あばらくんのブログ一覧

お久しぶりです。

2024年末にブローしたエンジンが復活しました！

エンジン組み立ては慎重さと忍耐を要求されるものではありましたが、整備書に従う限りでは対応できないような困難に直面することはなく、作業を完了することができました。
(組み立て時のアレコレの詳細に関してはまた別の記事でまとめます。)
組み立て前にやった液ガスの掃除が1番辛かったです😇

とはいえ初めての取り組みでしたので、エンジン搭載後のファーストスタートで無事にエンジンがかかったときは、安堵と嬉しさが入り混じってｳﾋｮｰ！と年甲斐もなく騒いでおりましたw

慣らしは高速道路をグルグル1,300kmほど周回して実施しまして、その間汁漏れやDTC発現はなし。
そして先週末の土曜日に、満を持してTC1000でぶん回してきました✌️

恐る恐るロガーを注視しながらの走行でしたが、なんら異常なく、中盤あたりからは遠慮なくガンガン踏んで遊んでましたw


このピット好きなんですよね。
また戻ってこられて、ﾖｶｯﾀﾖｶｯﾀ😌

これだけ走ったのでもうバスタブ曲線の偶発故障期に入ったのかなぁ？と思います。
何かしらトラブルが起こる可能性は想定していたのですが、嬉しいことに平穏に走ってくれています。
もっと、シリンダーをボーリングしたり、バルブクリアランスを詰めたりしてもよかったなぁと思いましたが、それはまた次回の機会にw

当日はどりとすさん、みつさん、チンキチさん、takaさんをはじめ、いつもSNSでも絡んでいただいている皆様から労いの言葉をいただきまして、ありがとうございました😄
頑張って戻ってきてよかったナァ〜

もうすでに暑くてだいぶキツかったので、次回のサーキット走行はまた涼しくになってからかなと思っていますが、またよろしくお願いします。

帰りにらーめんすすきので味噌チャーシューメンを食べたんですが、夏季限定と思われる冷やし中華のメニュー貼り紙が気になったので、これを食べるために夏の間にもう一回行くかも？笑

前回のブログで故障原因を特定したいと考えていることをお伝えしていましたが、結局エンジンクレーン等を買ってきて自分でエンジンを開封することにしました(^_^)/

それで先日エンジンの分解が終わりましたので、その結果をまとめます。





どこが壊れて、どこが壊れていなかったか
故障箇所は2番のコンロッドメタルで、メタルがクランクピンに抱き付いてしまっておりました。

このエンジンの定番故障ですね。

コンロッドを取り外した後にクランクピンからメタルを剥がしたのがこちらです。
上下のクランクメタルが松葉崩しするように結合しており、芸術点が高いなと感じました(￣▽￣)



ちなみに1-3-4番のコンロッドメタルは、摩耗はしていましたが2番ほどではなく、クランクピンは傷が一切ないレベルで綺麗でした。




故障していたのは2番のコンロッドメタルでしたが、ブロックを開けたところ、クランクメタルの2番と3番にもダメージがありました。特に2番に大きな負荷がかかったようで表面が大きく抉れていました。

それぞれ対応するクランクジャーナルにも傷がありました。

取り外したクランクメタルです。



バンク1(運転席側)よりバンク2の方がダメージの程度が酷かったです。



メタルの縁からはみ出したところは、指で押したら簡単にペラリとめくれました。

1-4-5番は綺麗で、5番に関してはスラスト部分も綺麗でした。
次の写真は5番のスラスト部分です。


コンロッドメタルとクランクメタルのどちらが先に大きなダメージを受けたのかはわかりませんが、クランクメタルが先に流れ始めて2番のコンロッドメタルを傷つけた可能性も考えられるのかなぁと。

で、メタルが流れたことで、ピストンが本来の上死点よりわずかに上昇してしまったようで、燃焼室と軽く接触した痕跡がありました。



ピストン表面のツールマークが残っているのでごく僅かな接触だったようでした(シリンダー内に何かが砕けたかのような粉が写っていますが、分解時に吸気口から入った砂です)が、なぜかピストンはインジェクターの先端とも接触してしまっており、インジェクターの先端が軽く変形し、ピストンの表面にも傷がついていました。


