開発に携わったエンジニアが手塩にかけて育てたエンジンのことを嬉しそうに話してくれると、話を聞いているこちらもなんだか嬉しい気分になってくる。第41回東京モーターショーでレクサスLFAのエンジンについて説明を受けたときがまさにそうだった。説明してくれたのはヤマハ発動機株式会社AM事業部AM第1技術部設計グループ主務の吉岡伸二氏だ。レクサスLFAが積む1LR-GUE型エンジンは2000年から開発がスタート。トヨタ自動車の監修のもと、ヤマハ発動機が業務委託を受けて基本的な設計開発業務を行なった。その中心人物のひとりが吉岡氏である。
2010年に500台限定で販売を開始するレクサスLFAは、メルセデス・ベンツSLS AMGやマクラーレンMP4-12C、フェラーリ599がライバルとなるような、スーパースポーツカーだ。エンジンは既存のどのユニットとも共通性を持たない専用設計とされた。排気量は4800cc。形式はV型10気筒。車両開発がスタートした時点でV10をフロントミッドに搭載することは決まっていた。吉岡氏は「聞いた話」としてV10に決まった経緯を話す。
「V8では夢がないだろうという話がまずありましたが、振動も問題でした。高回転で回そうと思えばフラットプレーンのクランクシャフトが必然になりますが、それだと二次振動がきつい。振動対策をしていくと重くなりますし、かといってクロスプレーンにすると音がゴロゴロしてしまう。V12も検討しましたが、クランクシャフトのねじり振動がきつくて高回転化に不向き。という背景からV10が素直な解だということになりました。V10といえば当時はダッジ・バイパーしかありませんでしたが、あちらはOHVですので、LFAでやれば斬新さがある。F1とのつながりもありました（トヨタは2002年からF1に参戦。当初は3ℓ・V10を積んでいたが、2006年に規則が変わり、2.4ℓ・V8にスイッチ）。プロジェクトが始まった頃は、次のBMW M5（2004年）がV10で出てくるかもしれないという状況でした」
フロントミッドに搭載するとなると、タイヤ切れ角やサイドフレームと整合性をとる必要が出てくる。エンジンに与えられる幅はおよそ70cm。バンク角60度ではVバンク間に独立スロットルが収まらないし、90度にするとエキゾーストマニフォールドが等長にできなくなる。
「75度くらいが吸排気のバランスがちょうどいいのですが、72度にすると等間隔点火にできるし、搭載性がいい。このエンジンの場合はサウンドへのこだわりもありました。その点、72度が一番いい音がする。どう検討しても72度がベストだという回答が出てきました」
性能目標を達成する狙いとともに、サウンドへのこだわりからも必須だった5-1レイアウトの等長エキマニはステンレス製。チタンやインコネルも検討したが、コストや生産性、耐久性の面から断念した。F1では反射波を生んで排気の引っ張り出し効果を得る拡管（ステップドエキマニ）が一般的。1LR-GUEの開発でも試したという。
「（開発スタッフに）レース出身の人間が多かったので、当然試しました。F1みたいに1万何千回転も回せばいいのでしょうが、このエンジンの場合はまったく効果ありませんでした」
9000rpmを目標にした1LR-GUEは、量産エンジンとしては無類の高回転ユニットだ。トヨタ自動車エンジンプロジェクト推進室で1LR-GUEの開発を監督するポジションには、モータースポーツ部で腕をふるったエンジニアが就いた。レーシングエンジンの開発で得たノウハウが欠かせないとの考えに基づいている。だから、エキマニの材料にインコネルを検討するし、拡管を「当然」試したのである。
高回転高出力、そして聴き惚れるV10サウンド
動弁系の駆動はギヤとチェーンの併用である。レーシングエンジン屋の発想としてはオールギヤドライブになるし、吉岡氏も「試してみたかった」と話すが、ギヤノイズの絡みでオールギヤは不採用に。1段目をギヤにし、以降はチェーンになった。1段目のギヤ側には一次振動をキャンセルする目的で重量のアンバランスが設けられている。
ヘッドカバーはマグネシウム合金製。バルブは吸排気ともに中実のチタン合金。コンロッドはチタン合金製（鍛造）である。バルブはロッカーアームを介して駆動するが、カムとの摺動面はDLCコーティングを施す。コンロッドのクランクシャフトとの摺動面、ビストンリングのシリンダーボアとの摺動面にはそれぞれクロムナイトライド（窒化クロム）処理を施している。シリンダーはスリーブレスで、日産GT-Rが積むVR38DETTと同様、シリンダーボアに鉄を溶射した。アルミ鍛造製のピストンはヤマハ製である。
「ピストンリングは3本です。量産エンジンで2本となると、ブローバイやオイル消費の面で考えにくい。ただでさえドライサンプや独立スロットルなど、新しいことにチャレンジしています。ピストンリングを2本にすることで何がどこまで得られるのか。量産ではそのあたりの損得勘定は必要です」
レーシングエンジンを設計するスタンスを押し通したのではない。
「開発初期の頃はごく少ない人数で開発していました。私は6割くらい図面を描きました。若い頃に指導を受けたのが吉川というレーシングエンジン設計者で、直接仕込まれた部分もありますし、OX88やOX66（ともに1980年代のレーシングエンジン）の図面を引っ張り出して死ぬほど勉強しました。半年ほどですが、ジョン・ジャッド（「ジャッド」はイギリスのエンジンコンストラクターで、1990年代にヤマハとF1用V10を共同開発）のもとで仕事をしました。このエンジンはジャッド的な考え方と吉川的な考え方をミックスしています」
ジャッド的な考え方とは。
「同じ機能を発揮するのであれば、シンプルな形が一番いいということ。複雑で組み立てにくいのは一番だめ。だから壊れるのだと。設計は吟味に吟味を重ねてできるだけシンプルにしていく。一流は納得いくまで妥協しない。そういった思想は受け継いだつもりです。トヨタさんとの共同開発ですので、先方のレーシングエンジン的な考えを反映させた部分もあります。その意味では、トヨタとヤマハのレーシングエンジンのフィロソフィーが融合したエンジンと言っていいでしょう。量産エンジンしか知らない人が作ったエンジンとは明らかに違います」
新開発V10エンジンを開発するにあたっては、リッターあたり120馬力、9000rpmという性能目標と同時に、官能的なサウンドを実現するという目標が定められた。吉岡氏は「5-1集合の等長エキマニにした段階でいい音になるのはわかっていた」と説明する。「排気管が不等長だとマフラーで何をやっても消せません。5-1集合で高次成分がたくさん入っていたので、低次の圧力波だけマフラー（設計・製造は三五）で消してもらって、高次の音だけ残しました。回転数はF1の半分ですが、F1エンジンのようなハイピッチな音に仕上がっています」
音でエンジンの価値が決まるわけではないと承知しつつも、つい聞き惚れてしまうサウンドをレーシングエンジン屋のフィロソフィーで開発した量産エンジンは奏でている。
■ Specifications［1LR-GUE］
エンジンタイプ：72°バンクV型10気筒
エンジン配置：フロント縦置き
排気量（cc）：4805
バルブ数/気筒：4バルブDOHC
動弁機構：ロッカーアーム
潤滑方式：ドライサンプ
ボア×ストローク（mm）：88×79
シリンダーブロック素材：アルミニウム合金
シリンダーヘッド素材：アルミニウム合金
圧縮比：12.0
最高出力：412kW/8700rpm
最大トルク：480Nm/6800rpm