- 【スズキ】JB64ジムニー☆113【新型】
63 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:03:35.56 ID:Vvsdtxed - https://socialbeanz.com/entry/2020/01/13/185700/
私が書いたR06Aエンジンのチューニング耐性への反論について
先日の記事「アルトターボRSのチューニングの可能性」をはじめ、私は今まで数回に渡り「R06AエンジンはF6AやK6Aより弱い」と書いてきました。 それに対し「R06Aエンジンは決して弱くない。
あなたは古すぎる考えで短絡的に決めつけている」という主旨の反論があったのでここで反論と言うわけではありませんが、誤解を解くためにも理論に基づいた説明をしたいと思います。
私は決してR06Aエンジンが嫌いな訳でもなく、また、ダメなエンジンだと考えているわけでもありません。 先日試乗したアルトターボRSも「ノーマルで乗っているぶんには」非常によくできたエンジンだと感じましたし。 ただ、「チューニング素材としてその中身を技術的に見た時に、R06Aというエンジンの弱点」を偏見なく素直に理解していただきたいだけなのです。なにもこれはR06Aに限ったことではなく、新しいエンジンが出たらまずチューナーがやることは「そのエンジンのウィークポイントを見つけ、どう対策するか」というのがチューニングのファーストステップですので。 今回の話は内容的には一般の人にはあまり面白くないとは思いますが、私も技術畑で生きてきたはしくれですので、できるだけ理論的に説明し、私の真意を少しでも解っていただけると幸いです。
 
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64 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:06:03.52 ID:Vvsdtxed - アルトターボRSのR06Aターボエンジン。
ターボラグをほとんど感じさせず2000rpm以下から充分なトルクを出し、
しかもレッドゾーンまでタレることなく回る非常によくできたエンジンです。
しかし、パワーアップチューンに対しての「余裕」はF6AやK6Aほどは高くないことは明白です。
実際に、このアルトターボRSのR06Aターボエンジンの最大トルクが10kg-mで抑えられているのも、
耐久性を考えてあえて控えめにしているのだと思われます。
R06Aエンジンのクランクシャフトの剛性、強度について
私もR06Aエンジンの全てを知り尽くしているわけではありませんので、
今回はその一例としてクランクシャフトについて書きます。
なぜならその反論してきた人曰く
「R06AのクランクシャフトがK6Aより細くても、
K6Aより強い材質でできているから弱いということはない。
それはこの20年でクランクシャフトの鋼材の強度が30%近く上がっているからだ」と言ってきたからです。
しかし申し訳ありませんが、
これは私に言わせれば「全くお笑い」な話なのです。
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65 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:06:47.88 ID:Vvsdtxed - R06Aエンジンのクランクシャフト。詳細は後述しますが、ジャーナル径、クランクピン径ともに細いうえ、ロングストロークなのでクランクアーム長が長く、そのせいでクランクシャフトの剛性に重要なオーバーラップがほとんどありません。 見るからに「華奢な」クランクです。
まずは鋼材の強度数値と剛性（弾性限）とはまた別の話だということを勉強してください
最近はよく雑誌でもクルマのモノコックボディにも「◯◯MPa級の超高張力鋼材が使用されている」などと解説されることが多くなりました。ここで言う「張力」というのは専門的には「引っ張り強さ」と呼ばれるもので、たとえば「1000MPa級の超高張力鋼は約100kg/mm^2の引っ張り強さである」ということです。最近では1500MPa級などという超高張力鋼板もクルマのボディ、フレームの要所に使われはじめています。
＜注意＞ここでは現在のSI単位に合わせてMPaという単位を使いましたが、私のポリシー上、この先は従来からの単位である「kg/mm^2」の単位を使いますのでご了承ください。なお「1kg/mm^2=9.8MPa」ですので、MPaに換算する場合は単純に約10倍の数値にして考えていただければ良いです。
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66 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:08:08.59 ID:Vvsdtxed - さて、以上のような前置きを頭にいれていただいた上で、この反論をしてきた人が言っているのは、要するにクランクシャフトに使用されている材質のこの引っ張り強さが20年前のK6Aエンジンより現在のR06Aエンジンのほうが30%高く
（強く）なっていると言いたいわけで、
そのため「単純にクランクシャフトのメインジャーナル径やクランクピン径の太さだけを比較してR06AはK6Aより弱いというのは単純な考えすぎる」と言いたいわけです。
これはK6AエンジンとR06Aエンジンの要所を比較した表ですが、他の要素はおいといて、クランクシャフトの径に注目してください。見てのようにメインジャーナル、クランクピンともにK6AよりR06Aのほうがかなり細くなっています。 なお、クランクシャフトの製法は両者ともに鍛造です（K6Aはターボエンジンのみ鍛造。NAエンジンは鋳造です）
しかし、鋼材の強度というのは「引っ張り強さだけで決まるものではない」
