NAエンジンは自動車用エンジンの最も基本的な形式ですが、出力やトルクといった面で不満があることが多いエンジンでもあります。
そんなNAエンジンのパワーアップ手段としてチューニングがあり、さまざまな方法があります。
今回はそんなNAエンジンのチューニングをご説明しましょう。
NAエンジンのおすすめチューニング
NAエンジン、つまり自然吸気エンジンは効率や燃費がよく大衆車によく採用されるのですが、メーカー純正のスペックでは車の走行性能に不満がある場合があります。
NAエンジン(自然吸気エンジン)とは？メリット5つ！音が最強の魅力？！とくにスポーツカーや、スポーティなデザインをした車などに顕著で、ドライバーが車に求めるものがない場合にチューニングという手段を取ることが多いのです。
NAエンジンのチューニングにはライトなものからハードチューニングまでさまざまあり、スペックの上昇とともにコストも増加していきます。
そんなさまざまなチューニングをご紹介していきます。
マフラー交換
まずエンジンのチューニングの中で最も基本的でライトなものとして、マフラー交換による排気抵抗の減少を狙ったものがあります。
よく街中で野太い音を出して走っている車を見かけますが、これらはマフラーを交換してあるものが多く、ノーマルよりも太いマフラーとなっています。
マフラーの径を太くするとそこを通る排気ガスが流れやすくなり、排気時の抵抗を減らすことができます。
これにより余計な抵抗が無くなった分エンジンの出力を高めることができ、太いマフラーの交換だけで出力を数十馬力も改善させることができます。
マフラー交換はチューニングとしては非常に簡単に実施できるのが特徴で、車をジャッキアップして下側から排気管を取り外し、太い排気管を取り付けるだけという、個人でもできるレベルの簡単さです。
ですがマフラー交換によって騒音が大きくなるデメリットに加え、排気の抜けが良くなったことでの低速トルクの低下も招きます。しかし車が簡単に早くできるので、非常に幅広く活用されるチューニングです。
なおマフラー交換時に排気ガスを処理する触媒をなくしたりする人もいるのですが、確かに出力はこのほうがあがるものの環境に悪影響が増えるのでやめておいたほうがよいでしょう。
スポーツ触媒という抵抗を減らした触媒もありますので、使うとしたらそちらのほうがいいですね。
エアクリーナー交換
もう一つ簡単なチューニングとしてエアクリーナーの交換があり、こちらは吸気の抵抗を減らすことを目的としています。
エアクリーナーはエンジンに空気を取り込む前にゴミなどを除去する部品で、フィルターを使っていることからそれなりに大きな抵抗を持ちます。
そのエアクリーナーを抵抗の少ないものに交換することで空気を通りやすくし、エンジンの出力を上げることが出来ます。
効果は数馬力程度~十数馬力の改善となりますが、こちらも部品の取り外しと取り付けのみで行えるので非常に簡単と言えます。
またエアクリーナーはノーマルは箱のような形状になっていますが、スポーツ用部品はキノコのような形のものもあります。
ノーマルではエアクリーナーの前に吸気口であるインテークダクトがありますが、キノコ型のエアクリーナーはそれ自体から空気を吸い込みます。
エンジンルーム内に吸気口がきてしまうのでエンジン熱で温まった空気を吸い込むことになりますが、それよりも抵抗の少なさによる出力アップが効果としては上なのです。
コンピューターチューニング
マフラーやエアクリーナーでのチューニングは出力はアップするものの、エンジン本体には一切手を加えないライトチューニングといえます。
ですがさらに出力を高めたい場合には、エンジン本体のチューニングが欠かせません。
その中でもっとも簡単なチューニングとして上げられるのがエンジンコンピューターの変更で、おもに燃料噴射量などの制御を出力やトルク重視なものに変えることでのチューニングを行います。
最近のエンジンは電子制御化が進んでいるので、その制御を行うコンピューターを変更するのは総合的なエンジンチューニングといえます。
これによって燃費重視の制御を出力やトルク重視にすることによって、燃料消費量を増やしたり、点火時期を変更したりしてエンジンのパワーを上げています。
燃費は悪くなりますが、エンジン本体の部品を一切変更しなくてもチューニングできるのが便利です。
