　マフラーを換え、吸気をキノコ型エアクリに変更すると山が１つになってしまうことでわかる。　また　ＥＣＵ変更によりＶＶＴの制御もＡＥ１１１ではパワーと燃費向上に結びつかせるべく適正化が図られているが基本的には５バルブエンジンが登場したときの制御をベースにしていると思われる。ＶＶＴは２０００ｒｐｍ以上でアクセル開度６０％以上は入り、６０００ｒｐｍ（６５００ｒｐｍ）でＶＶＴが切れる仕様。

サーキット派のために書いておくと、このカーブから、ノーマルエンジンでは　シフト時４０００ｒｐｍから７０００ｒｐｍを外すとタイムロスになることが読み取れる。ＡＥ１１１では高回転型になったぶん＋４００ｒｐｍ　パワーバンドが上がっている。しかも　圧縮比があがって全ての回転で約５ＰＳ上がって　４０００ｒｐｍでは　ＡＥ１０１前期と同じく約８０ＰＳ出ているので、パワーバンドがひろがっていることになる。　これは　パワーバンドを絞ってパワーを絞っていた昔とは違う。　まさにチューニングのお手本のようなエンジン進化です。　最近のエンジンは全域気持ちよくトルクフルでさりげなく速い　それが最先端のエンジンです。　モーターのように全域トルクがあるものとは異なりトルクバンドに入ると楽しい４Ａ−ＧＥエンジンは、ＡＥ８６の初期は　２Ｔ−ＧＥエンジン(カムは純正で２５６度の作用角）から　軽薄短小のエンジンとなり　軽快さだけが　優先された感がありましたが、時代とともに　トルクも上がり、それでいて高回転は損なわれるどころかさらに進化を遂げました。
チューニングアドバイスとしては、ノーマルギヤでは、この特性のまま全域かさ上げするようなチューンをお勧めします。　高回転型にしてしまうとパワーバンドをキープするためにはクロスミッションが必須となります。

４Ａ−ＧＥエンジンは　４バルブから５バルブへと進化し、進化と共に楽しさと経済性、だれでも乗れる柔軟さを備えたすばらしいエンジンに進化したと思います。カムの作用角は２４０度に下がりましたが、４バルブ化により上が良くなり、下はカムでカバーすることで全域トルクフルなエンジンになっています。
時代の流れと共に　生まれたその仕様は　それぞれに魅力があって「踏めるエンジン」という生まれた当初のイメージは最後まで変わりませんでした。昔からコーナーの走りが好きなドライバーは、テンロク（１６００ｃｃ）ＮＡに始まり　テンロクに戻る。これは　車両重量、エンジンパワー、足のマッチングがバランス良く、「走っていて車の重さを感じない」ことが理由です。（１３００ＣＣあたりではエアコンＯＮで重かったり　２０００ＣＣでは　発進の際やブレーキングでボデイの重さを感じてしまう。）　

ＡＥ１１１後期エンジンは　他社の可変リフトや排気側バルブ可変などには性能的に及ばないものの、現状の機構では精一杯のところまでやったというエンジンに仕上がっている。あえてメンテナンスフリーにこだわり、開発当初のＶＶＴのみの機構でこれだけやったＴＯＹＯＴＡに拍手を贈りたいと思います。なお　せいっぱい出したパワーで無いことは「チューニングの可能性」「耐久性」が有るということで　我々チューニングフリークにはたまらない魅力があります。

ＡＥ１０１の方は　上のグラフを見て　落胆することはありません。ＡＥ１０１ではちょうどエンジンオーバーホールの時期を迎えている車も多いでしょう。その機会にちょっとしたチューンをすれば　エアフロはついていても　充分ＡＥ１１１＋アルファのパワーはでます。ポイントは　圧縮比アップとポート段付き修正、７５ｍｍ程度のエアファンネル＋ＥＣＵ変更書き換えです。１７０ＰＳ以上を狙うには　カム交換は必要ですが　あえてカムを換えずに、ＡＥ１１１への進化のように　圧縮比を上げ、全域パワーアップという手もおいしいですし、低速域も純正よりトルクが出て乗りやすいエンジンに仕上がります。（点火時期、燃調調整必須）
カムを換えてパワーを上げるにしても、スロットルの径は２００ＰＳ以上を狙わない限りはＡＥ１０１用で充分です。

５バルブが高性能なワケを知りたい方は多いでしょう。　一般の説明ではチューニングパーツ寄りにして　高回転指向にしたから性能が良くなっている　と言われると思います。　でも　低速域もそれほど弱くなっていませんよね？　　

５バルブ４Ａ−ＧＥのことを　多少私の考えを交えて書いてみます。　エンジン設計者さんが見たら間違っていると言われるかも知れませんが＾＾；；　まあ　プライベータの考えとして読んでいただければと思います。＾＾　

