概要
トヨタが本気で作ったＮＡスポーツエンジン２ＺＺ。しかし純正では万人向けの仕様となっており、たとえばレギュラーガソリンでも壊れないし、パーツもコスト重視で製作されており、結構早いがやはりノーマルエンジン。以前、スターレットの４Ｅターボエンジンをチューニングしたお客様より物足りないから刺激的にしてくれとの依頼が。
数社からＮＡ用のハイコンプピストンが販売されているが、今回は既製品を採用してもあまり面白くないので、ハイコンプ化に加え、一緒にロングコンロッド化を行い、全域のトルクアップを狙うことに決定。今回はコンロッドも特注で製作します。それに加えて各部のフリクション低減策、段付修正等も行います。
特注ピストン＆コンロッド
今回はカムはノーマルで、交換の予定も無いので、バルブリセスは純正ピストンと同じ深さで製作。他社のピストンはリセスを増してある物もあるが、必要以上のバルブリセスは燃焼室形状を悪化させるので必要十分な寸法がベストです（当然、バルブ－ピストン間のクリアランスは必要です）。
ＮＡで性能を出すには回転系の軽量化は欠かせず、軽量化の為にＣＰのＸタイプの鍛造型で製作しました。バルブリセス、ピストントップの形状は狙い通りの形状とする為に図面で指定してあります。今回は排気系フルノーマルなので圧縮比は気持ち低めで１２．６を狙います。
コンプレッションハイトの短縮に加え、スカートも短くなっているので、全長は１４ｍｍ程度短縮されています。
圧縮比の確保の為にピストントップが盛り上がっています。
ノーマルのピストン＆コンロッドは合計で約１０３０ｇ。残念なピストンと、作りは良いが、ターボ化しても余裕で
使えそうな強度がありそうで重たいコンロッド。ちょっとした改造？ですぐ折れるよりは良いと思うけど…。
今回製作したピストン＆コンロッド。合計で約８３０ｇ。１９５ｇ＝約２割もの軽量化を実現。目標の２００ｇ越えには僅かに及ばず。往復質量の低減はパワーアップに直結しますので、耐久性を損なわない範囲で軽いに越したことはありません。
加工内容
ピストン＆コンロッドの交換だけでもパワーアップはするのですが、せっかくエンジンを開けるので効果が出るところにはキッチリと手を加えます。
フリクションロス（摩擦損失）低減の為に以下の加工を実施しました。
- クランクシャフトラッピング
- メタルクリアランス測定、調整
- クランクメタル、コンロッドメタルＷＰＣ加工
- ピストン、ピストンリング、ピストンピンＷＰＣ加工
- カムキャップＷＰＣ加工
回転をスムーズにするために以下の加工を実施しました。
- 燃焼室容積合せ（気筒間誤差０．１ｃｃ以内）
- ピストン、コンロッド重量合せ（気筒間誤差０．２ｇ以内）
- タペットクリアランス調整（気筒間誤差０．０１ｍｍ程度）
効率の向上のための加工も施してあります。
- ポート段付修正（ＩＮ＆ＥＸ）ポート拡大＆形状変更（ＥＸ）
- 燃焼室形状修正
- エキマニフランジ付近拡大加工
当然ですが、洗浄、各部の計測、ヘッドやブロックの面修正等も行っています。加工の詳細は後編をご覧下さい。
完成
八月末ですが、残暑どころか猛暑の中作業を進め、ようやく完成。
エンジンの脱着はトヨタのＡＥ系（９１以降）より楽です。この辺は良い意味でトヨタ的です。
今回は慣らし、オイル交換を行い、パワーチェックまでやってから納車します。という訳で、パワーチェックの結果を発表。
トルクを２５００回転以上の全域で２ｋｇ・ｍ以上向上することが出来ました。最大値は２．４ｋｇ・ｍ、約１５％増加。
パワーも１７２ｐｓ（最後の出っ張りは計測ミスです）→２００ｐｓと、エンジン単体のチューニングで約３０ｐｓ向上しました。
ＮＡで純正のエンジンが持つトルク特性を生かしつつ、これだけ向上させられれば、ファインチューンとしては十分だと思います。
空ぶかしのレスポンスも明らかに違い、トルクの増加は乗ってすぐ体感できます。普段使用する回転域では、これまでより少ないアクセル開度でスルスルとスムーズに走って行きます。高回転まで回すと、ノーマルとは音質が異なり、弾けるような音を響かせながら、軽やかに加速していきます。思わずにやけてしまいそうな気持ち良いエンジンに仕上がりました。
納車時に試走してもらったところ、オーナーさんもニコニコで、仕上がりに満足していただけたようです。