アタリのエンジン、ハズレのエンジンは本当にあるのか?

公開日:Posted in メンテナンス

同じクルマを乗り比べると乗り味をはじめ、音、振動の出方、あるいは燃費等が微妙に違ってくるということがあります。自分のクルマが調子の良いアタリならウレシイですが、ハズレと判明した日にはとても悲しい気分になるでしょう。

しかし、アタリ車と比較してハズレと思われたとしても、よほどでない限り不良品とは判定されませんからディーラーに掛け合っても保証の対象とはなりません。では、そもそも本当にアタリ、ハズレがあるんでしょうか? まあ、ハズレというと語弊がありますが、エンジンを分解してみると1基のエンジンの中でもバラつきがあり、それがトータルの出来に影響すると推測される場合もあります。

エンジン次第で、スピードの乗り方が全然違ったことも

アタリのエンジン ハズレのエンジン
▲エンジンの主要部品。奧がシリンダーブロック、手前左がピストン&コンロッド、手前右はシリンダーヘッド(トヨタ4A-GE 20V)。

まず筆者自身が経験した性能的な個体差だと、ノーマル車を使用する某ワンメイクレースで同型車2台を乗り継いだときに、スピードの乗り方が全然違ったことがありました。例えば筑波サーキットの第1ヘアピンに進入する直前を比較すると、アタリの方は3速でレブリミットに当たりそうになるまで吹け上がるのに、ハズレの方は200rpmほど余してしまうのです。第2ヘアピンの手前でもアタリの方は4速まで入りますが、ハズレは3速で引っ張りっぱなしということが多かったです。この場合のハズレとは、パワーが無く回らないエンジンです。

街乗り、峠で飛ばす程度ならほぼ分からないレベルの差ですが、ワンメイクレースでこんなに差があったら勝負になりません。もちろん、いろんな技量の人が出る入門レースだと、ストレートで分が悪いとしてもコーナーワークで逆転するということはいくらでもありますが、アタリのエンジンがいいのは言うまでもないことです。そのアタリのエンジンはいわゆる頭打ち感がなく、とても気持ちよく走れました。しかし、残念ながら売却され、その後同じフィールのエンジンに出会うことはありませんでした。

耐久面で個体差が出ることもあります。カメラマンの知人は以前某ステーションワゴンで年3万km以上を走っていました。新車購入後、オイル交換などの基本メンテナンスを欠かさず実施していたのに、10万kmを過ぎてからの車検後まもなくしてエンジンが壊れてしまいました。整備ミスなのか単なる故障かという点でモメたそうですが、最終的には新しいエンジンに交換されました。そうしたら、最初のエンジンに比べて段違いに静かでスムーズ、加速の回転上昇も全く違い、燃費も良くなったりと別のクルマのようになってしまいました。そこから更に10万km以上乗りましたが異常はでませんでした。

アタリのエンジン ハズレのエンジン
▲シリンダーブロックの上面にある数字。これはシリンダー径の区分を示しているが、同じシリンダーブロックでも1や2があり、わずかな寸法差があることを示している(日産VG30DETT)。

これらは、恐らくアタリとハズレの両極端な例だと思いますが、ある程度のバラつきは存在します。なぜそうなるのか?の真実はメーカーの技術者レベルでないと分からないでしょうが、今回は個体差が起こる幾つかの要素を挙げてみたいと思います。

エンジン1基の部品にもバラツキが存在する

アタリのエンジン ハズレのエンジン
▲ピストン上面にある刻印。向きを示す矢印の後ろにある数字がピストン径のグレードでこれは1〜3番中の2番。1番なら80.895-90.905mm、2番なら80.905-80.915mm、3番なら80.915〜80.925mmという分類だ(トヨタ4A-GE 20V)。シリンダー内径の数字に合うピストンを選択する。

エンジンを分解してみると、同じ部品でも寸法、重量、仕上がり、機械加工部のズレなどがあることが分かります。例えば、4気筒の16バルブエンジンがあったとすると、4組のピストンとコンロッド、吸排気で各4本のポート(ガスの出入りする通路)に16個のバルブが付いています。特に鋳造や鍛造で作られて一部に型の形状がそのまま残っているピストンやコンロッドには寸法や重量、形状の差が存在します。部品表面全てを機械加工したり、鋳造法を精密なものにするなどすれば精度が上がりますが、手間とコストが掛かるので実際はそこまでできません。

シリンダーヘッドの吸排気ポートはバルブシートと呼ばれる部分との間に段付きがあったり、ひどいものは製造時に溶けた金属を流し込む際の型ズレがあったりします。バルブ自体の個体差は微々たるものですが、バルブが収まっているバルブガイドという円筒状部品の穴の中心ズレが肉眼で分かるものも結構あります。バルブが着座しているバルブシートの高さもバラバラになっていて(大きくても0.1mm程度)、バルブを閉じているスプリングに加わっている荷重も違っています。

燃焼室も容積を量ってみると各シリンダーでバラツキがあり、ピストン上部も微妙な形状差が残っています。つまり、圧縮比が揃っていないことになります。某水平対向エンジンでは、左右バンクでピストンの上死点位置が違うということもあります。

また、アルミダイキャストの部品をみると表面に網目のようなバリが出ていることがあります。これは金型が疲労してきて型にクラックが起きた跡です。金型が新品のウチはキレイな表面ですが、何百何千個と生産しているウチにどんどん表面が荒れるようになります(外側は見た目の問題で性能に影響ありませんが、内側はバリが脱落する懸念があります)。他にも機械加工するドリルやバイトもある規定の使用回数があるので、使用限度になってくると切れ味が悪くなって仕上がりに微妙な影響が出ることも考えられます。

エンジン製造時のバラツキは織り込み済み

アタリのエンジン ハズレのエンジン
▲クランクシャフトの軸部のグレード表示例。クランク軸(CCBBC)とクランクピン(ZZZZ。コンロッドの大端部が装着される)の寸法がアルファベットで表示される。文字が1種類で揃っていないと言うことは、それだけ寸法差があるということ(トヨタ86用 FA20)。

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この記事の筆者:高山 則政

小学生の頃から機械が好きで、実家のエンジン付き農機具でメンテナンスに目覚め、運転免許取得前から不...