５バルブ４Ａ−ＧＥのカムのプロフィール自体は８６など４バルブと同じく２４０度くらいなのですが、５バルブ４Ａ−ＧＥの吸気系のＶＶＴ　ＯＮの領域では、ＡＥ８６などの４バルブではとうていアイドルしないようなバルタイで動いています。
ＶＶＴの採用により　１本のＶＶＴではないカムを使う場合は パワーの出る部分の最適なバルブタイミングにしてしまうとアイドリングの不安定さが発生するが（高回転側を適正にしてしまうとアイドリングがばらつく）これを嫌って　 ＶＶＴなしの市販車ではほどほどで妥協しなければいけなかったものを、ＶＶＴ使用では　アイドリング時はアイドリングが安定するバルタイとし、 アクセル開度が大きい場合や高回転では　カム位相が進むバルタイに切り替えることで中回転以上で最適なバルブタイミングを使えるという大きな利点があります。　
これは　ＶＶＴＣなどでアイドルまで作動回転数を下げるとアイドルできないような状況になることで尋常なバルタイでは無いことが解ると思います。
（５バルブはそのために　全域パワーが出るのです。（ＶＶＴの効果））
４バルブ４Ａ−ＧＥで同じことをやろうとしても可変バルブタイミング機構が無いので　高回転の気持ちよさは捨てがたいが「アイドルも安定させたい」がために仕方なくカムのプロフィール見直しや、バルタイをあまりオーバーラップを増やす方向にしないなどで対応することになります。（ある回転数域は妥協が必要）
ですが　ＶＶＴがあると　アイドルのときはオーバーラップを減らして負圧が安定し安定したアイドリングを続けられるようなバルタイで動き加速やパワーが必要なときは（２０００ｒｐｍからアクセルを６０％以上踏んだ場合ＯＮ）ＶＶＴが吸気カムの位相を進めて速くバルブが開きオーバーラップが大きくなるように動きます。多くのエアを吸い多くの燃料を入れたいので速めに開くようにするわけです。
そのとき純正では最大の効率で吸気できるバルタイになっているわけです。ですから　４バルブとは　同じ「２４０度」でもカムの生かし方が異なっています。　バルタイ固定のものと比べるとすれば、ＶＶＴ仕様はＶＶＴの位相変化量の分だけ作用角が増えたものと同じと考えればいいでしょう。５バルブ４Ａ−ＧＥではＶＶＴの制御はスイッチ的にＶＶＴ　ＯＮになったら進むものです。　このＶＶＴの　具体的な動作を簡単に書くと、ＶＶＴのソレノイド（電磁バルブ）がＯＮになると　油圧でＶＶＴのカムプーリーの位相が進む方向に回転移動しインテークカムの位相が３０度ずれます。こうして速くバルブが開き始めることによってオーバーラップは　２１度　＝＞５１度　に増えます。吸気バルブは速めに開くことで早くエアと燃料を吸い始め慣性的に吸気されている場合はエアが素直に入ることになります。　
良くお勧めしている、チューニングセオリーに沿ったファンネルやラム圧利用はこの「慣性的に押し込む効果」を出します。
（注：ラムが少しでもかかっていれば高回転でＶＶＴを切るのはもったいないことです。）
ＮＡエンジンは、自分で吸気を引っ張っている（負圧が高いほどトルクは出るのはそのため）わけですが、それ（吸い込むこと）を手助けするのがラム圧です。べつにラム圧は過給する必要はなく、オーバーラップで負圧が減るぶんや吹き返しの時期に予圧的に押しておいてあげればいいのです。

また　ＶＶＴの話しに戻りますが、カムが３０度進むということはどういう効果を生むのでしょうか？　
ちょっと考えてみます。アイドル以外の領域で　バルタイを進めても安定する領域では、２４０度の吸気カムでアイドルのために犠牲にしたぶんを進められるわけですからそのまま進めた分が「オーバーラップ拡大」になります。　

