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2023年11月25日

GRヤリスのピストンとクラウンのピストン

さて、巷で話題になっているＧＲヤリスのピストン破壊（LSPIによる破壊）

プレイングニッションが原因であり、エンジンオイルに含まれるカルシュウム成分が着火を促しているようで

各社対策エンジンオイルが出されてます

初めに不具合となったカムリのピストン（エンジンオイル管理不良による故障）と２２０クラウンの新品ピストンを比較してみました

※詳細は前述ブログ参照

プレイングニッションはトップピストンリングによってシリンダ壁面に付着したエンジンオイルが掻きだされ、それ自体は着火しないものの、ガソリンと混合された空気の環境により早期着火することによって発生。

ピストンクレビス部（トップリングとシリンダ壁面の隙間）に付着したオイルが原因ではと言われてます。

一方、ピストンの素材に目を向けると、面白い事実が見えてきます

TOOLBOX 車や工房さんのビデオから引用すると

https://www.youtube.com/watch?v=wY9FfV5Pr-Y&t=17s

ＧＲヤリスのピストンには二レジスト鋳鉄が使われてます

整備書では１段目オイルリングとなってます。

これを見ると、色が２番目が濃く、１段目は薄く見えます

完全に２番目に入ってるような？

一方、２２０クラウンは１段目に入ってます

一般的には鋳鉄は固く脆い性質をもっており、組織によっては難切削性となり、摩耗には強く、衝撃には弱い性質をもってます。

ピストンに使われている二レジスト鋳鉄はニッケル３０%前後程度含有のものが使われてるようですが、目的は高速で上下するピストンリングが、ピストン溝を叩くことによって変形する、ピストン変形防止のためであります。

前述したように、高圧縮のターボで、１段目にニレジスト鋳鉄を使った場合、LSPIによってピストンクレビス部での爆発がニレジスト鋳鉄の破壊に繋がるため２段目にしたような気がします

それとも・・・・・・・・

ピストン自体の強度を上げるため、別の目的で２段目にしたとか、多分検証でLSPIが発生していて、その対策として２段目にしたとか

反対に、２２０クラウンではNAエンジンなので、特に問題がないため１段目のままになってる

そんな気がします

最初の比較写真のカムリピストンは論外（エンジンオイル１６０００ＫＭ毎交換）ですが・・・・

もしもですが、プレイングニッションが発生し、空間は爆発的に圧力が上昇するのではないでしょうか

２段目にニレジスト鋳鉄を使っているがため、初期圧力変動で変形せず、ある領域まで圧力に耐え、最終的にはニレジスト鋳鉄破壊によって爆発的なエネルギーを発生させるのでしょうか。

（爆発物は密閉された空間保持強度が高いほど、威力があります）

ピストンリング１段目はニレジスト鋳鉄が入ってないためピストンリング溝１段目の形状がピストンリングの叩き変形によって、LSPIが促進される

あくまでも素人考えです・・・・・

興味深いのはシリンダーの傷です。

これはLSPIでエンジンブローしたＧＲヤリスの破壊されたピストン隣のシリンダーです

https://www.youtube.com/watch?v=wY9FfV5Pr-Y&t=17sより引用

クロスハッチに保持されたエンジンオイルの他に、縦傷に保持されたオイルがLSPI爆発破壊を促進させてるのは思い込み過ぎですかね

近年の車は直噴による低負荷領域における希薄燃焼により煤が溜まりやすくなるけいこうであり、その対策として８６やクラウンなどはD-4Sと言う、ポート噴射＋直噴の燃焼技術をつかってます。

エアフロセンサを騙す、ミニコンなどを使うとさらに希薄燃焼となって煤が発生しやすくなります。

一般の燃料を使用するなら問題ないのですが、タービュランス（燃料添加の洗浄剤）＋ミニコン＋ハイオクの環境下ではすすが多めになることが経験上分かってます。

※フュエール１では、何故か？煤は発生しません

この煤が、プレイングニッションの引き金になるのは周知の事実でもあり（昔の１０系アルファードでのエンジン故障が有名）、弊害を発生を防止するため、タービュランスを使う場合は、なるべくミニコンを使用しないようにしてます。

低負荷領域＋シフトダウンでLSPI発生と聞いてますが、希薄燃焼時（低負荷時）に煤＋LSPIと悪い条件が重なると破壊へとつながるのでしょうか

あー昔、三菱GDIでのピストンリング破壊（パジェロイオ、グランディス等で発生）による大規模リコールを思い浮かべてしまうのは考えすぎなのでしょうか。

いずれにしろ、原因が究明され、オーナー様の被害が少なくなることを祈るばかりです

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Posted at 2023/11/25 07:52:00

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