「4A-Gエンジンで常用1万1000rpmを実現！」OS技研が開発を進める『4／7AGキット』の全て

公開日 2025/06/10
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著者 weboption

4A-G高回転化の切り札！

7Aブロックを使用することで理想的な連桿比を実現

シリンダー内で混合気を燃焼（爆発）させ、その力で押し下げられるピストンの上下運動を、コンロッドを介してクランクシャフトの回転運動へと変換するレシプロエンジン。その構造からストローク時にピストンが首を振り、シリンダー側壁に押し付けられるサイドフォースが発生する。それは言うまでもなくフリクションだから、スムーズなエンジンフィールや高回転化を望むなら、サイドフォースをできるだけ抑えることが非常に有効な手段となる。

そこに注目して開発されたのが、削り出しクランクシャフト、鍛造I断面コンロッド、鍛造82φピストンで構成されるOS技研の『4／7AGキット』だ。ピストンのサイドフォースには、コンロッドの芯間距離をクランク半径（ストローク量の半分）で割った“連桿比”が深く関係する。その数値が大きいほどピストンの首振りが減少し、サイドフォースも小さくなる。

「まともに設計されたエンジンなら、連桿比は最低でも3.3くらい。安全マージンを見るなら3.5以上が理想なんやけど、ノーマルの4A-Gの連桿比は3.16しかない。ストロークアップした5.5A-G仕様に至っては2.9という、とんでもない数値になる。それで常用8000～9000rpmとか、よく壊さんで乗ってると思うわ。ちなみに、旧いエンジンでは日産L18が3.4、新しめだとホンダF20Cが3.5。F1用エンジンになると5.0とかあるんよ。そら、無理しなくても回るエンジンになるわな」とは、4／7AGキットの開発に携わったオフィストミタク代表の富松さん。

そこから分かるのは、そもそも4A-Gの設計に無理があるということ。それもそのはず。本来、排気量1.3Lで開発された2Aをベースに、ストローク量を71.4mmから77.0mmまで実に5.6mmも延ばしているから。2Aも4Aもシリンダーブロック自体は共通だから、ストロークが延びた分はコンロッド長（芯間距離）を詰めて帳尻合わせするしかない。結果、連桿比が小さく、つまりはサイドフォースが大きくなるわけだ。その問題を解決する4／7AGキットは、4Aとボアピッチが同じで全高が15mm高い7A用シリンダーブロックへの組み込みを前提に設計される。

富松さんが言う。「普通7Aブロックを使うんは排気量アップを目的にしとると思うけど、このキットでは根本的な考え方が違う。あくまでも排気量は1.6Lのまま、連桿比を改善するためなんよ。結果的にパワーもついてくるけど、一番の狙いはエンジンに掛かる負担を軽くしての高回転化。1万1000rpmまでは普通に回せると思う。それとレスポンスやフィーリングの改善も、やね」。

ここでポイントになるのがコンロッドの芯間距離。純正に対してOS技研製は18.5mmも長い設計となる。一方、ストローク量は77.0mmでノーマルと変わらないことから、連桿比は3.16から3.65へと劇的に改善される。ただし、芯間距離が延びたことで4A用ブロックでは上死点でピストントップが大きく飛び出してしまう。そのため、高さに余裕がある7A用ブロックの出番となるわけだ。

左：4A-G純正／右：4／7AGキット
ボア径は純正81.0φに対して、4／7AGキットは1mmオーバーサイズとなる82.0φの設定。デモカーに組まれたフラットトップのSPL品とは異なり、ピストントップは凸形状が採用される。尚、OS技研では12.5：1前後の圧縮比を推奨。それに伴い、燃焼室加工やヘッドガスケット厚の調整といった作業がマストとなる。

4A-Gの燃焼室。バルブシートリング端面からスキッシュエリアまでの距離はインテーク側（黄色い矢印の間）よりもエキゾースト側（赤い矢印の間）の方が広い。そこでOS技研デモカーに載るエンジンでは、その距離を均一化しつつ、よりコンパクトな燃焼室を実現するために斜め面研を実施。燃焼効率の改善を図る。

また、OS技研のデモカーであるAE86に搭載されるエンジンは、富松さんが提唱する“トミタク燃焼理論”に基づいて各部をリファイン。バルブリセスだけを彫った完全フラットトップのワンオフ82φ鍛造ピストンを組み込み、コンパクトかつ理想的な燃焼室形状を生み出すためにシリンダーヘッドが斜めに面研される。これで圧縮比は12.2：1の設定となる。

「フラットトップのピストンを使う理由は大きく二つ。トップが盛り上がってると燃焼に影が出て、混合気がキレイに燃えないことが一つ。もう一つは、オーバーラップ時にトップの凸形状が壁となって掃気の邪魔をしてしまうんよ。そのへんを考えると、トップが山みたいな、いわゆるハイコンプピストンで圧縮比を上げるんは今時じゃないと思う」と富松さん。

さらに、オーバーラップを大きく取ると実質的な圧縮比が下がってしまうことを嫌い、カムシャフトの作用角はインテーク側310度、エキゾースト側290度を選択する。こうして燃焼状態と吸排気の流れを最適化することで、パワー＆トルク特性やレスポンスに優れるのはもちろん、低燃費で排ガスもクリーンと、全方位で絶大なメリットを生み出しているのだ。

クランクシャフトを比較する。クランクジャーナル径は共に48φ。A系シリンダーブロックを使う以上、その寸法は変えられない。一方、4/7AGキットのクランクピン径は4A-G純正42φから48φへとサイズアップ。クランクジャーナルとのオーバーラップが大きくなることで剛性が向上し、高回転域での振れを抑え込む。