AE系 純正エンジンの種類

ここでは 後の情報のために 現在(2000年 10月)時点で、管理人が見て相違を見つけた点、想像、雑誌などの情報も交えて書いています。 以下、白い文字は エンジン以外の情報です。

AE86前期 4A-GEU

・TOYOTA 1600CCが エンジン変更 2T−GEU から 4A−GEUになった。軽量コンパクトとなり ボアピッチは狭くなりボアアップは不可となる。
 初期のECUは、保険の意味か燃調が濃く、レスポンスはあまり良く無かった、4AGはこのあとも改良され ヨーロッパなどでも煮詰め直され、さらに、
 各種モータースポーツからの技術が量産エンジンにフィードバックされてゆくことになる。
・EFIがDジェトロ方式となる。 ECUは 従来のオペアンプの演算で処理をしていたアナログコンピュータから、デジタル化されワンチップマイコンで制御されるようになった。
 ROMはマスクロムが使用されることになる。(EEPROMより動作温度条件の上で有利なのは電気工学系の方であれば周知の事実。。
この車種から、従来のキャブ そしてオペアンプを演算に用いたアナログECUからアナログ的な演算のチューンから ROMチューンに変わったわけですが ここで注意点を記載しておきます。
そのへんのパソコン用の(車載用ではないタイプの)安いROMは低温動作保証温度は「0度」から。。。温度指定が無いROMは 基本的に電算機用 つまり 0度Cから保証のものなのでスキー場でエンジンがかからない可能性ありなので注意が必要 
−35度指定は、カー用といして指定ロットで買う必要がある。(裏ネタだからこんなとこに書いてる。わかってないショップのはコワイ。。)  サブ基板でROM焼いてる方は注意してね、寒いと読めなくなるから。) ここを見て無い方は わからない方が多いと思いますが、まあ 室内は外気ほどではないにしろ 真冬の始動時は 0度以下にはなるケースはかなり多いということ。
安易なROMチューンは気を付けよう。 ちなみに赤城山の2月の昼間の気温は。。−14度Cでした。 
ものすごく寒く、人も居ないところで止まったら。。 凍死三もありえます。。 ROMは安いばかりが得じゃないのでご注意を。。 また ROMライターの書き込み電圧などでも経年信頼性が違いますからご注意を。。
・TOYOTA初の4バルブエンジンとなり。実質的に大きなバルブとなってスワールを生かした吸気効率アップ。
 130PS(グロス)と 当時としてはハイパワーエンジンだった。(当時は2リッターカーで145PS(グロス)前後だった。)
・TVIS(TOYOTA バリアブル インダクション システム)可変吸気が装着され 4バルブながら低速トルクもあった。吸気8ポート
・この時代は まだ 改造は許されない時代だった、、せめてEXマニは鋳物じゃなくステンたこあしにして欲しかったと当時は思った。
・シムはアウターシムタイプのため バルブクリアランス調整は簡単だった。
・前期エンジンは モータースポーツに使用すると、ブロックが割れオイル漏れが発生しやすかった。(他でもオイル漏れが出やすかった。)
・LSDは 当時は2ウェイのみだったため ドラテクのないドライバーは終始アンダーに悩まされた。(この後、様々なタイプのLSDが出てくる。)
 当時は ターボ全盛ということもあり、簡単にパワーでリアの出せるFRに人気が集まった。 ハチロク人気は それほどでもなかった。
・ダート競技、レースなどは 86一色の時代もあった。 FRの見せる走りに走ったかたもたくさーーんいた。 ^ ^;; 
・踏みっぱなしで走れる車=AE86 シャーシーバランスはすばらしいものがあった。。 だが 当時のボデイのため、パワーを上げると補強が大幅に必要な弱点もある。 

 エンジンの整備乾燥重量

AE86後期 4A-GEU

外観上のノーマルとの相違点

なし。完全ノーマル

         