コンピューターのセッティングによって数十馬力ぐらいは改善が見込めますが、出力ではなく加速と低速トルク重視にすることもできます。
前述のマフラーやエアクリ変更ではどうしても低速トルクが減ってしまうのですが、そういったデメリットを打ち消すこともできるでしょう。
コンピューターチューニングにはノーマルのコンピューターを書き換える方法や、別のコンピューターを追加する方法、コンピューター全体をチューニング品に変える方法など、様々な方法があります。
ハイカムチューニング
エンジン本体の部品交換によるチューニングのひとつがハイカムチューニングで、エンジンのバルブ系を変えて吸入空気量を増やすのが目的です。
ハイカムシャフトとは？効果/メリット1つデメリット3つ！アイドリングが不安定？！エンジンの出力を上昇させるにはより多くの燃料を燃やすことが必要ですが、それには空気の量も増やす必要があります。
ターボチャージャーなどの過給機はまさにそれを目的としたもので、NAエンジンではバルブ系をチューニングすることで吸入空気量を増やすことができます。
これによって十数馬力の改善効果が得られますが、ハイカムチューニングでも低速トルクは少し減少します。
バルブはシリンダー内にある一定の長さ飛び出て空気の通り道を作るのですが、ハイカムチューニングではバルブを制御するカムシャフトなどを変更することでそのバルブストロークを増やします。
機械的な部品変更のみでチューニングが可能で、また車種やエンジンごとのチューニングキットが多数販売されていることからも、チューニングの方法が確立されている方法です。
チューニングキットにはバルブ関係の部品に加えて、専用コンピューターや専用ピストンなどがセットになっており、エンジン型式によっては車からエンジンを降ろさなくても部品交換ができる場合もあります。
ただ個人ではなかなか難しいので、チューニングショップなどに依頼するのが基本となります。
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ハイコンプチューニング
ハイコンプチューニングはエンジンのピストンを変更するチューニングで、エンジンの圧縮比自体を高めることで出力を向上させます。
エンジンの出力はピストンでの圧縮比にも比例しており、高い圧縮比にすることで数十馬力程度の改善が見込めます。
またトルクも同時に上昇するので、低速トルクが不足するということもあまりありません。
ですがハイコンプ化によって圧縮比が上がるとノッキングの可能性が高くなりますので、コンピューターのチューニングやカムチューニングなども一緒に行う必要がある場合がほとんどです。
チューニングとしては難易度の高いものであり、ただ部品を交換しただけではなかなか良い結果は得られません。専門のチューニングショップにおまかせするのがよいでしょう。
スーパーチャージャー追加
NAエンジンの出力を過給機を使わずに行うことを「メカチューニング」と呼びますが、メカチューニングでは出力上昇にはある程度限界があり、一気に出力をあげようとなるとやはり過給機を使うのが手っ取り早い方法です。
その中でもスーパーチャージャーを使ったチューニングはNAエンジンの走行特性をある程度キープしたまま出力を上げられるので、人気のあるチューニングと言えます。
スーパーチャージャーとは？仕組み/構造は？音が最高のメリット？！過給機は吸入空気を圧縮することでシリンダーに取り込む空気量を増やすシステムですが、ターボチャージャーを使うと独特の走行感覚となってしまってNAエンジンの持つレスポンスの良さなどを消してしまいます。
ですがスーパーチャージャーはエンジン回転数に比例して過給するシステムですので、NAエンジンと同じような滑らかでレスポンスの良い加速を得られるため、NAエンジンの特性が好きな人には好まれます。
ターボチャージャーとスーパーチャージャーの違い2つを比較！両方搭載も可能？！後付けのスーパーチャージャーはチューニングメーカーなどからさまざまなカスタムパーツが発売されており、車種ごとにキット化されたものなどもあります。
スーパーチャージャーはエンジンのクランクシャフトからベルト経由で動力を得ていますので、スーパーチャージャー本体に加えてベルト関係の部品、さらには吸気管につながる配管などで構成されています。
