@GT86iのブログ一覧

先日 ネットオークションで落札した後期型86のエキマニを小細工して取り付けたところ、1,500～4,000rpm付近での低中速トルクがアップして乗りやすくなり、これで6,000rpmまでなら、S2000のF20C型エンジンを凌ぎ、連続可変バルブタイミング機構を持つi-VTEC K20AのR-Specに迫るエンジンになったのではないか？と喜んでおります。
6,000rpmを超えたらVTECエンジンには全く敵いませんが。（悲）
あと、ビッグスロットルとHKSフラッシュエディターを導入したら、・・・イひひひヒ と妄想をしている今日この頃です。（笑）

今回のブログは、その低中速回転とは逆の高回転型エンジンに関わる、知っていても何の役にも立たないマニアックな話題です。（笑）
ﾜﾀｸｼのような者にFan登録やお友達申請してくださった方々の暇つぶしになれば幸いに存じます。

	ホンダRA108
エンジン型式	RA808E
エンジン種類	90度V型8気筒 DOHC
カムシャフト駆動方式	ギヤ式
バルブ駆動方式	ﾛｯｶｰｱｰﾑ
バルブスプリング	圧搾空気バネ
総排気量（㏄）	2,395.5
内径×行程（㎜）	97.0×40.52
圧縮比	13.0 : 1
最高出力	700馬力以上
最高回転数（ﾚｷﾞｭﾚｰｼｮﾝで規定）	19,000rpm
ﾋﾟｽﾄﾝｽﾋﾟｰﾄ@ﾚﾌﾞﾘﾐｯﾄ	25.66m/秒
動弁系保証回転数	20,300rpm

高回転型エンジンと言えば、2.4ℓ V型8気筒でﾚﾌﾞﾘﾐｯﾄ19,000rpm時代のF1エンジンです。

F1エンジンが乗用車エンジンと大きく違うのは、カムシャフト駆動にタイミングベルトやタイミングチェーンを使うのではなく、ギヤトレインになっていることと、バルブスプリングが金属コイルバネではなくニューマチックバルブスプリング（圧搾空気バネ）になっていることです。
因みに、トヨタのCARTエンジンは、金属コイルバネで17,000rpm超えを実現してたらしいです！

ﾜﾀｸｼが運転免許を取った時代には内燃機関のレシプロエンジンの平均ピストンスピードは秒速20mが限界だと言われてましたが、2008年のホンダF1エンジンRA808Eを19,000rpmまで回したときの平均ピストンスピードは25.66m/秒です！。

バルブ駆動方式は、フリクションロスを低減するためにDLC （Diamond-Like Carbon）コーティングが施されたスリッパー式ロッカーアームで、TOYOTAのF1エンジンやLEXUS LFAのエンジンにも採用されています。

新型NSXの3.5ℓ 75度V型6気筒のJNC型エンジンも、ホンダのスポー ツユニットとしては異質でバルブトレーンに可変リフトは用意されず、スイングアー ム（ロッカーアーム）がローラーロッカーアームではなく、スリッパー式になっていますが、F1エンジンやLFAのようにDLCコーティングは施されていないらしいです。


先々月発売された『CAR GRAPHIC 7月号』には、ポルシェ911 後期型GT3に関する記事が載っており、その中に個人的に気になったのは、
・・・。そして高回転化のためにはバルブ系を完全に刷新し、従来の油圧ラッシュ・アジャスターをやめて、シムとロッカーアームを用いたNSK（日本精工）との共同開発による「リジッド・バルブ・コントロール」と呼ばれる方式に切り替えている（バルブ径と挟み角は変わらないが駆動機構が異なる）。カムシャフトで直にバルブを駆動するのではなくロッカーアームを介している理由は、アームのレバー比を利用することでカムプロファイルを控えめにすることが可能となり、回転フリクションが減って高回転化に寄与するためだ。・・・
と言うところです。

996・997型GT3のエンジンは、カムがバルブを直接駆動し、吸気側にバリオカムプラスと呼ばれるINA（シェフラー）製スイッチャブルタペットを使用した可変バルブリフト機構を採用していました。（この方式はスバルのEZ30型エンジンにも採用されていました。）

991型GT3からロッカーアーム・バルブ駆動方式になったのですが、4年も経たず刷新し、しかも日本精工との共同開発とは驚きです！
そしてバルブクリアランス調整には、油圧ラッシュアジャスター式や、S2000のようなアジャストスクリュー（ネジ調整機構）式でもなく、シム式とのこと。

油圧ラッシュアジャスター式の良いところは、バルブクリアランス自動調整機構を持っていてメインテナンスフリーであることで、水平対向や横置きV型エンジンのような整備性の悪いエンジンでもエンジンを降ろしてバルブクリアランス調整する必要がないことです。
短所としては、“ロッカーアーム飛び”が起こりうることです。高回転を多用したり、オイル管理が悪くカムとの接触面にひっかかりがあると、ロッカーアームが暴れて本来あるべき場所から脱落します。
シルビアのSR20DET型エンジンも油圧ラッシュアジャスター式ロッカーアームで高回転に弱いらしく、“ロッカーアーム飛び”防止とパワーアップのために、ＶＴＥＣやＭＩＶＥＣなどの様に可変バルブタイミング＆リフト機構を持つSR20VET型ヘッドに乗せ換えるのが、最近注目されているエンジンチューンらしいですね。
86/BRZの初期型FA20型エンジンでも、“ロッカーアーム飛び”が起きたらしくバルブ周りの部品が改良されているようです。 さらに後期型では、ロッカーアームピボットの内部形状を最適化して、軽量化を実現。 シリンダーブロックの後部にリブを追加してシリンダーヘッドボルトの締結力を向上させているとか。