注意深く点検してヘッドは再利用できそうだと思っていますが、ピストンとインジェクターは要交換です。

メタルブローしたら金属粉がエンジン全体に回っちゃって使い物にならないでしょう？と思われる方もいらっしゃるかもしれません。
しかし実際に分解して確認したところ、金属粉はすべてオイルフィルターがキャッチしていたようです。
まずこちらがオイルフィルターの中身で、金属粉が大量でした。


FA20では、オイルフィルターの先ではヘッドとクランクに並列に給油する回路となっており、ヘッド側にはVVTフィルターが配置されているのですが、このVVTフィルターの中には金属粉は一切ありませんでした。


また、その他の箇所を点検しても、オイルパン付近を除いて金属粉を確認することありませんでした。
したがって、ブローして出た金属粉はオイルフィルターがすべてのキャッチしてくれていたと見られます。ブロー後にガレージに車を収める際に冷間始動もしたのですが、意外とオイルフィルターのリリーフバルブは開かないようですね。
（ブロー後から冷間始動するまでに10時間以上の時間が経過しており、気温は1ケタ台でした。）
さすがにオイルポンプはギタギタになっていると思いますが、他の箇所は金属粉でやられた心配はないと受け取っています。


コンロッドメタルが故障した原因を考えてみる

生き残った1-3-4番のコンロッドメタルを観察してみたところ、いずれも同様に摩耗していて、次の2点の特徴がありました。

1. パーティングライン付近は機械加工でついたような規則正しい溝が残っておりほとんど摩耗していないように見える。また、弧の真ん中にいくほど摩耗しているように見える。
2. 摩耗している箇所は光沢があり、黒く変色しているところもある。




エンジンパーツメーカーのMAHLEがFailure Analysis Guideを公開してくれているのですが、これと照らし合わせると、世界各国の先人がご指摘してこられたように、エンジンオイルの供給不足(Oil starvation)の兆候が現れているように思います。

FA20に関してはコンロッドキャップの剛性不足が指摘されているようで、キャップ剛性が足りないとclosed-in現象（コンロッドが上下方向に伸びて横方向が絞り込まれる現象）が起こりコンロッドメタルのパーティングライン付近がクランクピンと強く当たって摩耗するようですが、僕の個体はそのような兆候が見られないように思います。キャップの剛性不足による問題はもっとハイパワーを発揮するようになると顕在化してくるのかな？と想像してみましたが、どうなんでしょう。

2025/03/08追記:
コンロッドキャップの剛性不足の兆候が見られないように思う、という点について補足します。
(私は専門家ではないため、詳しい方がいらっしゃいましたらご指摘等いただけましたら幸いです。)

スバルが公開してくださっている情報を踏まえると、筒内圧と慣性力に起因するコンロッドメタルの変形とクランクピンの相対位置を踏まえたうえでコンロッドメタルに最も高面圧が発生するところ=最高面圧部は、画像のパーティングラインあたりにあるようです。



その情報を踏まえて、最高面圧部を中心にメタルを観察してみます。

ピストン側メタル
1番 最高面圧部付近

1番 最高面圧部～コンロッド小端側


3番 最高面圧部付近

3番 最高面圧部～コンロッド小端側

(3番は私がウェスで拭いたときにつけてしまった傷もあります。不規則な光沢のある引っ掻き傷がそれです。)

4番 最高面圧部付近

4番 最高面圧部～コンロッド小端側


キャップ側メタル
最高面圧部付近(左から1、3、4番)

最高面圧部～キャップ頂点側(左から1、3、4番)


見る角度によって色が変わるため、画像を通して見ると私とは見え方が異なるかもしれませんが、私が見た限りでは、1-3-4番のいずれも、最高面圧部付近とそれ以外を含む受圧可能範囲の間で摩耗の仕方に大きな差は見られない(むしろ均一に摩耗している)ように感じました。
また、最高面圧部内ではメタルの両端の縁に最も圧力がかかるようですが、縁だけが大きく摩耗しているようには見えないと感じました。


