ＡＥ系　エンジンチューン

ここでは　４Ａ−ＧＥの持つ潜在パワーを引き出し、耐久性のあるエンジンチューンについて記載します。
スプリントレース仕様のように　寿命は多少削ってもパワーを可能な限り引き出す　といったものでは、一般のＡＥオーナーでは現実的なエンジンではないし、維持費や修理代もかさんでしまうことにもなりかねない。純正のパワーはそこそこだが　純正エンジンが完全に壊れたという話はほとんど聞かない。　これはなぜだろう？　パワーを出さない分が強度的な余裕「マージン」となり質感を生んでいます。そういったことも考えながら　チューニングの方法とを紹介します。
なお　加工などの内容は　技術レベルや加工する方の性格でかなり変化します。　ＮＡエンジンはそっくり真似をしても同じものは絶対に出来ないので自己研鑽には良いと思います。意欲の有る方で、様々な書籍などで理屈を理解できた方はトライしてみて下さい。
自己責任の時代、しっかりチューニングできれば自信にもつながります。　そうしても自分でできない部分は　ショップや加工会社、整備工場、デイーラー　などに依頼するなどやり方も様々です。

なお　ここで紹介するのは　黒のマリノＧが使っている５バルブエンジンです。　　普段の足にも使うため、パワーだけを追うことなくトルクフルで　たまにのサーキットでも　カーライフを長く安心して乗れる仕様をめざしました。

４Ａ−ＧＥ　５バルブ　ベースエンジン
　　エンジン形式：4A-GELU　　排気量：1,587cc　　ボア　Ｘ　ストローク (mm)　：　81 X 77　気筒数：４気筒　　動弁機構　ＤＯＨＣ　
　　バルブ数：５バルブ　吸気３バルブ　排気２バルブ　可変バルブ機構：VVT(INのみ)

このエンジンをベースにチューニングしました。
チューニング仕上がり仕様　　１号機：現行の車検で問題なく渋滞も乗れる仕様で極限までチューニング　目標馬力　１８５−１９５ＰＳ/9000rpm
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　トルク　　１８Ｋｇ−ｍ /7000rpm

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２号機：ＡＥの最終エンジンの良さを生かし、ノーマル然としていながらもきわめてトルクフルで、かつ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　高回転までストレス無くスカッと回る仕様。　　　　　　　　　　　　　　目標馬力　１６５−１８０ＰＳ/8000rpm
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　トルク　１９．５ｋｇ−ｍ /6800rpm
ここでは　２号機の説明を主に行い、（ＡＥ１０１）のヘッダー付きでＡＥ１０１のときのコメント記載をします。

１．ヘッドチューニング　

１−１．圧縮比アップによる効率アップ

　圧縮比のアップは、全回転域にわたって平均的に有効圧力を上げることが出来、熱効率がアップする。
　圧縮比と熱効率の関係は以下の通り　　熱効率＝エンジンに入った燃料が持つ熱エネルギーの何％が正味馬力となったかを示す　　

圧縮比のアップは　単純に圧縮する割合が変わるために　熱効率が上がるのでパワー＆トルクが上がると思っている方が多いが、実は　それ以外にも以下の効果を生んでいる。
少ない燃焼室容積を上死点から下死点まで引っ張るときに生じる負圧（真空）の大きさが大きければ大きいほど空気を吸い込む力も上がり、充填効率が上がる、バキューム（チューニングの世界では負圧の大きさでパワーを見るという手段もあったりする。）
また、カムやバルタイ、エアファンネル、吸気管などの相乗効果もその吸い込む力に比例して大きくなるために多くの空気を入れられ、多くの燃料を燃やすことが出来るためにパワー＆トルクが上がる。
つまり　これらの内容により　圧縮比をあげれば　ハイカムでも低速トルクを著しく損なうこともなく、オーバーラップを大きくできることになるし、相乗効果も生み安い条件ができる。　つまり　圧縮比を上げないでカムを換るのはとても無意味なこと、だから、エンジンノーマルのものにカムだけつけて「ハイカムだ！」といばったところで純正よりトルクもパワーも出ない。
吸排気だけの充填効率アップではオーバーラップでスカスカに抜けてしまっているものはどうしようもない。ラム圧、慣性過給による充填効率のアップや排気脈動を利用した吸い込み効果、オーバーラップによる吸気開始タイミングの早期化は　圧縮比アップが伴ってこそ成り立つということを忘れないようにしたい。