単純に考えれば、たとえば100kg/mm^2の材質よりも130kg/mm^2の材質のほうが30%強いというのは間違っていません。しかし、この数値はあくまでも「ワーク（品物）を単純に引っ張ったときにどのくらいの力で破断するか」を示したものにすぎません。 しかし、クランクシャフトはそんな単純な力を受けているわけではありません。エンジンの動作を少し考えればわかることですが、ピストンからの燃焼圧力はコンロッドを介してクランクピンにかかり、これはクランクシャフトを「ねじれさせる力」として働きます。 そして、多気筒エンジンの場合はこの力が順次クランクシャフトの全長に渡って起きるわけですから、これはクランクシャフトを「曲げさせる力」となってかかります。 そう、クランクシャフトにかかる大きな2大要素となる力は「ねじれ応力と曲げ応力」なのです。とくに強度上問題となるのは「ねじれ応力」のほうで、これはクランクシャフトを回転方向に「ねじり切ろうとする」力となって働きます。
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67 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:09:15.48 ID:Vvsdtxed - これはスポーツバイクのクランクシャフトですが、見事にねじ切れています。パワーやトルクに対してクランクシャフトの強度が限界を超えると、このように破断してしまうのです。また、振動によっても破損に至ることがあります。最近のリッターSSクラスのスポーツバイクではハードな走行を繰り返すとこのようにクランクシャフトが折れることはそう珍しいことではありません。それだけ「限界設計」をしているためです。
 
この「ねじれ応力」と聞いて「バネ（コイルスプリングやトーションバースプリング）を連想され「これってバネと同じじゃないか？」と思われた方、あなたは頭が冴えています。 そう、クランクシャフトに要求される強さというのはコイルスプリングやトーションバースプリングのようにねじれ応力に対して対抗する剛性そのものなのです。
私のK6Aエンジンのクランクシャフト。オーバーホール時に撮影したものです。ジャーナル径、クランクピン径が太く、ショートストロークなのでオーバーラップ寸法も大きいため、捻れ剛性に余裕があります。上で載せたR06Aのクランクシャフトと比べると見るからに頑丈です。もっとも、そのぶん重く、フリクションロスも大きいという欠点もあるのですが。
ここで重要になるのが「ヤング係数（ヤング率）」と「弾性限」
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68 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:09:55.50 ID:Vvsdtxed - ここからちょっと話が難しくなります。 金属材料の強さというとまずは前述した「引っ張り強さ」が挙げられることが多いですが、先にも書きましたようにこれは単にそのモノを引っ張ったときの強さでしかありません。では、クランクシャフトにとって重要な「ねじれ応力」に重要な数値は何かというと、それが「弾性限」なのです。その弾性限を決めているのが「ヤング係数（ヤングスモジュラス、縦弾性係数とも言う）」というものです。 早い話、このヤング係数を引き上げることができればねじれ応力に対しての対抗力も引き上げることが可能なのですが、残念ながらこのヤング係数というのは鉄鋼鋼材の場合、その合金成分の種類に関係なく約21000kg/mm^2と一定であり、これは20年前も現在も変わることはありません。 では、ヤング係数を変えられないのならもうひとつの要素「弾性限」を引き上げれば強くなるじゃないか、と思ったあなた、はい、それが正解です。現実に前述した超高張力鋼材だってその弾性限を引き上げていった結果、現在のような「強い鋼材」となったわけですから。
しかし「弾性限引き上げには物理的限界点が存在する」
ここが現在の金属材料工学の限界とも言えるのです。前述したようにヤング係数は一定、それに対して弾性限は熱処理（焼き入れ）をして硬くしていけばどんどん向上していきます。 つまり、「より強くしたいのならばより硬く焼き入れれば良い」となるのですが、なぜか焼き入れ硬さ（硬度）HRc45〜50を頂点にそれ以上硬くすると逆に弱く、そして脆くなっていくだけなのです。 なぜこのHRc45〜50を境にそれ以上強くならないのかは「鋼材の七不思議」の一つとしていまだに解明されていないのです。 一説によればこれが解明されればノーベル賞ものだとさえ言われています。
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69 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:11:12.80 ID:Vvsdtxed - とにかくまずは「R06Aエンジンは弱い」ということを認めたうえでチューニングすること
世の中にはどうしても「R06Aエンジンの弱さを認めたくない人」がいるようですが今まで書いた通り、理論上それは証明でき、それを覆すことはできません。 ただし、私が誤解してほしくないのは、いくらR06Aが弱いからと言っても当然ながら、ノーマルで乗っているぶんにはまったく問題はありませんし、軽いブーストアップチューン程度であれば簡単に壊れるなんてことはないので安心してください。
私がR06Aエンジンに対して言っている「弱い」という表現はもっと高度にパワーアップした場合の余裕のことで、「大幅なパワーアップや高回転化チューニングに対しての余裕が少ないと言う意味での弱さ」という視点で書いていることを理解してください。決してR06Aのノーマル状態での強度や耐久性について問題視して批判しているわけではないのです。くり返しになりますが、「チューニングを進めて大幅にパワーアップ（たとえば130PSオーバーや150PSオーバー）していったときにF6AやK6Aと比較してR06Aはその限界が低いのは否めない事実である」ということを理解してほしいのです。
