大きくご覧いただいたエンジン写真は、この4月に金子氏がロンドンで再会したトヨタ・カルディナのものである。本来は日本専用のエンジンとして登場した、希薄燃焼方式のリーンバーン機構を採用した1.8ℓの7A-FE型エンジン。その開発に携わったトヨタの柴垣氏に、大陸横断紀行中に発生したエンジン不調についての意見をうかがうことができた。
文：金子浩久／写真：山口真利、田丸瑞穂
※本連載は2003〜2004年までMotor Magazine誌に掲載された連載の再録です。当時の雰囲気をお楽しみください。
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ユーラシア大陸自動車横断紀行 Vol.23 〜カルディナとの再会〜
ロシアでなぜか急に機嫌を損ねたエンジン
ユーラシア大陸を横断し終えたあと、東京に戻ってきて、決まって僕と田丸瑞穂さんの口に上るのは、トヨタ・カルディナのエンジンの咳き込みについてだった。カルディナは、ウラル山脈を越えた国道M7号線を走行中に、それまで何ごともなく快調に回転していたエンジンが、急に不整を起こすようになったのだ。
症状としては、カルディナを発進させ、一定の速度に達して安定的に走るようになった時に発生していた。突然、「ガクガクッ」とエンジンが回転を止めようとし、それに従って、ボディが前後に揺すられる。
振動が起こるのは、エンジン回転が決まって2100前後にある時だ。でも、2100回転に達したら必ず発生するというものでもない。起こる時と、起こらない時とがある。その違いは、何だろう。
「こうやって、スロットルを少し戻した時に出ますよ。ホラッ」
神妙な面持ちになった田丸さんが、スロットルワークを細かく調節しながら、振動が発生する回転域を探っている。
「スロットルを踏み込んで加速していって、スッと抜いて2100回転ぐらいに落ちると、いきなりガクガクッて来ますよ。ホラッ」
その通りだった。回転が2100辺りにあっても、スロットペダルを戻さずに、踏み続けている限り「ガクガクッ」は起こらない。
田丸さんはM7号線沿いの自動車部品店を見付け、カルディナを停めた。ボンネットを開け、エアクリーナーのフタを開けてみると、中には虫の死骸や枯れ葉、枯れ枝、土ぼこりのかたまりがびっしり詰まっていた。
「これだ、これだ」
田丸さんはエアフィルターを取り出し、地面に叩き付けて中のゴミを出した。フィルターが詰まって、エンジンに十分な量の空気が送られなかったのだ。一件落着！
だが、僕らの目論見は通用しなかった。また、同じように「ガクガクッ」が起こったのだ。それも、発生する回転域が違っている。
「今度は、3000回転前後に上がりましたよ」
結局、僕らはなす術がなく、そのままダマしダマし走り続けるしかなかった。M7号線をモスクワまで走り、そこから北北西に進路を取り、一気にサンクトペテルブルグに向かった。
5日後、国際フェリーでドイツに入国し、そこからは天下のアウトバーンが待っていた。鏡のようにスムーズな片側3車線を、文明的な秩序にもとづいてクルマが走っている。
カルディナもずっとフルスロットルを続け、空いた直線では時速180キロ近くをマークした。エンジンは、3000回転よりもはるか上で回っているから「ガクガクッ」は発生しない。でも、回転をゆるめ、3000回転前後で少しスロットルペダルを戻すと、発生することに変わりはなかった。
「タンク内のガソリンが、ロシアのものからヨーロッパのものに完全に入れ替われば、出なくなるかもね」
ロシアとヨーロッパのガソリンのクオリティの違いや、あるいはオクタン価の差が「ガクガクッ」の原因であるならば、ドイツに入ってから走り続けてタンク内のガソリンが入れ代われば、解決するはずだ。
エンプティ近くまで走って、満タンにすることを繰り返したら、5回目でほぼ「ガクガクッ」は消えた。あのエンジンの不整は、いったい何だったのだろうか。
できたら、あのカルディナの7A-FE型エンジンを開発したエンジニアに会って、教えてもらいたい。願いというのは通じるもので、トヨタ自動車パワートレーン本部の柴垣信之さんが、質問に答えてくれることになった。
リーンバーンだったから起きたエンジンの不調？
柴垣さんは、僕らが旅行中にアップデートしていたホームページを見て下さっていたので、話は早かった。
「ホームページに書かれていたような、ガソリンのオクタン価の低さが咳き込みの理由ではないと思います」
では、何が原因か。
「スロットルペダルを少し戻すと振動が発生するということは、リーンバーン領域に入った時に発生すると考えて間違いないでしょう」
柴垣さんは、理路整然とリーンバーンエンジンの仕組みと7AFE型が開発された背景について説明してくれる。
7AFE型に採用されたリーンバーン技術の根幹を成しているのは「NO × 吸蔵式触媒」と「燃焼圧センサー」だということも明らかにしてくれた。興味深いのは燃焼圧センサーで、一番気筒の燃焼室内に設置され、なんと毎回のエンジン爆発トルクを計測しているという。センサー先端に埋め込まれた圧電素子が爆発の圧力によって1000分の1ミリの単位で歪むのを検知し、正常な燃焼が行われているかどうかを判断するのだ。
