トヨタ86のパワートレーンを完全オーバーホールしてみた【Overhaul 05】

エンジン降ろしの前のダイアグ診断で「始動不良」が検出されていたので、燃料系のインジェクターを診断してみた。さらにハード走行で傷みやすい直噴インジェクターのシール強化も行った。

D-4Sは直噴をベースにポート噴射を追加した燃料システム。

直噴インジェクターはインマニよりシリンダーブロック側にあり、先端は吸気バルブ間のシリンダー外周側に向いている。

ポート噴射用はインマニに取り付けられ、吸気バルブに向かって燃料を吹き込む。

始動時はポート噴射が作動し、始動するとすぐに直噴に切り替わる。

右側に流量層別番号（交換時は番号を合わせる）。

拡大。

燃料の圧力が高いのでデリバリーパイプはゴツい。インジェクターのホルダーは向きを決めるものである。

インシュレーターはヘッド面に接し、シールは燃焼室側から少し奥まったところで気密を確保する。先端はカーボンが付いて汚れていた。

ポート噴射用も長く使っていると、先端が汚れているのが目視で分かるが、まだ新しいので新品同様である。

インジェクターのボディそのものに埃が付いているほうが気になるくらい。噴口は12あり、燃料の霧化を促進するタイプ。

　走行2万kmと新しいにもかかわらず、エンジンを降ろす前のダイアグノーシスにエンジン始動不良（P1604）が検出されていた86。この始動不良の項目は、スターター信号が入力されているにもかかわらず、エンジンが始動しないか始動時間が長い場合。始動直後のエンジン回転数の落ち込みやエンスト時に出力されるようだ。スターター信号がONにもかかわらず、2～26秒以上始動しない場合。あるいは、エンジンがかかって500rpm以上になってから2秒以内にエンジン回転数が300rpm以下に低下して極端な回転の落ち込みが出たり、ストールした場合にも検出されるようだ。状況によっては、スピンでストールしても検出される場合もあるらしく、通常の使用で問題がなければ、それほどシビアに考えなくてもよいと思う。

　それでも、せっかくOHしているので、点検だけはやっておきたいところ。今回は、インジェクターの点検を行ってみる。D-4Sなので直噴とポート噴射の2種のインジェクターがあり、そのスプレーパターンや噴射量のバラツキをチェックしてみる。特に直噴側のインジェクターは、先端がシリンダヘッドに面しているので、燃焼で発生したススが付着するのが気になるところ。

インジェクターの噴射状態は通常外からは見えないので、点検では専用のテスト機器を使う。左はスプレーパターンのチェックや噴射量測定、および超音波洗浄を行うお馴染みのマシン。

こちらは、直噴インジェクターの専用ドライバー。噴射時間やエンジン回転数などが設定できる。

　インジェクターのスプレーパターンや噴射量はインジェクターサービスマシンのアズニューを使って行った。これまでも、ポート噴射用では何度もお世話になっているが、直噴用は初めてである。直噴用は、インジェクターの駆動に高電圧が必要なので、通常とは別の駆動電源が必要となる（FA20にもインジェクタードライバーが付いている）。アズニューではGDIアダプターというドライブユニットがあり、今回はこれを併用したテストを行ってもらった。理想的には、燃料圧力も100～200barにできるといいのだが、一般のサービス工場では危険なので、燃圧の供給はポート噴射用を使っている。これでもスプレーパターンのチェックはできるようだ。

　テスト噴射してみると、スプレーパターンは三角錐になっているようで、手前は扇形に見えつつも奥側にあるテスト機材の壁面には小さな三角形ができている。噴射状態はどれも良好だが、燃圧を変えると3番の吹き方が変わってきた。実用上は全く問題ないと思うが、僅かな個体差はあるようだ。

　次に決まった駆動パターンを与えて燃料（に近い試験液）をメスシリンダーに噴射させる。直噴インジェクターは噴射量別に番号があり、このエンジンでは3で揃えてあるが、測ってみると一番多い2番と最も少ない4番での差は7.3%もあった。テストの燃圧が全く異なるので、このバラツキが40 kPa～200kPaという実作動時でどう影響するかは分からない。ただし、個々の作動自体は正常なので、始動不良の原因ではないと考えられる。最後に超音波クリーニングを行うと、先端のカーボンがキレイに取れた。

インジェクターサービス機器のASNU（アズニュー）の日本輸入元。ケーターハムのスペシャリストとしても有名で、各種エンジンのオーバーホールやチューニング、レストアなどでも高い技術を持っている。