・吸気系、燃焼室、圧縮比が見直された。
・パワー、トルクアップ パワーがネット表記になる。

 エンジンの整備乾燥重量

AE92前期 4A-GELU

 エンジンの整備乾燥重量

・FR−FFとなり エンジンが横置きとなった。 エンジンブロックはそのまま移行のため水周りはAE86と同じ。
・ピストンピンは径が 18mm=>20mmに変更ブッシュ圧入式フルフロー化された。86とピストン、コンロッド互換なし。流用はセットで交換する。
・クランク径 ウェイト形状変更。クランク、コンロッドの大端部 40mm => 42mmとなる
・ブラケット用のネジ穴がついた。
・FF専用設計の MTに変更、基本ギヤ比は変わっていない。フライホイール大径化 200mm => 212mm

A−GZELU

外観上のノーマルとの相違点

・エアクリ
・EXマニ
・社外インタークーラー
・プラグコード
・ヘッドカバー塗装

・TOYOTA初、同時点火システム採用
・ノックセンサー採用、スーパーチャージャー仕様の専用エンジンとなる。
・TOYOTA初、まゆ型スーパーチャージャー仕様となる。パワー、トルクアップ
MTはMR−2、3S用と同じ。

AE92後期 4A-GELU

・エンジン強度変更、シリンダーブロック剛性アップ+クランクシャフト、クランクピンが太くなり、コンロッドも強度アップされた。
・ピストントップが 凹形状から凸形状となり圧縮比アップ。ヘッドのトップが表面処理された。140ps
・ブロックにオイルジェット(ピストンクーラー)が付き、オイルによるピストン冷却効率アップ。
・パワー、トルクアップ、外付けオイルパイプが追加された(これ以前のエンジンに流用時にはヘッドのオイル穴をメクラでふさぐ必要がある。ふさがないと大変^^;;)
・TVIS廃止、ポートが見直された。吸気4ポート。太い吸気ポートが良い時代は終わり徐々に絞られるポートとなる。
・ノックセンサーが採用されプレミアムガソリン(ハイオク)仕様となる。
・FF化に伴いエンジン形式変更(TOYOTAの型式呼称のきまりでLがついた)FF用のマウント穴が追加された。
・ピストンのトップリングと2ndリングの厚み変更 1,2mm => 1.0mm & オイルリング変更
・AE101の腰下をAE92後期ヘッドにそのまま取り付け可能。
 
 
 

4A−GZEU

・TVIS廃止、ポートが見直された。太い吸気ポートが良い時代は終わり徐々に絞られるポートとなる。
・プレミアムガソリン(ハイオク)仕様となる。

 エンジンの整備乾燥重量

AE101前期 4A-GELU

外観上のノーマルとの相違点

・プラグコード
・ストラットタワーバー(追加)