エンジンはどんな風に運用していたか
参考情報として、エンジンの運用がどんなだったかを記載します。
- 車に乗るのは休日のみで、ここ3年くらいはほぼサーキット走行とその行き帰りの自走で使用するのみでした。総走行距離は約60,000kmでした。
- エンジンが経験した最大回転数は8,016rpmでした。
*エンジンのECUを書き換えた3年半前からこれまでの間、サーキット走行時には欠かさずサンプリングレート30Hz前後のロガーを使用してエンジンのログを記録していました。上記の最大回転数はそのすべてのログファイルをスクリプトで処理して抽出したものです。私のECUではレブリミットは7,600-7,900rpmで作動するようになっていまして（ROMのリビジョンによって7,600rpmで作動するものと7,900rpmで作動するものがあります）、8,016rpmを記録した一瞬を除くとシフトミスによるオーバーレブはなかったと見られます。
- エンジンオイルはスバルのレプレイアードゼロ0w-30またはelfのevolution 900 ft 0w-30を、オイルフィルターはスバル純正の指定品を使用していました。
- 東名パワードのオイルパンバッフルプレートと、Killer-B motor sportのオイルストレーナーを使用していました。
- オイルクーラーは4~5年前にわずかな期間のみ水冷のものを使用していましたが、その期間を除けば使用していませんでした。


とりあえず以上がエンジン分解のレポートになります。

ブロックやヘッドが再利用できないほど壊れていればエンジンを載せ替えなければならないな…と考えていましたが、そこまでのダメージはなかったため、修理してみようかなと考えています。
自分でエンジンを組むのはワクワクします！

次回のブログでは、オイル供給不足に対してどういう対策が取れそうか、エンジン分解時に気づいたことも交えながら考えをまとめたいと思います。

はい、エンジンブローしちゃいましたぁぁ。

1分2秒台を初めて出したその翌週、また別のTC2000の走行会に参加したのですが、そこでエンジンが力尽きるかのように。


クーラントやオイルを撒くことなくパドックまで戻ってこれたのは幸いでした。
パドックでボンネットを開けたら、エンジン回転数に同期したカラカラという異音が聞こえました。

当日はサーキットに来られていたどりとすさんに色々と助けていただきました。

どりとすさん、本当にありがとうございました！

こういう話は本来はもっと早く報告としてあげるべきだと思いますが、年末年始にこんな話はなぁ〜と考えまして、時期をズラしてアップです。

ハイシーズンの走行会ではパドックで誰かしらエンジンルームから白煙を上げているのを見てきましたし、いつかは自分もエンジンブローするかもしれないという覚悟はしていたつもりでしたが、本当に覚悟ができていたかは？笑

ただ悲壮感とかはなく、その先週に2秒台の目標を達成していたので、むしろやり切った達成感と充実感でいっぱい！という気持ちで年を越し、年末年始休暇を楽しく過ごしました。

で、現時点ではまだエンジンを開けていないのですが、症状からいっておそらくメタルブローだと思われます。
オイルフィルターを外して殻を割ってみたところ、過去に見たことのないほどの大きさ&量の金属粉が。

少なくともオイルポンプはガリガリに削られてしまっていそうです。

ブローするまでに出ていたその兆候や、ECUのログから見てとれたことなどについては、諸々把握できるところまで把握した後にまとめて投稿したいと思います。
その際には、このエンジンをブローさせないためにできそうなことなども提示させていただこうと思っています。


【今後にむけて】
現在BRZは私のガレージにありまして、今後どうするかは多方面にご相談させていただきながら検討しているところです。
・エンジンを修理する
・新品またはリビルトのパーシャルエンジンに載せ替える
・FA24に載せ替える
などなど

6型後期の86BRZはFA24へのスワップが非常に簡単なようです。
すでにEcuTekで制御されていますので、あとは
1. オルタネーターの固定ブラケットとエンジンマウントを微修正する
2. センサー類の変換ケーブル（これは既製品があります）を導入する
という2点を行うだけでFA24を積んで普通に走らせられるようです。
ECUに関しては、制御対象のエンジンがFA24になることに起因して6型のECUに生じる制約はなく、各種フィードバック制御も全て機能すると聞いています。
載せ替え後の構造変更の手続きも、想像していたよりハードルが低いことがわかりました。

FA24へのスワップは単純に面白そうですし、今後6型の後期オーナーがFA24にスワップする際に参考となる事例になりそうという点でもやる価値がありそうに思います。
ただ、FA24を積んだ6型は現時点では個体数が少ないので、サーキットでタイム出すという遊び方においては、これまで以上に自己満足の要素が強くなってやり甲斐にかけるのではという気がしています。