もし、あの時のカルディナに測定機器でも装着されていて、そのデータを柴垣さんに調べてもらっていれば、「ガクガクッ」の原因は判明していただろう。
燃料の質の問題の他に考えられるのは、スパークプラグが燃焼に必要な強さの点火を行っていなかったのではないかという疑問だ。
「他の回転域では点火しているわけですから、失火ではないでしょう。着火しても、すぐに消えていくのです。混合気が全部燃え切らないうちにピストンが下がって、圧力が下がってしまうのです。その可能性も高いですね」
柴垣さんは、慎重に言葉を選びながら、僕らの質問に答えてくれた。
「それとも、SCVが一時的におかしくなったのかな」
SCVとはスワール・コントロール・バルブの頭文字を取ったもので、燃焼室内に混合気の渦流を発生させることを目的としている。渦を発生させることで、シリンダー内部に空気をたくさん入れ、トルクを増すための工夫だ。そのバルブのバキュームパイプなどにゴミなどが詰まったりして、一時的にうまく作動しなくなっていたとすれば、これも合点がいく。SCVが2100回転なり3000回転前後でうまく働かず、吸入空気量が少なくなって、十分に燃えず、発生するトルクが減少する。
「ガソリンの成分の違い、SCVの作動不良ですかねぇ……」
いずれにせよ、カルディナのシリンダーヘッドを開けてみたり、柴垣さんに同乗でもしてもらわない限り、断定的なことは何も言えない。
「“1000分の1ミリ単位の歪み”とか、“シリンダー内の渦流”とか、そんなデリケートな動作が行われていたなんて、そのギャップの大きさに驚いてしまいます。僕らの旅は、タンクローリーのパイプから直接ガソリンを注ぎ込むような乱暴なことの連続でしたからね」
燃焼圧センサーを手に取って、田丸さんがしみじみと思い出す。
柴垣さんは、旅行中の僕らのホームページを見て、どんな感想を抱いていたのだろうか。
「たしか、前半は道路事情があまり良くなくて、後半はけっこう平均速度が高くなったんですよね。リーンバーンは、いろいろな要素によって燃焼が不安定になりやすい面があります。そういったところは、心配ではありましたね」
そうか、7AFEのリーンバーン燃焼が効力を発揮して好燃費で走るのには、ロシアの環境は適切ではなかったようだ。ガソリンスタンドの数がもっと少ないのではないかと事前に予想していたから、選択肢は7AFE搭載のカルディナしかないと決めていたのだ。
好燃費であるのに越したことはないが、それを実現するためには日本国内と同等の品質のガソリンが確保されていなければならない。まぁ、「ガクガクッ」と振動は起こったが、それで走れなくなったわけではないから、結果的に問題はなかったとも言えるのだが。
このカルディナを選んだ理由のひとつに、レギュラーガソリン指定だという点がある。田丸さんが何台も乗り継いでいるスバル・レガシィも候補に挙がっていたが、ほとんどのグレードがハイオク指定なのだ。ロシアの田舎で、ハイオクガソリンが確保できるとは思えない。
「ハイオクガソリンが指定されていても、最近のクルマはオクタン価に応じた制御を自動的に行っています。レギュラーガソリンを入れても、最高出力が出なかったり、ほんの少しだけ燃費が悪化するぐらいで、大きな問題はありませんよ」
えええっ、本当ですか。じゃあ、レガシィでも問題はなかったんだ。僕らは、大きく落胆した。
ロシアを横断するのに、「リーンバーンで好燃費」プラス「レギュラー指定のステーションワゴン」というチョイスは、理にかなった戦略だったと自負している。しかし、現実はその通りではなかったのだ。
「後半は、一日に1000キロ以上走られていましたよね。僕もドライブ旅行が好きなのですが、北海道でもあんなには走れませんね。ロシアでは、盗難の心配とかはありませんでしたか？」
柴垣さんは、僕のノートパソコンで再生している道中のビデオ映像を興味深そうに眺めている。走ってみたそうな感じだ。
「ガクガクッ」の原因を完全に特定することはできなかったが、柴垣さんにいろいろと教えてもらって良かった。行くかどうかはわからないけど、次に行く時のための参考に、大いになった。
（続く）
金子 浩久 | Hirohisa Kaneko
自動車ライター。1961年東京生まれ。このユーラシア横断紀行のような、海外自動車旅行を世界各地で行ってきている。初期の紀行文は『地球自動車旅行』（東京書籍）に収められており、以降は主なものを自身の ホームページ に採録。もうひとつのライフワークは『10年10万kmストーリー』で、単行本4冊（二玄社）にまとめられ、現在はnoteでの有料配信とMotor Magazine誌にて連載している。その他の著作に、『セナと日本人』『レクサスのジレンマ』『ニッポン・ミニ・ストーリー』『力説自動車』などがある。
田丸 瑞穂｜Mizuho Tamaru
フォトグラファー。1965年広島県庄原市生まれ。スタジオでのスチルフォトをメインとして活動。ジュエリーなどの小物から航空機まで撮影対象は幅広い。また、クライミングで培った経験を生かし厳しい環境下でのアウトドア撮影も得意とする。この実体験から生まれたアウトドアで役立つカメラ携帯グッズの 製作販売 も実施。ライターの金子氏とはTopGear誌（香港版、台湾版）の 連載ページ を担当撮影をし6シーズン目に入る。