 エンジンの整備乾燥重量

AE92後期との相違点

・設計大幅変更、5バルブ化 (YAMAHAの特許技術) 実質的な吸気バルブ拡大となり、また 大バルブではなしえない慣性重量の削減、高剛性高効率となった。圧縮比アップ 10.5:1 。VVT化と軽量化のため中空カムが使用された。カム IN:250度 リフト7.97mm EX:250度 リフト7.6mm レーザーα 4Aツインカム20 「4A−GELU」となる。ブロックも強化、オイル系経路変更。大幅なパワー、トルクアップ。プレミアムガソリン(ハイオク)仕様。
クランク材質変更。コンロッドは材料が見なおされ、丈夫になっているにもかかわらず、92の4A−Gから実に13gも軽量化されている。
・4連スロットル化、純正樹脂製エアファンネルが装着される。(ゾウの鼻のよう^^;;)
・バルブステムが細くなり、バルブ駆動系パーツも小型化、ポートは立ち高圧縮化された。まさに レーシングエンジン。
・VVT追加(純正ではエアフロ信号と回転数により油圧でON/OFFする。そのとき30度バルタイが変わる。 純正は高回転ではOFFとなる。以降見直しはあるもののAE111まで同じ) アイドリングや低中回転域を犠牲にせず 高回転パワーを手に入れた。(アフターパーツのVVTコントローラーは このエンジンから使用可。)
・EXマニ、フロントパイプが4−2−1の理想的なタコ足構造となり、フロントパイプには断熱グラスウールが巻かれた。
・エアフロ仕様となる。(トヨタの手法で新規エンジンはいままで初期型はすべてエアフロ仕様である。パーシャルでの質感を得られ、調整しやすい利点がある。)
・エンジンブロック、コンロッド(505g) 大幅に強化される。 フライホイール大径化 高パワーに対応。  
・クランクプーリーのダンパーゴムが部分的な多層構造。(騒音軽減)
・AT車は、ECUがトルク型のセッテイングとなっており最高出力が多少低い。ATのECUはAE111とコネクタが共通 MTのコネクタはMT独自のもの。エンジンの相違かECUだけのセッテイングか調査中
・エンジン設計全面変更のためマージンはかなり取ってある。(175PS前後を狙える仕様。あえて点火時期を遅め、圧縮比を低めにしている気がする。)
・インジェクターはターボ並となる。(競技チューニングを考慮か、かなりマージンはある。) 
・吸気系 高回転化対応により吸気パイプが短縮された。
・ハイカムを入れるとプラグのガイドとバルブリフターのガイドの部分が当たるので削る加工が必要、AE111はリフト10mmまでは加工無しでOK。
・バブル期の設計のたまもの、クラスを越えた内装と装備となる。カローラ初の180万円超となる。(価格としてはTA63セリカと同じ新車価格帯)。電動シート(パワーシート、本皮シートもあったのだ。)
・スーパーストラットサスペンション車はリアストラットブッシュに強化版(TRDの強化品と同じ)がつき前後バランスが取られた。S/S車はブレーキが2ポット化され、ブレーキローター、キャリパー、PバルブなどがN/Sと異なる。
・ボデイのピラー部分など、クラス初、発砲ウレタンが使用される。ただしこれは剛性アップ目的ではなく室内静粛性アップの目的。
・セレス、マリノにマルチインフォメーションデイスプレイを採用、「後席ドア開」「サイドブレーキ」「バッテリー液不足」などさまざまなインフォメーションが表示された。
 時計は 日付に加え曜日も漢字で表示される。 (レビトレに流用するにはハーネスおセンサーが必要)
・AE101、AE100 N/S S/S共  エンジンメンバ、サスペンションクロスメンバは共通使用 (N/S=>S/S移植はメンバ交換不要 リアストラットブッシュは移植要) 
 ドライブシャフトはAT/MT共通

4A−GZEU

AE101後期 4A-GELU

 エンジンの整備乾燥重量
   4AGE  MT=128kg
         AT=121kg
   4AGZE MT=149kg

AE101前期との相違点 

・排気系見直し。フロントパイプ延長、形状変更、集合部の容積が大きくなった。(いわばクスコのパワーボールのような感じになった。)
 社外のTOMSやI−MECのフロントパイプを取り付けるときは純正タコ足のフランジ部分が丸みを帯びており、ガスケット密着面積が減っているので注意!
 (純正同士ならリングガスケットなので問題ない) 社外のTOMSやI−MECのフロントパイプのときのみ、前期のEXマニを使用したほうがガスケット抜けは少ない。
・吸気側、スロットル小変更、吸気ポート形状変更 入り口が太くエンジン側で細くなることで、吸気流速アップの効果により低中速トルクアップと高回転へのつながりが向上。 
この頃から、チューニングセオリーとして 「吸気ポートは とにかく太いほうがいい」というのは間違いだったということになった。(AE101前期のヘッドのポートは 高回転のみ使うなら問題はない。)
 改良により 低中速フィーリングが大きく変化、パワー トルクは変更ない。(ATのみ変更有り。AE101後期からMTと同じパワーになっている。)

4連スロットルの種類 (AE101前期用 AE101後期用 AE111用の3種類あります)
AE101前期 AE101後期
AE111用(圧力センサー用負圧取り出し配管あり)

AE101前期  AE101後期
・アクセルベダル周辺変更  (コストダウン?) 、アクセルワイヤー長さ変更
・アクセルワイヤーのかたつむり(プーリー)が1つに変更 (コストダウン?) 多少ハイスロットル化となった。(アクセルが多少重くなった。)
 