１１．０：１を越えると燃焼効率の向上の割合は減る。　ＡＥ１１１では　元からこの最適な圧縮比になっている。（これは昔からみればすごいこと）
私が自分のエンジンで行った、ガスケットの変更による実験では　４Ａ−ＧＥ　５バルブでは　１２．０：１を越える圧縮比の場合は　高回転で　頭打ち感が出るのを確認している。（パンチはあるが回していて楽しくない。　どこまでも回るイメージが薄れる。）　
ＡＥ１１１で安心して回せるのはヘッド面研なし　または　０．１ｍｍまでのヘッド修正面研で　０．８ｔガスケット仕様までと考えている。　
ＡＥ１０１のチューンでは　ＡＥ１１１エンジンに比べ　圧縮比は低めであり　燃焼室なども加工の余地があり　加工内容が増えるため仕様により圧縮比を設定すると良い。　この場合もあまり上げすぎないのがフィールと耐久性を良くするポイント。　ガスケットは　カーボン堆積のことを考えるとあまり薄くしたくない。（ＡＥ１０１で０．６ｔまで）　圧縮比の上げすぎはメタルも痛めます。圧縮の反力はコンロッドメタルにかかります。　圧縮比のアップはレースカー同様にアイドリング時の摩耗が無視できなくなります。　そういった意味でも　乗り続ける時間と　摩耗やブローバイの量のバランスが純正エンジンよりも　早めにＯ／Ｈ時期をむかえるため　ほどほどがベター、むしろ４気筒とも圧縮比をきっちり揃えるほうに重点を置き、重量バランス、ダイナミックバランス、吸気同調、点火ギャップを揃える　など　ＤＯＨＣ本来の　バランスによるパワーを引き出すほうが耐久性にも有利に働きます。（全体のバランス取り）

私の例のように、ＡＥ１１１のノーマルエンジンの加工バランス取りのみでノーマルカムで進めるなら　ヘッドは修正面研のみ＋シリンダー上部無加工＋ガスケット０．８ｍｍがベスト。
この程度の圧縮アップチューンであっても、ＥＣＵチューンで点火時期見なおしと　高精度空燃比計を使用した燃調の全回転数で見なおしは必須項目。　
元々パワーがあるだけに　昔のエンジンのように　圧縮アップやボアアップしたがＥＣＵノーマルなんて仕様はタブー。
もし　そういうエンジンの方がここを見ていたら　すぐに見直すべき。　そうしないとエンジンは確実に痛んでゆきます。
（この話は　Ｏ／Ｈ後２万ｋｍ以上乗りたい方にしています。　２万ｋｍ程度でＯ／Ｈする気持ちがあり　リスクを承知でいじっているのなら問題ないレベル。。
要は本人がＯ／Ｈしてからエンジン内部は何もしないでどれだけ乗りたいかです。。　
管理人の見てきた経験から言うと２万ｋｍ以内でなにかしらエンジントラブルが出ますということ。　マイナスのマージンはとても怖いことです。）