またさらに圧縮を行うためにインタークーラーを併用することもあり、そのための配管やバルブなども必要です。
スーパーチャージャーによる出力上昇は数十馬力に登る大きなもので、低速トルクも底上げされるので全体的に扱いやすくパワフルな車に仕上がります。
その反面騒音が増加したり、熱関係が厳しくなったりしますので、十分に実績のある車種なら有用なチューニングといえるでしょう。
ですが大型の部品の追加が必要なので非常にコスト的にかかるチューニングであり、さらにいくらNAに近いとはいっても過給機独特の走行感覚や音も出てきてしまいます。
NAエンジンの良さを重視するなら過給機チューニングは邪道とする人も少なくなく、このあたりは考え方の違いと言えるでしょう。
なおスーパーチャージャーの後付けについては以下の記事で詳しく解説しています。詳細まで知りたい方はこちらもあわせて参考にしてみてください。
スーパーチャージャー後付けの注意点7つ！費用はいくら？車検はどうなる？ターボチューン
エンジンの出力を最大限発揮させたければ、ターボチャージャーによるチューニングが最大の効果を発揮します。
ターボチャージャーは排気ガスのエネルギーを使って過給を行うシステムですが、その効果は非常に高く、1.5倍の排気量のNAエンジンと同等の性能を発揮できると言われます。
出力上昇代としては、ターボチャージャーの大きさにもよりますが、数十馬力から百馬力以上上げられる場合もあり、チューニングとしてはかなりヘビーなものとなります。
ですがその分改造範囲は非常に広く、ターボチャージャーの搭載場所に始まり、ターボと排気管の接続配管、吸気管の接続配管、ターボ冷却用のオイル配管など、さまざまな部品を追加させなければなりません。
またこちらでもインタークーラーを併用するのが一般的ですので、それらの部品増加もあります。
インタークーラーターボとは？仕組み/構造は？ターボチャージャーとの違いまで解説！ということはエンジンだけでなく車両側の改造もそれなりに多く、技術的な難しさとコストの高さは他のチューニング以上です。
その分チューニングの効果は最高に得られますが、ここまでやるかどうかはその車にどれほどお金をかけられるかにもよるでしょう。
なおターボについては以下の記事でも解説しているので、興味のある方はこちらもあわせて参考にしてみてください。
ターボエンジンとは？仕組み/構造は？メリット2つとデメリット4つ！NAエンジンのチューニングの順番
さてここまでご説明してきたNAエンジンのチューニングですが、基本的に上から下にいくほどハードなチューニングとなります。
| チューニング範囲 | チューニング内容 |
| ライトチューニング | マフラー交換 |
| エアクリーナー交換 | |
| ミドルチューニング | コンピューターチューニング |
| ハイカムチューニング | |
| ハイコンプチューニング | |
| ハードチューニング | スーパーチャージャー追加 |
| ターボチャージャー |
下に行くほどチューニングの効果は高くなりますが、その分技術的な難しさとコストも高くなっていきます。
またエンジン本体のチューニングはエンジン自体の耐久性に悪影響を及ぼす場合があり、ハイコンプや過給機チューニングはその影響が顕著です。
エンジン本体にはノーマルの状態で決められた設計上の耐久性があり、それを超える出力やパワーを与えるというのは、本来の耐久性を減らす行為です。
それに加えて圧縮比や過給で燃焼エネルギー自体が増えるというのは、悪くすればエンジン本体の部品を破損させてしまう可能性もあるので、エンジンがチューニングに耐えられるかどうかの見極めが必要です。
ですのでチューニングは基本的にライトなほうから徐々に進めていくほうがよく、ハードなチューニングを進める前にはチューニングショップなどに相談して前例があるかどうか、故障事例がないかどうかを把握してから決めましょう。
あまり無理をするとエンジンを壊して再起不能にさせてしまうことに繋がりかねません。
なお過給機については以下の記事でも取り上げているので、興味のある方はこちらもあわせて参考にしてみてください。
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