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エンジンテクノロジー超基礎講座053｜レースエンジン屋魂で開発した量産V10［トヨタ1LR-GUE／レクサスLFA］

世良 耕太
公開日：
更新日：
エアファンネル展示用写真
エアファンネルは展示用の飾り物で、実際は樹脂製一体型のファンネル+10連スロットルが取り付けられる。アッセンブリーはヤマハ発動機本社工場（静岡県磐田市）で行なう。ひとり1台のセル組み立て式。試作の段階から組み立てに携わっているのが強み。重量は200kg+αで同クラスのV8エンジン並みに抑えた。
5-1レイアウトとしたステンレス製等長エキゾーストマニフォールドの各ブランチは一体成形。チタンやインコネル（ニッケル系合金）も試した。排気のサウンドチューニングは三五が担当。右バンク側には、メインのスカベンジポンプとオイルポンプを装着。左バンク側にシリンダーヘッドとチェーンケースのオイルを吸うサブのスカベンジポンプを取り付けている。
耐久性を考慮して直打式とはせずロッカーアーム式を採用。ロッカーアームのカム摺動面にDLCコーティングを施す。吸排気側ともに可変バルブタイミング機構を装備する関係上、アルミ鍛造製ピストンはフルリセスに近い状態。「手前味噌ですが、その状態に加え88mmのボアで圧縮比12.0の燃焼室を作り込んだのは頑張ったほう」と吉岡氏。
クランクケースは各気筒独立構造（6ベアリング）とし、剛性を確保。ドライサンプとしてエンジン全高を抑えると同時に、オイルの撹拌抵抗を減らしている。
濁りのないサウンドを作り出すため、左右独立の排気システムを設計。エキゾーストマニフォールドのブランチはほぼ等長（±40mm）。エンジン部2ヵ所、トランスアクスル2ヵ所の計4ヵ所でパワートレーン全体をマウント。トルクチューブと排気管の2階建て構造とし、センタートンネルの幅を狭く設計している。
テールパイプは3本出し。メインマフラー（チタン製）の前にバルブを配置。3000rpm未満ではバルブを閉じ、左右バンク独立で入ってきた排気はメインマフラー内を回遊して消音、下部の1本から排出。3000rpm以上ではバルブを開け、ほぼダイレクトに上部の2本から排出。高次成分のみを抽出したハイピッチなサウンドを奏でる。
共鳴特性がそろうように、サージタンクに設けるエアコネクターの位置と高さを最適化。きっちりそろえると味気ない音になるため、ランブル（ゴロゴロ感）を演出した。サージタンクの天板が気持ちいい音で共鳴するよう、ヤマハ株式会社（楽器製造）に協力を依頼し、アコースティックギター内部に配するリブを設計するのと同じ解析手法を応用した。
ヤマハの協力を仰ぎ、サージタンク内の空間共鳴と振動板共鳴の最適化を図った。その解析作業の様子を示す。サージタンクの左右を結ぶようにリブを配置。エアコネクター開口部周辺の剛性を強化した。結果、爆発一次成分を強調する吸気サウンドを実現している。この吸気音はダッシュ開口部（上部=中高音、下部=中低音）を通じてキャビンに伝達させている。
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