どの選択をするか決めるために、まずは故障範囲を特定したい（腰下だけの修理で済むのかどうかを確かめたい）のですが、水平対向ゆえにヘッドまでアクセスするのはそれだけで結構な手間がかかりそうなんですよね。自分でやるなら、エンジンクレーンとエンジンスタンドを買ってくる必要があります。
故障範囲をもっと簡単に判断する方法が思い浮かぶ方がいらっしゃいましたら、アドバイスをいただけたら幸いです。

進展がありましたらまたブログを書きます。

お久しぶりのブログ更新です。

昨年(2024年)の12月20日にTC2000で開催された877レーシングさんの走行会にて、1分2秒9を記録してきました。



車載はこちら。


ベストラップは1分2秒930だったのですが、そのラップは運転があまりにも雑でA052の懐の深さに助けられて走ったような感じだったので、セカンドベストの1分2秒970の方をアップしています。笑

タイヤはADVAN A052、車重は1,155kg、エンジンはノーマルエンジンの自然吸気で、あとはひと通りやってあるという感じの仕様です。

2023年2月に初めて3秒台を記録してから、約2年越しでの達成となりました。

クラッチ式LSDとGTウイングを装着して迎えた昨シーズンは、新品A052を投入した最初の走行会で1分3秒4を記録しまして、その後セットアップの微調整で1分3秒1まで詰められたのですが、惜しくも2秒台に入る前にシーズンが終わってしまっていました。

悶々としながらオフシーズンを過ごし迎えた今シーズン最初の走行会でパッと2秒台に入れられてよかったです。

思い返せば、初めてTC2000を走ったときは、A052でノーマルエンジンならせいぜい5秒台が上限だろうと思っていました。それが今や2秒台という到達点にいるのは、なんだか不思議な感覚です。

BRZを購入した7年前は「86BRZは遅い」という意見が相当数あったように記憶していますが、今やそんなことはないと自信を持って主張できるように思います(￣▽￣)

というご報告でした。

もう一つ書くことがあるのですが、それは次回に回そうと思います。


そういえば、年明けから少し時間が経っていますが、明けましておめでとうございます(遅いw)
皆さまにとって楽しく幸せな1年になりますように(^-^)低浮上ですが今年もよろしくお願いします！

夏真っ盛り。果物が美味しい季節ですね。

最近は車は触らず、冷房の効いた部屋で穏やかに(？)過ごしております。
…なんて言えるゆとりある人でいたいのですが、実際はなんだかんだで車触ったり調べ物をしたりしてしまっています。
メリハリをつけて、「車だけ」にならないようにしたいところです。笑


さて標題の件。FA20のエンジンオイルの話です。

先日TC1000を走行した際の車載映像を見返していたら、油圧が過去最低に低くなっているところが映っているのを見つけてしまいました。


場所は最終コーナーです。

スマホの横にある丸いのが油圧計で、6時位置が油圧0になるように固定されています。
針はほぼ6時を指しており、100kPaを下回っています。
これは油温100℃弱でのアイドリング中の油圧と同じかわずかに低いくらいで、かなりの低さ。

これまでTC1000を走ってきたなかでも見られなかったほどの低圧であるのみならず、過去にTC2000でセクター3を10秒台で走るほど最終コーナーを攻めたときにもここまで落ち込むことはありませんでした。

なので、僕の中ではこれは「ヤバ！」となるレベル。


で、なにがこれほどの油圧低下を引き起こしたのか考えてみました。

右コーナーですので、直接的な要因はオイルの空吸いによる油圧低下であるとみて間違いないと思われますが、ではなにがオイルの空吸いを悪化させたのか。

それは
“最終コーナーの内側（通称「洗濯板」の縁石を踏まない）ラインで走ったこと”
で間違いないと思います。

なぜ上記のようにラインを変えたのかというと、最近の私の脚のセッティングは非常に車が跳ねやすくなっていまして、前回TC1000を走ったときにいつものように縁石に乗っかったら車がグリップをかなりロスするようになったことがわかったため、その対策として上記のように走行ラインを変えたのでした。

で、洗濯板を踏まないラインは遠回りすることになるので、その分コーナリング中の車速を上げたいです。
となると、最終コーナーへの進入角度をつけたい。
そうすると必然的に、10コーナーは目いっぱいコース右端に寄せ、そこから洗濯板の手前にかけてコース左端へ寄り、最終コーナーにアプローチすることになります。