ここでアクセルワイヤーの長さが長く変わっている。AE101前期にそれ以降のエンジンを補機類ごと載せるときは注意が必要!(ワイヤーは後期から111の中古か新規購入)
・MTとATのパワーが同じなる。(AE111への足がかりか??) ATのECUはAE111とコネクタが共通  
・エンジン、1気筒側の(タイミングベルト側)の「エンジンフック」が装着されなくなった。(コストダウン&メンテナンスフリー化の流れ?)これ以降のエンジンではエンジン換装時には入手する必要がある。
・MTの型式が C52−>C56となり 4AGとしては 初めてギヤ比が変更になる。筑波では好タイムを記録。(CIVICを意識している。)

4A−GZEU

AE111前期 4A-GELU

・5バルブ基本設計変更なし、圧縮比アップ11:1(ピストン頂部形状適正化、トップリング位置変更(ハイリング化)、ピストンピン長さ変更 61mm=>56.5mm、燃焼室形状最適化、バルブリセス変更、スキッシュエリア削減。 チューニングする場合は圧縮比の上げすぎに注意が必要)。カム IN:リフト変更あり(250度)リフト8.2mm EX:変更なし(250度 リフト7.6mm) インテーク、センターカムリフト差:両脇と0.6mm(両脇基準) プロフィールをほとんど変更せずリフトを上げる手法で実用域でハイパワー化。
(多バルブ化による効果により作用角は少くて済む。2バルブの2T−Gの時代のバルブ開口面積と充填効率から言うと吸気側はAE111ではかなりのハイリフトカムに匹敵することになると思われる。) AE101のエンジンを長く乗れる仕様で圧縮比、ポート、カムなど加工でチューニングした後の状態が純正状態でほとんど実施されていると考えて良いほど。 
・コンロッドの材質変更、高強度材となり全体的にスリム化、AE101より10g以上軽い。見た目も細い。オイル穴は穴による強度不足を嫌ったためかサイドになる。 最高回転数限界を若干下げ、実用回転域強度は維持したまま軽量化、レスポンスアップを優先し必要最小限としたと思われる。 
・タイミングベルトが変更された AE101(シルバーヘッド5バルブ):歯幅 19.1mm 歯数111  => AE111(黒ヘッド5バルブ):歯幅 21.1mm 歯数110
 高回転化、ハイレスポンス化、に伴い歯とび防止のための接触面増大と剛性アップ、ベルト揺れの防止のための改善と思われる
 ベルトは異なるので、プーリーやベルトの流用は歯当たりと、歯1つの違いが生む誤差に注意が必要    
・4連スロットル径変更50mm、純正エアファンネルが樹脂製からゴム製に変更された。(接着加工工程削減によるコストダウンと思われる。)
・クランクプーリーのダンパーのゴム硬度の変更+ダンパーゴムが部分的なものではなくすべてのプーリーを一括した多層構造のものになっている。(騒音軽減)
 このこともあり AE111黒ヘッド4A−GEは高回転での騒音が低く聞こえる。 構造の単純化ともとれるため、コストダウンも背景には有るのかも知れない。
・ポート形状変更(入り口は太くなっている。排気径は大幅な変更はない(扱い易さ重視、トルク重視の思想が見える)が 吸気は横に広いポート、内部3分割とし整流効果利用。各部が理想的に改善された。低 中回転の吸気流速アップで燃費、低速レスポンスも向上している。
・バルブガイド長さ短縮化。 ポート内に突き出す量が大幅に減っている。 チューニングの際、削らなくてもよほどのハイカムでもなければ影響は出ないレベル。
・デユアルエキゾーストシステム(低回転から高回転になるとき低回転型のマフラーから高回転型のマフラーに切り替わる。この機構はTOMSのマフラーでも採用される)
・EFIがLジェトロからDジェトロとなる。(エアフロ廃止) ECU変更
 