同じ１６００ＣＣの　４バルブで同じ吸排気　同じ圧縮比、同じプロフィールのカムをつけてもバルブのハンデはあるにしても、５バルブのノーマルまでパワーが出ないのはこのためじゃないかと思っています。これは市販状態ではなくお手軽チューン後の話しです。
特にＡＥ１０１と　ＡＥ１１１前期までの、５バルブ４Ａ−ＧＥは市販状態（何もいじらない市販車のままの中古車など）では「質感」「燃費」重視の設定に思えます。できるだけ　同じエンジンのままで長く乗るには　軽くお手軽チューンなどで　封印をといてあげるくらいのライトチューニングがお勧めです。特にレスポンスを握っている点火時期の調整は有効です。自動アイドルのため　点火時期を下げてアイドルを指定値にしている固体もあるようで
パワー、トルクを気にする方は　エンジン修理書の通りＴ端子を短絡して　点火時期調整を行うことで封印が解けた感じになると思います。
（ハイオク専用にするなら　２度　または　３度　デスピで進める。　最適値はその間にあるので個体差にあわせ微調整、詳細はお手軽チューンに記載）　
ＡＥ１１１の後期の場合は　燃費志向　エコ志向が強くなっている時期のため　もともと点火時期が進んでいるため　お手軽チューンでの　デスピ回しでの　燃料噴射時期を早め点火時期も早める簡易調整の幅がほとんどなく　デスピ回しはほとんど効果は得られません。　これは　後期のＡＥ１１１　ＥＣＵのみです。（前期ＥＣＵをつけてしまえば　お手軽チューンは前期同様　効果大だったりする＾＾；；）　
チューニングにお金をかけられるなら　後期のＡＥ１１１のＥＣＵは　ワンオフのＥＣＵチューンとか　Ｅマネージの使用で自分で点火時期も詳細に調整するしか手はなさそうです。

（ＨＯＮＤＡのインテＲやＣＩＶＩＣーＲのエンジン、ＭＩＶＥＣ、パルサーの２００ＰＳエンジンなどは　可変バルタイ＋可変リフトで３００度近いカムを高回転ではＨＩ側で使っています。

５バルブ４Ａ−ＧＥのチューンは　吸気側ノーマルで　ＶＶＴ殺しの２６４度か２７２度のカムを入れたと同等（普通のショップチューンでは　排気側も作用角を大きくしてしまうのではっきりはわからないけれども＾＾；；）と思われます。
圧縮比が高いエンジン仕様であれば、（ＡＥ１０１前期　５バルブより圧縮は高いことが条件　カムを換たのに圧縮はそのままでは性能を生かせません
　ポン付けカムは　ターボなら過給がかかるので簡易的で便利ですがＮＡでは圧縮比をあげないと大きな効果は得られないので　４Ａ−ＧＥの５バルブ用は　市販されないのだと思っています。。　（ヘッドを分解して、圧縮比を上げ、カムを換え　シム調整をして　バルタイ調整をして使う）
ＡＥの５バルブは　吸気側ノーマルで　圧縮比を上げ、ノーマルのインテークカムに排気側　２５６度または　２６２度のカム　あるいは２７２度のＥＸカムでもマッチするのでは無いか？？　という考えを私は持っています。
機会があったらカム交換＋バルブクリアランス調整＋排気バルタイ変更（排気カムをノーマルバルタイに調整）をしてみたいと思います。

最近では　キノコエアクリや　ファンネルにクリーナーをかぶせただけという仕様も多いですが、音とレスポンスだけのために低速トルク、低中速パワーを犠牲にしてしまうのはもったいないと思います。うまくラム圧を使うと　乗りやすく速いエンジンができます。　
ヒント：ＨＯＮＤＡ　Ｓ２０００の吸気系の構造　アルテッツアの可変吸気システムを見てみて　＾＾
せっかくでるべき　低中速トルクがあるのに出さないのは最近のチューンじゃないと思う。
（「それでも俺はいいのさ」というかたには勧めませんけどね。　＾＾；；）

規制緩和の今、緩和の恩恵をうけてＡＥ８６など昔、パワーが不足していた時代の車にも仕様は違えど同一形式の４Ａ−ＧＥエンジンを搭載して乗れるようになったことは、車をこよなく愛すオーナーにとってはすごく嬉しいことです。
４Ａ−ＧＥ　エンジンパーツが手に入るうちはメンテやチューニングをしながら大切に乗りたいと思います。

メンテやチューニングには、昔に比べ改善されたアイデイアやパーツが出てくれば、どんどん使って行けば自分のエンジンも進化してゆきます。そのときは　純正との差違を良く調べて「純正と比べたらこうなっちゃうけど物理的にいいのだろうか？？」という疑問を必ず持ってメーカーの言わない欠点＾＾；；をも察知するようにしていじると失敗の無いチューニングができると思います。
（ユーザーはもっと頭を使うべき）
実験やテストが重ねられて仕上がった「純正」を基準に考えることを絶対に忘れないようにしたいものです。
エンジンは　最近のエンジンならノーマルでもそこそこ楽しめますが足（特にショックとブレーキパッド）だけは　純正は良くありませんので　多少チューニングをするのにショック、ブレーキパッドまでノーマルはお勧めしません。

今後　ＴＯＹＯＴＡから生まれるエンジンも　４Ａ−ＧＥのようにユーザーが魅力を感じるエンジンで、エコと同時にスポーツ心を忘れないエンジンであってほしいと思います。

AE pilots　 AE-MY GARAGE　2000,12/23　2001,07/04