走行ラインで表現すればこういうことです。
画像上側が進行方向で、青が今までの、赤が変更後の走行ラインです。


実際にこのラインで走ってみたら、10コーナーから11コーナーにかけてステアリングを中立で止める瞬間がなくなりました。

言葉で説明するだけではわかりにくいと思うので、参考用に、今までの走りと、今回の走りを繋いだ動画を作ってみました。

2つの走りの間のステア操作の違いに加えて、走行ラインと油圧の下がり方それぞれの違いも見てとれるかと思います。

で、ステア操作がこのように変化したため、車にかかる横Gも、右から左へ移動しながら常にかかっている感じになりました。

ここからは想像になりますが、この横Gのかかりは、ヘッドからオイルパンに戻ろうとするオイルにも影響するはずです。

話を進めるにあたって、前提として、ヘッドからオイルパンに戻るオイルのルートは大きく2つある、ということを確認します。

ルート1、チェーンカバー経由のルート。


ルート2、オイルパンデッキのルート。

これはスバルが発行しているドキュメント(整備書や技報)から確認できた情報ではないのですが、Killer-B motorsportはここがhead drain back passagesだと言及しています。
画像は上記のリンク先のブログより拝借いたしました。


この前提を踏まえて話を戻します。
今回はこの2つのルートのうち、ルート1のオイルの動きに着目してみます。

9コーナーの先の右端が傾斜したストレートから10コーナーにかけて、オイルパンを目指して戻ろうとするオイルは右ヘッド側に滞留しやすくなっているはずです。


この滞留しているオイルは、10コーナーから11コーナーの間でステアリングが中立で止まる瞬間がある場合には、そこで横Gが開放されることで、いくらかはチェーンカバーを経由してオイルパンに戻っていけるのだと思います。


しかし今回私がやったようにステアリングが中立で止まる瞬間がない場合、オイルパンに戻る余地が与えられることなく、11コーナー進入時に横Gの向きが変わった瞬間にそのまま左ヘッドに飛ばされることになりそうです。

こうなれば、11コーナー進入後のオイルパン内の油量は以前よりも少なくなり、ストレーナーの空吸いが悪化して、油圧の低下に繋がることになります。

というのが、色々考えたうえでの今回の油圧低下を引き起こした仮説になります。

この仮説が合っているかどうかはさておき、S字コーナーを走るときはステア操作と横Gの移し方に気を付けた方がいいのかもしれません。少なくともTC1000の10-11コーナーは。
（※とはいっても、そうした走り方は、コースを走り込んで、ハイグリップタイヤを履き、なおかつアクセルもペダルもしっかり踏めるようにならないと再現できないのではないかと思いますので、普通は気にする必要はないと思います。）

FA20はFSWの100Rのような長くダラダラ続くコーナーで油圧が下がりやすいと言われていることはよく知られている(？)かもしれませんが、ミニサーキット のTC1000でここまで油圧が下がる状況があるということは見当もついておらず、意外な発見でした。

というわけで、このコーナーを曲がるたびに毎回こんな風に油圧が下がるのは少なくとも精神衛生面ではよろしくないので、従来のようにステアリングを中立に戻す時間を設けられるよう、洗濯板に乗っかれる脚のセッティングを模索していくことにします。

ちなみに、今回油圧低下した際のログをチェックしてみたところ、油温が急上昇した形跡はなく、オイルを抜いてみても、オイル中に普段より金属粉が多く混ざっているような感じもありませんでした。(廃油チェックに関してはただの目視なので安心しきれるものではありませんが)
あんなに油圧が下がっても、まだセーフなのかもしれません。



【追伸】
これ以上書くと長くなりすぎるので控えますが、今回の油圧低下の件、自分が導入しているアフターマーケットのオイルパンバッフルはどう影響したのかと気になりました。
アフターマーケットのバッフルは多種多様なので一概にこうと言えるものではないはずですが、どんなものも、オイルパンから出ていくオイルを減らす反面、オイルパンに戻ってくるオイルを多かれ少なかれ阻害することになるので。
もしかしちゃうと、バッフルがなければ油圧低下は起こらなかった可能性まであるのかもしれません。