注意コメント
以下は　もし　自分で行うなら　整備書を揃えたうえで　時間的に余裕を取って行い、依頼するのであれば　予算の範囲で見積もりを取って欲張らないで行うことです。　めったいに開けない腰下については　そのときにやっておきたいことを予算と相談して決定し、Ｏ／Ｈ　チューンを始めるタイミングをきめるべきです。（お金が貯まるまで待つとか。仕事の都合があればクレジットなどを使ってでも作業するとか。。、今やらなきゃいけないのか　あとでも良いのか良く考えることが必要。　見栄だけで行うと必ず失敗する。　また　メカだけいじって燃調や点火時期はお金ができてから　などというのもタブー。　それならＯ／Ｈ時期を延ばしても待ったほうがいい。
メカだけチューンした場合　燃調は薄い方向に動き　点火マップもまるっきり変わってしまう可能性を秘めています。
長く乗るエンジンなら　一呼吸して　良く考えて、じっくりＯ／Ｈ　チューン・スケジュールを組み立てるべきです。）
特に　夢中になってしまう方とか　やりたいと思ったらすぐ発注してしまう方は注意！　明日になると後悔していたりします＾＾；；

エンジンチューンに使うトルクレンチは　安価な汎用のものでは不安、プロ用のものを用意し足まわりなどでテスト的に同じネジを締めてみて数値のずれを確認しておく。何種類かトルクを計測して表を作っておくと換算するのに便利。　差だけわかれば使える。ただし　毎回結果が違うようなトルクレンチは論外。そういうものは絶対に使わないこと！　　場所によってはプレート型とプリセット型を併用する。

１−２．燃焼室加工＆容積合わせ
ＡＥ１１１：バリ取りのみでＯＫ

１−３．吸排気ポートの加工
ＡＥ１１１：吸気系段付き修正＋砂落とし程度で充分。

１−４．バルブまわりのチューニング
ＡＥ１１１：重さ確認、突き出し量チェック　他寸法確認のみ。　ずれていれば複数から選択して使用。

１−５．その他　ヘッドまわり消耗品の交換など
ＡＥ１１１：修理書による、Ｏ／Ｈパーツ

２．腰下チューニング

これ以降の加工　組み立ては初心者の場合　リスクを伴います。　時間を充分とってスペアエンジンでやってみる。　
また　Ｏ／Ｈする時間が無いとか　自分では自信が無い場合は　４Ａ−ＧＥのエンジンに詳しいショップに　見積もりをもらってから依頼すべき。
間違っても　４Ａ−ＧＥは初めて　というショップには依頼しないこと＾＾；；　必ずと言っていいほどトラブルが出ます。（大幅な費用追加とか）
実績のあるショップは　それなりのスペアパーツもあり　細かな対応が可能です。（シムやスラストメタル、メタルなど）
また　ショップに依頼する場合　何か不具合があれば　連絡もらうようにして交換するパーツが増えたときに　無断で交換されてしまうようなことが無いようにしておくと　後で追加料金があって驚いた　ということは無くなります。
実績のあるショップなら　そういった細かい配慮もしてくれます。

２−１．重量合わせ
　　　　　メタルまで含めた腰下パーツ（コンロッド（メタルつき）＋ピストン＋ピストンリング、の気筒差重量を０ｇ差に限りなく近づける。　
　　　　　加工しきれない場合は複数から選択。　エンジンはメタルまで含めて動いていることを忘れないようにする。

２−２．シリンダー・ボーリング
　　　　　　シリンダー傷があればボーリング、４Ａ−ＧＥは　０．５ｍｍＯＳ　１ｍｍＯＳまで。　ボーリング屋にチェック用にピストンとピストン
　　　　　　リングを付けて依頼する。　最近ではダミーヘッド付きでボーリングするのが当たり前ですが、発注時に確認する。