私のこの「JA22Wのページ」では「もはやブーストアップ程度のチューニングはチューニングのうちに入らない」という観点から書いていると思ってください。最低でも100PSをオーバーするチューニングをしてその先からがそのエンジンのポテンシャル勝負であるという視点から比較、検証しているのです。
その意味においてやはりR06AというエンジンはF6AやK6Aに比べて「弱い」と言わざるを得ないということなのです。 以上で私の言いたいことがご理解いただけたでしょうか？
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70 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:12:14.79 ID:Vvsdtxed - 結果、R06AのクランクシャフトはK6Aのクランクシャフトの50.5%しか剛性がないことを示しているのです。 つまりR06AのクランクはK6Aのクランクのほぼ半分の強度しかないというわけです。 なお、これは同じ材質での比較ですから、仮に今回反論してきた人が言うようにR06Aの材質強度を30%高くしたとしても、R06AのクランクはK6Aのクランクの65.6%の強度しかないということになるわけです。
どうですか？これでいかにR06Aのクランクシャフトの剛性、強度がK6Aに対して弱いかがよくお判りいただけたかと思います。 もしK6AクランクとR06Aクランクを実際にお持ちの方は実際に寸法を測ってこの計算式に当てはめて比較してみると面白いと思います。おそらくそれほど大きな誤差のない結果が出るはずです。 ここでもし、F6Aのクランクシャフトがあったとしたらそれぞれの剛性の高い順序は「K6A＞F6A＞R06A」となるはずです。
このように、K6Aエンジンのクランクシャフトは実に「非常に強い」設計なのです。言い方を変えると「無駄に強すぎる設計」とも言えます。なにしろノーマルクランクで200馬力オーバーでもまったく問題なく使えてしまうわけですから（ちなみにF6Aクランクは200馬力オーバーで使うと確実に曲がります）。
逆の意味で好意的に捉えて言うならばR06Aのクランクシャフトは「無駄のない合理的な設計」と言った方がいいかもしれませんね。だからこそパワーアップに対する余計なマージンなどは与えず、可能な限り無駄なぜい肉をそぎ落とした設計となっているわけです。
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71 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:12:45.35 ID:Vvsdtxed - K6Aエンジンのクランクシャフトが「異常な強さ」で設計されている大きな要因はやはり競技ベース車であるこのHB21SアルトワークスRの存在が大きかったからでしょう。このワークスRはダートレースにおいて排気量の大きい格上のライバル達と対等に戦うために200PSも視野に入れたチューンナップをすることを前提に設計されていたため、クランクシャフトだけでなく、各部にハイブースト、ハイパワーに対応した基本ポテンシャルが与えられていました。 つまり「パワーアップチューニングすることを前提に設計されていた」わけです。
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72 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:13:36.27 ID:Vvsdtxed - やはり「100PSを超えるハイパワーチューニング」をするならR06AよりもF6AやK6Aをベースにしたほうが断然有利となることは疑う余地はありません。シャーシダイナモなどで短時間だけパワーを出すだけならR06Aでも100PSオーバーも充分余裕でしょうけど、果たしてそのフルパワーを連続して出し続けるような実走行、たとえば長距離での連続全開最高速アタックなどで耐久性が確保できるのかはかなり疑問です。 とは言っても、R06Aでも実際のところは100PSくらいならそのパワーを常用しない限りは通常のストリート使用であれば全然問題ないと思います。ボーダーラインは150PSを超えてからでしょうかね。
果たしてR06Aでそこまでパワーチューニングする人がどれだけいるのかわかりませんが、すでに現在のK6Aのチューニングでは150PSオーバーはもうジムニーでさえそう珍しい時代ではなくなってきています。
今の私はそういう一歩先の視点から軽自動車のエンジンチューニングを見ているのです。
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73 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:14:13.51 ID:Vvsdtxed - 剛性の高いクランクシャフトにそれを強固に支えるラダービームロアケース構造というレーシングエンジンと同様の設計で造られているK6Aエンジン。オープンデッキという弱点を除けば、まさにチューニングベースとして理想に近い思想で設計されていると言えるでしょう。
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74 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:39:37.18 ID:Vvsdtxed - 新旧アルトワークスのエンジンについて質問します。
k6aとr06aの違いを具体的に教えてください。
加速性能や高速の伸びなど知りたいです。
また、改造自由度はどちらがありますか?
