考察④　2ZZストロークアップ対策

前回はストロークアップ（以下「S-UP」という）したエンジンが回転することに伴って発生する問題点を整理しました。
極論すれば、許容最高回転数とレスポンスの低下を容認すれば対策は不要かと思われます。
しか～し！
NA派としてはS-UPによって下のトルクが増したとしても、やはり高回転まで回る吹けの良いエンジンを追求したい。
そこでS-UPしても、従前の2ZZエンジンと同様またはそれ以上に、吹け良く8,000rpmまで回せる対策を検討します。


最初に整理してしまうと、前回の問題点に対する主な対策は以下の通りです。

(1)首振り　 　⇒①連かん比引上げ（ピストンのコンプレッションハイトを短縮し、コンロッドは2ZZ用を使用）
　　　　　　　　　　②ピストン・コンロッドの軽量化
　　　　　　　　　　③ピストンハイトをクリアランスが許す範囲で高く⇔軽量化
（2）振動　　　⇒②ピストン・コンロッドの軽量化・重量合せ
　　　　　　　　　　④ダイナミックバランス徹底（クランク単体およびアッセンブリー）
　　　　　　　　　　⑤気筒問の燃焼均質化（圧縮・燃焼室容積合せ）
　　　　　　　　　　⑥剛性アップ（エンジンブロック？、ピストン・コンロッド・クランク等）
　　　　　　　　　　⑦フリクション低減（ピストン・リング等のコーティング）
　　　　　　　　　　⑧オイル低粘度化
（3）油膜切れ⇒⑨オイル粘度アップ⇔⑦フリクション低減・⑧オイル低粘度化
（4）冷却能力⇒⑩オイル温度引下げ
（5）シリンダー抵抗増加、クランク回転慣性増加・オイル攬絆抵抗増加
　　　　　　 　　⇒⑦フリクション低減（ピストン・リング等のコーティング）
　　　　　　　　　　⑧オイル低粘度化


⑤・⑦・⑧はご説明するまでも無いと思いますので、その他の項目について補足いたします。

①連かん比引上げ
連かん比は高い程、首振りに対する安全性が高いので、2ZZ用ピストンは流用せずコンプレッションハイトの短いピストンを使い、コンロッドを極力長く（2ZZ純正と同サイズ）します。
（参考）
○2ZZ用コンロッドを使い、ピストンを変更（コンプレッションハイト短縮）してS-UPした場合の連かん比
　　・ストローク91.5mm：3.01（138/91.5/2）
　　・ストローク93.5mm：2.95（138/93.5/2）
△2ZZ用ピストンを使い、コンロッドを短縮してS-UPした場合の連かん比
　　・ストローク91.5mm：2.92（134/91.5/2）
　　・ストローク93.5mm：2.84（133/93.5/2）

②ピストン・コンロッドの軽量化・重量合せ
材質や製法の見直しにより、剛性に影響が出ない範囲で軽量化し、重量合せを徹底します。
恐らく、この軽量化が最も効果的と考えられます。
ピストンのアルミ鍛造は当然として、コンロッドは○タ○も♪
なお、S-UPでは動弁系やクランクの回転数は変わらないので、これらの軽量化するメリットは少ないと思います。（もちろん重量合せや剛性アップはエンジン全体の振動低減に貢献します）

③ピストンハイト
ピストンハイトは、低い方が軽量化でき、レスポンスアップにも貢献しますが、首振り対策も考慮し極端なものは避けたほうが良いと思われます。

④ダイナミックバランス
ダイナミックバランスはクランク単体だけでなく、フライホイールやコンロッド・ピストン等も含めたアッセンブリーで合わせた方が良いですね♪

⑥剛性アップ
2ZZエンジンのエンジンブロックは、それ自体の剛性アップはスリーブを打込む以外は困難と思われ、現実的にはスタッドボルト等の強化しかないと思われます。
ピストン・コンロッド等の軽量化も踏まえた剛性アップを考えた方が良いと思われます。
素材的には○タ○がベストかな♪

⑨オイル粘度アップ
これは⑧オイル低粘度化と相反する要素で両立は難しいですが、高性能なオイルには両立できるものもあるので、それを使うしかないですね！

⑩オイル温度引き下げ
オイルクーラーやオイルパンの容量アップが対策として考えられますが、元々、エクシージはオイル温度に余裕があるので対策は必要ないと思ってます。


以上、４回にわたり２ZZエンジンのＮＡチューンについて考えてきました。
ストロークアップはボアアップに比べ、問題点が多いものの、２ZZでボアアップは難しい。
また、ピストンスピードや連かん比を見ても、元々２ZZは高回転に向いておらず、VVT機構や素材で無理に回しているというのが実情だと思います。
よって、ストロークアップに際しては色々と対策が必要となります。

では、NAに拘るより過給機の方が良いのか？
確かに耐久性が確保できる範囲内のパワーアップは良いかも知れません。
それよりも重量増による車体のバランスが問題になると思います。

NAの２ＺＺは、１ＺＺやKエンジンよりは重いものの、パワーと重量のバランスがギリギリの線でとれているのが美点なのかな、というのが今回の考察で再確認した結論です。