２−３．クランク曲がり修正
　　　　　精度良く確実に行うには、ダイナミックバランスと同時に加工屋に依頼する。

２−３．ダイナミックバランス
　　　　　　精度良く確実に行うには、バランサーを持つ加工屋に依頼する。　

２−３．メタル交換
　　　　　　ノーマルメタル　と　ＴＲＤメタルの選択ができる。　ＡＥ１０１以降では　ノーマルでも充分な強度がある。
　　　　　　コンロッドやクランクの径と関係するので修理書を良く読み　組み合わせを見て発注する。
　　　　　　スラストメタルの寸法チェックを忘れないようにする。
　　　　　　やみくもに発注したり、素性のわからない中古を使用すると　オイルクリアランスが確保できず、あるいは大きすぎトラブルの原因
　　　　　　を作ってしまうことになる。　数値にはシビアになるべきパーツ。　オイルクリアランスは　プラスチゲージで１つ１つ確認する。
　　　　　　
２−４．オイル穴加工
　　　　　　回転部品にあけられたオイル穴の部分にＲをつける加工。　最近のエンジン（５バルブ）は　もともと良い形状をしている。
　　　　　　ノーマルで　８０００ｒｐｍを越えられるので当たり前とも思う。　気になれば加工するレベルでＯＫ。
　　　　　　加工形状は　レース用エンジンの解説書に詳しくかかれている。極端に加工しすぎないこと。　

２−５．オイルポンプ交換
　　　　　　ノーマル新品で事足りる。　Ｏ／Ｈついでに新品にするのは問題発生の予防として効果有り。　
　　　　　　オイルシールの扱いは修理書に従って確実に行う。

２−６．オイルクリアランス調整
　　　　　プラスチゲージで１つ１つ確認する。特に社外メタルを使う場合、初心者には　気の遠くなるような作業かも知れない。　　　

２−７．その他　腰下消耗品の交換など　注意点
　　　　　ストレーナは　良く掃除しておく。
　　　　　部品の表裏を間違えないように注意！
　　　　　組む際、メタルの収まる部分と　メタルの背にはオイルは絶対につけない。
　　　　　ヘッドのカム固定部分などのトルク管理は注意する。（アルミなのでトルク値ミスはヘッドをだめにしてしまう。）
　　　　　ヘッドガスケットは　逆でもくめるので　水穴　油穴を良くみて脱脂してから　（楕円の水穴を目印にするといい）載せる
　　　　　密着させたい部分は必ず充分な脱脂をする（修理書参照すれば書かれている。）

３．補機類のチューニング
　・吸気系
　・排気系
　・ＥＣＵ　
　・壊さないため、コンデイション把握のための計器追加

工事中

４．セッテイング

工事中

５．チューニングカー特有のメンテナンス

　・チューニング内容とメンテ周期

工事中

６．冷却系の見なおし　　　

　・冷却水系
　・潤滑油系

工事中

参考：　燃焼室ガス温度の変化　　　吸気大気気温　＝＞　燃焼時　約２０００度Ｃ
　　　　燃焼室圧力の変化量　　　　　　　　　　負圧　＝＞　大気圧＝＞　６０Ｋｍ／�u以上　
　　注：このタコメータ写真はフルバランス取り済みのエンジンのものです。（メータは改造＆調整済）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　エンジンの回転部分　全てのバランス取りをせずに　ここまで回すのは危険、寿命が短くなるだけです。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＥＣＵのみで８５００ｒｐｍ以上レブリミットを上げるのはやめましょう。　クランクノーマルなら８０００ｒｐｍ以上はピ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　ーク時に回す程度と考えるほうがエンジンは長く持ちます。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　メカ限界はＥＣＵレブリミットより高い限界にしておくのがチューニングセオリー！。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　純正腰下エンジンのままでは　ＡＥ１０１　８５００ｒｐｍ　ＡＥ１１１　９０００ｒｐｍがＭＡＸレブ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＡＥ１１１コンロッドは９５００ｒｐｍ以上は曲がるおそれあり。ターボ化も注意！
　　　　　　　　　　　　　　　　　　８５００ｒｐｍ以上　常用なら　クランクも純正では限界。　高回転対応のクランクが必須。

６．参考：パワーアップしたエンジンに見合う足まわり変更の方向性　　　

・前に進む足は４輪接地が基本　でも　コースによりあるていど以上タイトばコーナーならリアが出る仕様はＯＫ
　タイヤのみに頼り、タイヤがタレると我慢するしかなくなるのは駆動も操舵も前輪が受け持つＦＦの宿命
　そういう意味では　ＦＲのほうが　タイヤがタレにくい場合もある。４輪のタイヤ温度の把握が大事。
　
工事中

AE-MY GARAGE 　
管理人　黒のマリノＧ