入間郡三芳町北永井258
TEL：049-257-4117

• ASNU（アートインターナショナル）

扇形に広がりムラのないキレイな噴霧。その奥側は機材の壁面にぶつかっているので、そこでも扇形が見えるが噴射としては、円錐をカットしたような状態か？　他の気筒でも同様な噴射で正常と思われる。

燃圧を増減すると、噴射パターンが変化し微妙な個体差が顕著に分かることがある。今回は3番のインジェクターでこのような噴射が起こるのが早かった。

4本のインジェクターの噴射量が揃うようにメーカーでグレード分けしているが、それでも噴射量の違いがある。左の1番より、79、83、80、77。燃圧が違うので実際の違いは分からないが少し気になる。

ASNUオリジナルの洗浄液を使った超音波洗浄。インジェクターを駆動しながら行うので内部も洗浄される。激しくこびりついた先端の汚れもキレイに落ちた。

クリーニング後。

ポート用インジェクターはスプレー、噴射量とも良好で53、54、54、54。これは文句なしの精度で揃っている。こちらも念のために洗浄を実施している。

インジェクターが起因する始動不良の可能性は少ないようだ。

吹き抜け跡。

これは破損したインジェクターシール。肉厚が薄くなって毛羽立ちも目立っている。インジェクターもガスの吹き抜け跡が残る。レース中にこうなったら悲惨である。サーキットを頻繁に走る人は要チェックだ。

　ワンメイクレースでも人気のTOYOTA 86だが、サーキット走行を頻繁に行っていると、直噴インジェクターのシールが損傷するトラブルがあるという。高負荷走行の連続で、インジェクター先端にあるシールが、溶けたようになるらしいのだ。こうなると、エンジンが吹けなくなり、パンパンと激しいバックファイヤーを起こすそうである。原因としては、直噴のインジェクターにはシリンダーからの燃焼圧が加わっているので、高回転の多用のほか、ノッキングを起こしたり、レブリミッターを作動させた時の高回転での燃料カット後に再開される燃料噴射で燃焼圧が激しく変動した場合に損傷しやすくなる。燃料カット後は燃焼室内部が新気で換気されてスーパークリーンとなるため、一発目の燃えがよすぎるらしい。某車でも、サーキット走行の頻度が高いと触媒の詰まりが発生するケースがあったが、これも理由はレブリミッター作動後の排気温度は1000℃ほどに達して、マニホールドにある触媒の担体が溶けるためと聞いたことがある。

　この直噴インジェクターシールは、強化品を発売するオートファクトリーで取り付てもらった。

　シールの交換には専用の純正SSTが必要になる。シールを傷めないで拡げるコーン型SST、インジェクターの溝にはめ込んだ後、広がった径を縮めるドーナツ状のSSTがセットになったものだ。シールは高価なものではないが、燃焼圧を受け止めるものなので、少しでもキズがあると漏れが起こってしまう。SSTを買わないのであれば、他の工具を流用して付けるのではなくショップに依頼したほうが確実だ。

オートファクトリーで販売されている86/BRZ FA20　直噴強化インジェクターシール。材質やブレンドを変更し、耐久性アップ。一台分4個セットで6480円（税込み）。

純正SSTはコーン型のシール拡大用とドーナツ型の収縮用で構成される。6804円（税込み）。左はオートファクトリーで製作したストッパー。この3点があれば完璧！

古いシールを取り外す。カッターでカットもできるが、インジェクターにキズを付けないために、一旦根元まで差し込んでシールを拡大してやるとよい。

ツメで押し込むと簡単。

テフロンシールは固いが、徐々にやると僅かに伸びるので、押し込んで径が広がったら手前に引っ張り出す。

先端の段付き部さえ乗り越えればラクに外れる。

インジェクターにドーナツ型のSSTをセット。この時、内面の面取り部を先端側に向ける。

さらにコーン型を先端に差し込めば準備OK。シールは平行を保ちながら押し、斜めにしない。

コーン型SSTを外し、シールをインジェクター先端の段付き部に移動。ドーナツ型SSTを手前に引き出すが、この時シールが段付き部を乗り越さないよう十分注意。

SSTを僅かに揺さぶりながらシールを密着させる。

製作されたストッパーは、ドーナツ型SSTを引き出す際に、シールが段差の内側に平行にとどまるようにする。

爪で押さえるよりはるかに確実にホールドする。

シールの変形がなく、段差内で自由に動けばOK。

車検整備や中古車販売の他、86、BRZ、Z33などのオリジナルパーツも開発。86&BRZのナンバー付きチューニングカーレースの8Beatにも参戦し、優勝も飾っている。

静岡県御殿場市萩原1440-1｜TEL:0550-84-3055　

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• 提供元：オートメカニック