後期型GT3がわざわざ「rigid valve train」としたのは、“ロッカーアーム飛び”が起きたからなんでしょうかね？
初期型GT3が燃えると騒がれた原因は、エンジン内のコネクティングロッドのボルトが緩み、この状態のコネクティングロッドが、クランクケースを破損。そして、ここからオイルが漏れ、火災に至ったと結論づけたとされていますが、これも原因の一つだったりして？。



後期型GT3のエンジンと86や他の高回転型エンジンとを比較してみました。

	８６/BRZ	S2000（AP1）	911 GT3（991.Ⅱ）	Audi RS 4 Avant
エンジン型式	FA20	F20C		CFSA
エンジン種類	水平対向4気筒 DOHC	直列4気筒 DOHC	水平対向6気筒 DOHC	90度 V型8気筒 DOHC
バルブ駆動方式	ﾛｰﾗｰﾛｯｶｰｱｰﾑ	ﾛｰﾗｰﾛｯｶｰｱｰﾑ	ﾛｯｶｰｱｰﾑ	ﾛｰﾗｰﾛｯｶｰｱｰﾑ
総排気量（㏄）	1,998	1,997	3,996	4,163
内径×行程（㎜）	86.0×86.0	87.0×84.0	102.0×81.5	84.5×92.8
圧縮比	12.5 : 1	11.7 : 1	13.3 : 1	12.5 : 1
燃料噴射方式	筒内直接＋ポート噴射	ポート噴射	筒内直接噴射	筒内直接噴射
最高出力（PS［kW］/rpm）	200PS［147］/7,000rpm	250PS［184］/8,300rpm	500PS［368］/8,250rpm	450PS [331] /8,250rpm
最大トルク（N・m［㎏・m］/rpm）	205［20.9㎏f・m］/6,400～6,600rpm	218［22.2㎏f・m］/7,500rpm	460［46.9㎏・m］/6,000rpm	430 [43.8㎏m] /4,000-6,000rpm
ﾋﾟｽﾄﾝｽﾋﾟｰﾄﾞ@最高出力	20.07m/秒	23.24m/秒	22.41m/秒	25.52m/秒
ﾋﾟｽﾄﾝｽﾋﾟｰﾄ@ﾚﾌﾞﾘﾐｯﾄ	21.21m/秒（7,400rpm）	25.2m/秒（9,000rpm）	24.45m/秒（9,000rpm）	26.29m/秒（8,500rpm）

	Ferrari 458 Speciale	LEXUS LFA	Lamborghini Huracán Performante
エンジン型式		1LR-GUE
エンジン種類	90度 V型8気筒 DOHC	72度 V型10気筒 DOHC	90度 V型10気筒 DOHC
バルブ駆動方式	直打式？	ﾛｯｶｰｱｰﾑ	ﾛｰﾗｰﾛｯｶｰｱｰﾑ
総排気量（㏄）	4,497	4,805	5,204
内径×行程（㎜）	94.0×81.0	88.0×79.0	84.5×92.8
圧縮比	14.0 : 1	12.0 : 1	12.7 : 1
燃料噴射方式	筒内直接噴射	ポート噴射	筒内直接＋ポート噴射
最高出力（PS［kW］/rpm）	605PS［］/9,000rpm	560PS［412］/8,700rpm	640hp [470] /8,000rpm
最大トルク（N・m［㎏・m］/rpm）	540［.㎏f・m］/6,000rpm	480［48.9㎏・m］/7,000rpm	600[61.2㎏m]/6,500rpm
ﾋﾟｽﾄﾝｽﾋﾟｰﾄﾞ@最高出力	24.30m/秒	22.91m/秒	24.75m/秒
ﾋﾟｽﾄﾝｽﾋﾟｰﾄ@ﾚﾌﾞﾘﾐｯﾄ	24.30m/秒（9,000rpm）	25.02m/秒（9,500rpm）	26.29m/秒（8,500rpm）

ちなみに、BMWの市販車で最もピストンスピードが高かったE46 M3に搭載されたS54B32エンジンの最高出力時（7,900rpm）のピストンスピードは23.96m/秒、ﾚﾌﾞﾘﾐｯﾄ8,000rpmでは24.27m/秒で、 前期型 911 GT3の最高出力時のピストンスピードは21.31m/秒、ﾚﾌﾞﾘﾐｯﾄ9,000rpmでは23.25m/秒です。

こうして見ると、アウディの技術力は凄いですね。ルマン24耐久レースで常勝だったのもうなずけます。（ランボルギーニ ウラカンのエンジンはアウディ R8のエンジンをベースとしています。）


後期型GT3 RSは4.2ℓにアップグレードされ、最高出力は540psを発揮すると予想されているらしいですが、そうなればストロークUPになりピストンスピード的には更にきつくなるので、どこまでアウディの持つピストンスピード限界にどれだけ迫れるのか？興味津津です。（笑）