この時点で負圧系の取り回しが大幅に変更されている。AE101にAE111エンジンを補機類ごと載せるときは注意が必要。
(負圧ブースター用配管用T字ジョイントなど購入パーツあり。 ECU用水温センサーのコネクタ形状が変更された。)
・エンジン各部 ブロック リブの削除による軽量化(コストダウン&贅肉落とし?? 強度は AE101のブロックのほうがリブの分有るかも知れない。)
 カム贅肉落とし、AE101に比べるとカム山の幅が細い。摩擦抵抗を減らす意味では有効と見られる。 AE101に比較して ハイリフトになっている。(参考:カム山全周でAE101より1.5mm大きい。(直径ではなくカムの擦動面に沿って糸で測った長さの差です。流用は排気カムのみ可能と思われる。但しバルブ突き出し確認、当たり確認とクリアランス調整、バルタイ調整が必要と思われる。)
・吸気のカムの中央部のバルブ位置大きく変更、カム、ピストンのバルブリセスもAE101と異なる。 バルブリセスはAE101の5バルブより浅くなりピストンサイドまで削られていたものが廃止された。強度や棚落ちのしにくさが改善されている模様。)
・ピストン、コンロッド軽量化、ブロックは強化されている(リブ変更など)。クランクキャップ強化。エンジンの取り付け方法も変更された。(AE101にAE111エンジンはそのまま乗るが AE111にAE101エンジンは金具を付け換えないと付かない。 前者はセレス、マリノで、AE101ながらAE111を搭載したことからもわかる。 クランクプーリー側のマウント金具がAE101は2穴、AE111は3穴) 
・フライホイール AE101から 1Kg軽量化 7Kg=>6Kg トルクを生かしたいラリーなどではAE111の純正よりも重いAE101のフライホイールをバランス取りして流用するのもチューニングとなる。
 ECU制御がDジェトロ化 フライホイール軽量化 車体が軽量 であることもあり AE101よりも、レスポンス良くスポーテイテイになっている。 
・ボデイ 大幅軽量化(AE101から−70Kg減量。。(一体成型部品多用、プラスチック化など) その代わり内装の仕上げなどは質素になった。 
・ヘリカルLSDが標準装備された車種も登場。、他リアトーインなど、パワーアップに伴い 安定方向に振られた。

 エンジンの整備乾燥重量
   4AGE MT=129kg
         AT=123kg

AE111後期 4A-GELU

外観上のノーマルとの相違点

・エアクリ
・EXマニ
・ストラットタワーバー(追加)

・排ガス規制や燃費向上の目的かECUで点火時期がノックギリギリまで煮詰めてある。(特に中回転域)ノーマルで乗るには良いが自分で下手にいじるとバランスが崩れる場合が多い。
・ECUの特性は前期の高回転志向と比べるとかなり中回転重視となった感じを受ける。新カローラのエンジンへの移行を考慮しメーカーが予備技術としてトライしたものかも知れない。(今風の車の乗り味)
・パワーはほぼカタログデータは出ている。 ECUの見なおしの影響も有ると思うが、パーツ精度も上がっている。 バランス取りしたエンジンと言えるほどの仕上がり。
・ECU変更(かなり元(純正)が良くなるように見直されたと思われる) なお ABS付きは、ECU位置が オーデイオ機器の裏に張り付いたように付く。(交換しにくくなった。)
・後期 6速の最終モデルの5バルブは EXマニのパイプ径が太い 従来 31.5mm => 後期BZ-R 35mm (どこから変わったか調査中)
・GOAボデイになり 多少重量増。 (AE101と同じくらい ただし パワー、トルクは有るので重さは感じない) 
・MT6速化、LSD特性見直し。BZ−Rでは TRDのヘリカルLSDとリアスタビが標準搭載。BZ−Rはリアトーコントロールアームの付け根の補強板が追加された。

 AE111 5バルブ 4A−GE 参考:
     AE111後期は「純正状態で良く仕上げた車だよ」とメーカーが胸を張って言えるのではないか と思うくらい良く出来ています。 
     これは 他社のスポーツ車や近年の車の性能アップを意識してそうしたと思われます。従って 何かバランスを崩すとかえって遅くなったりします。
    従来のECUは燃費指向や余裕のありすぎるノックマージンなど デチューンされた部分が多く、車をいじるほうとしては楽しめたものでしたが、後期ECUだけは気楽にいじれなくなりました。
     後期のECUだけはECUチューンがお勧め(後期でのデスピ回しで点火を進めても、元々中回転でノックし易いため間違いなく中回転で大きくノックしてしまう。
    高回転を良くしたくてもその前の回転数でノックリタードをしてしまい上が良くならない。ECUチューンする場合は後期だけは中回転域の点火はそのままか遅らせる方向が良いと思われる。)
     吸排気を変更した方で、お金をかけないで楽しむ向きには 前期ECUを使い、お手軽チューンで紹介しているように点火を進めておき燃調を濃い方向に補正するレベルで楽しむのも良いかも
     知れない。
     吸排気を変更した方で、予算が有るならいずれのエンジンもECUチューンをお勧めします。
     吸排気すべてノーマルなら当然ながらノーマルで全く問題ありません。^^ 

