内燃機関超基礎講座 | トヨタ・クラウンやレクサスISの2.0ℓ直4ターボのピストンとコンロッド[8AR-FTS型]

エンジンの燃料エネルギーを直接受け止めるピストン、そしてそれをクランクシャフトに伝えるコンロッド（Connecting Rod）。エンジンの3C部品の華ともいえる存在だ。ここでは、トヨタ・クラウン、レクサスNX／IS／RXなどが搭載する2.0ℓ直4ターボエンジン（8AR-FTS型）の高い燃焼圧力への対応するピストンとコンロッドに迫ってみよう。

ピストンピン側 側面

ピストン冠面

　直噴とポート噴射を組み合わせた燃料系を持ち、高タンブルによる急速燃焼で出力／トルクを得るエンジンだけに、回転系部品の軽量化は徹底して行なわれている。コンロッドはロッド面の断面積をできるだけ削り、全体の重量は前世代に比べて約40％低減された。強度を高めながらも切削加工性はHV300並みである。ピストンはハイトが低くスカートが短い。強いタンブル流を得るために設計を詰めた冠面の精度を確保するため、鋳造時には冠面に「ツノ」が出ないようにした。ピストンのトップリングには鋳鉄を鋳込み、過給エンジンの高い燃焼圧にも充分耐えられる。最新の過給エンジンはここまで配慮しているという見本と言える。

コンロッド正面

SPECIFICATION




ボア ／ 86㎜


ストローク ／ 86㎜


ピストン重量 ／ 371ｇ


ピストン全高 ／ 58㎜


ピストンピン側外径 ／ 85.5㎜


ピストンスカート側外径 ／ 85.8㎜


ピストンピン径 ／ 24㎜


ピストンピン重量 ／ 140ｇ


コンプレッションハイト ／ 36.4㎜


コンロッド全長 ／ 216㎜


コンロッド重量 ／ 644ｇ（ボルト含む）


大小端中心間距離 ／ 162.4㎜


連棹比 ／ 3.777


小端部幅 ／ 21.9㎜


大端部幅 ／ 21.8㎜


コンロッドボルト長 ／ 54.2㎜


コンロッドボルト重量 ／ 29ｇ

ピストンリング＆ピストンピン

8AR-FTS


シリンダー配列　直列４気筒


排気量　1998cc


内径×行程　86.0mm×86.0mm


圧縮比　10.0


最高出力　180kW/5800rpm


最大トルク　350Nm/1650-4000rpm


給気方式　ターボチャージャー


カム配置　DOHC


ブロック材　アルミ合金


吸気弁／排気弁数　2／2


バルブ駆動方式　ロッカーアーム


燃料噴射方式　DI+PFI


VVT／VVL　In-Ex／×