ご存知の
方宜しくお願いします。
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75 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 11:40:12.03 ID:Vvsdtxed - 旧ワークスに乗ってますが、そもそもK6Aはレース用のエンジンとして開発されていて、本来は80馬力も有り、ノーマルでは、市販化の為にリミッターや糞詰まりマフラー等を付けて無理やり馬力を落としてます
また、ショートストローク型のエンジン+中回転域型のターボを組み合わせてるので、低回転域ではスカスカ、ブースト圧が掛かる中高回転域で伸びるドッカンターボです
改造自由度は高く、吸排気とecu変えただけで、80馬力、エンジンノーマルでタービン交換だけで150〜200馬力は出せ、ハイコンプピストン、強化バルブスプリング、ボアアップキットまで有り、入手困難ですが、レース用c1コンピュータやクロスミッションまで有ります。
対して、r06aは、所詮燃費を出す為のエンジンで、クランク周りの肉薄化、バルブスプリングのバネレート低下、ロングストローク、低回転タービンを組み合わせており、高回転まで回らず、ノーマルで許容範囲ぎりぎりでしか作られて無いので、タービン交換しても80〜100馬力程度が素人カスタムカーの限界点で、チューニングメーカーのコンプリートカーでも100〜150馬力しか出てません!
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77 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 12:03:21.05 ID:Vvsdtxed - 大容量タービンを使用し、ノーマルの約2倍のパワーを出しながらも、低速トルク域がノーマルよりも扱いやすくなっているのが特徴で、絶妙にチューンされたベースエンジン、K6Aターボとの組み合わせによるものでしょう。
エンジンの性能曲線を見ても、低速域のトルク特性が、ノーマルとほとんど同じなのがわかります。
その上、3500rpmからの中速トルクの立ち上がりはノーマルのそれを上回るほどのもの。
さらに最高出力の発生回転数も、あまり高回転側にシフトしていません。
つまり低中速トルクは、ほぼノーマルと同等で扱いやすい特性、そして高回転域ではノーマルの約2倍ものパワーが得られるのです。
非常に完成度の高い、120psのチューニングコンプリートエンジンです。
登場から約20年経ちながら、今現在も進化し続けるスズキ K6Aターボエンジンは、やはり素晴らしいエンジンですね！
この１２０馬力エンジンは、レベル的には初歩レベルにすぎません。
K6Aターボは、もっと上の１５０馬力、２００馬力以上さえも可能なのです！
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- 【どこでも】 JB23ジムニーpart202【走るよ】
753 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 12:22:38.75 ID:Vvsdtxed - YOKOHAMA GEOLANDAR M/T G003
ヨコハマ ジオランダー エムティ ジーゼロゼロサン
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- 【スズキ】JB64ジムニー☆113【新型】
83 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 12:56:51.33 ID:Vvsdtxed - https://www.youtube.com/watch?v=p-XhzSgc4ks&feature=emb_rel_end
新型ジムニーだけで３０台！【愛知のJB64・JB74オフ会】に潜入。カスタム女子も多数【MS-127】NEW JIMNY
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- 【スズキ】JB64ジムニー☆113【新型】
86 ：阻止押さえられちゃいました[]：2020/10/17(土) 15:59:56.79 ID:Vvsdtxed - https://www.youtube.com/watch?v=LZPVQ6gX7pM
老舗が仕上げた新型ジムニー＆シエラのカスタムカーにヨシムラのマフラーがついていた件。【APIO JB64&JB74】
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