       ECU型番 参考用
       前期ECU(MT)トヨタ品番 89661-1A470
             (AT)トヨタ品番 89661-1A480

       後期ECU(MT)トヨタ品番 89661-1A860 

 エンジンの整備乾燥重量
   4AGE MT=129kg
        AT=123kg

 

参考:1.86に5バルブを載せるときのVVT使用は、VVT対応のECUでなくてもVVTコントローラ+VVT動作に合
    わせた燃調、点火時期 という組み合わせも可能。S−AFC燃調時はこの組み合わせでVVTが使用可能になる。

    2.AE101エンジンもそろそろくたびれるころ。 
      オイル減りで苦労されている方も多いはず。20バルブとなりバルブオイルシールの数が増えているぶんオイル下がりが起き
      やすい。ブローバイが増えるとなおさらオイルが下がる。こうなったらヘッドO/H オイルを燃やしていると不調の原因になる。


みなさん 4A-GEエンジンを大事にしてね
86に5バルブを載せたり AE111オーナーには 今でもエアクリ無しで乗ってる人が多い そんなことしても損ばかりです。 シリンダーやピストンがどれだけの速度で空気を吸って圧縮して燃焼してるんだか知ってるのだろうか?。。通常の方のO/H時期の数十分の1でシリンダーやピストン、バルブシートはぼろぼろになる。チューニングはいまや好みなので 無理に押しつけることはしませんが、「壊れるぞ」というのにやってるのはおかしいと思う。 エアクリ無しの人 分かっていないとしか思えないのだ。原ちゃりのつもりでやってるかも知れない。。修理代もバイクの比ではないので 「そろそろ 損するからやめておけば?」と言いたい。 絶版なんですから。(^ ^);;

今のNAチューンは昔のキャブの時代のものとは大きくかけはなれている。クリーナーをつけ吸気管形状を理想にすることが今のNAチューンのセオリー。ファンネルの先にエアクリを付けただけでパワーが出るのだろうか?熱い空気を吸ってしまい充填効率はかなり落ちてしまう。またラム圧がまったくかからないのだ。。エアクリも端に付けるのがもっとも良いのだろうか? これも差圧を見ると疑問が残る。端につけて耐候性、耐水性、吸気効率、吸気温度、メンテナンス周期、ラム圧 すべてのバランスが取れるならメーカーも純正で出すはずです。
最近の純正は純正でもラム圧を使う。これは高性能NAなら当然のこと。管理人からのアドバイス:最新の新車のエンジンルームを良くみてみよう。 常にチューンにおいて時代を先取りするにはこれが一番。
「最近の車って エンジン良く軽く回るし低速トルクもあるよね? なんでかなあ???」この疑問から解決してみると、全域楽しいAEができあがる。最も参考になる吸気は アンフィニさんの300度カムの86とライバルのHONDAの配管!! (^*^);; 良いものは応用しましょう。 

というわけで、偏ったチューンはできるだけやめて、今どきのNAたっぷり楽しみましょう。
こんなにエンジンが世の中にいっぱいある車もそう無いんですからね。 (^ ^) 
「エンジンは また載せればいいや」 なんて考えはやめて 今のエンジンの本来の性能と寿命を生かしてあげよう。
同じガソリンを燃やすなら パワーやトルクがあったほうが楽しいし、音だけのために吸気管を切るのはやめたいものです。
このページでは 吸気管は最小限で切る紹介をしています。これは ECUのレブを上げるとちょっと長さが長すぎるため。
吸気管の加工の部分などを見ていただいてすでに分かったかたはチューニング慣れしてる方だと思います。

以上 AE-MY GARAGE 管理人からの チューニングヒントとします。 

AE-MY GARAGE 管理人 黒のマリノG