K6A ターボエンジン O/H
アルトバン ターボ化作業+車体側改造色々


アルトバンをターボ化する為にエンジンを入手。

ただ、NA車とターボ車ではエンジンだけではなく、シフトがロッド式→ワイヤー式になっていたり、別途燃料ポンプやハーネス、ECU、ドライブシャフト・・・etc と結構パーツ交換が必要なので、車両ごと手に入れた方が安上がりに全てのパーツが揃う為、

←こちらの「Kei スポーツ」平成14年式(145000k走行)を某オクにて6万円で購入。

エンジン自体はKeiワークスと同じですがエアロとかLSDの有無のせいかオークションでは不人気(?)だったので同年式のワークスよりだいぶ安い価格で手に入れる事が出来ました。

ちょろっと近所を試運転して問題が無いことを確認し、早速エンジンを取り外します。


自宅でエンジンを降ろすので、当然ですが(?)コアサポートを切断します。


コアサポートを撤去するとこんなにスッキリ(笑)

この後、扉開閉用ウインチで少しエンジンを持ち上げてエンジンを取り外します。


ちっこいエンジンなのであっという間にバラバラにしてエンジンの状態を確認します。

走行距離の割りにカーボンの付きが少ないようです。

というか少な過ぎ?

燃焼室はご覧の通り真っ黒ですが、これはスロットルボディからインテークマニホールド、インテークポート内まで同じような状態なので、オイル下がりとかではなく、タービンかブローバイからのオイル吸いではないかと思われます。

カーボンの厚みは殆ど無くやや湿っていて、洗えば簡単に落ちそうです。

IN&EXバルブにもカーボンの堆積はほぼ無く、掃除はラクそうです。


ピストン上面も同じ感じで薄っすらと湿ったカーボンが付着しているだけ。

画像は取り忘れましたが、オイルパン内やブロック内部、タペットカバー内部も走行距離と「車両側の程度」(前オーナーの手入れ具合というか愛情の注ぎ具合?)
                ↑
(あまり良い状態ではないという意味ですよ)

から想像するとちょっとキレイすぎ。

前述の状態からしてオーバーホールしたとは考え難いので、もしかするとこの車、途中でリビルトエンジンに乗せ換えた可能性がありますね。


分解した各パーツを洗浄します。

「サンエスクリーンα」という洗浄用の粉を水に溶き、ヒーターで60℃〜80℃位に温めて部品を漬け込みます。

説明書きでは「アルミは6時間以内、鉄は12時間以内」と書かれているのですが、実際には10時間位漬け込んでおきました。

汚れがひどい部分はたまにブラシをかけて再度漬けておきます。


それ程汚れは酷くなかったので簡単にキレイになりました。


ピストンも洗浄してキレイになったので、再使用するつもりですが、キレイさっぱりカーボンが落ちたピストントップを見ると・・・。

なんとインテークバルブが当たった跡があります。

カーボンで汚れていた時には見えなかった傷なので、最近当たった傷ではないようです。

バルブの方には曲がりや傷が見当たらないので、もしかしたらバルブを交換してあったのかもしれませんね。

まぁピストンは交換するほどでもないので再使用しますが、この傷の原因はオーバーレブかなんかのバルブジャンプによるものではないかと思うので、バルブスプリングは強化品を組んでおいた方がいいかな?


バルブはカーボン落とし程度で終わらせる予定でしたが、汚れも少なく、バルブステムの径がちょうどリューターに咥えられる太さだったので、カーボン落としついでに一気に鏡面仕上げまでやってしまいました。

←文字の映り込み具合で鏡面度がお分かりいただけるかと(笑)


ポートも特に何もしない予定でしたが、バルブシートリング付近に目に余るようなひどい段差があったので、その段差を切削修正するついでにポート研磨に突入してしまいました。


タングステンバーで粗削りをし、#60→#100→#180→#320→#600→#1500→フェルト(青棒)の順で仕上げてあります。

もちろんツルツルにはなっていますが、バルブの様な鏡面仕上げまではしていません。

元々予定外だし、ここから鏡面仕上げまで持っていくのにかなり時間を食うので(笑)

仕上がり具合はシルビアのSR20の仕上がりが10だとしたら、8くらいですかね?
1ZZの時は同じ比較で言うと7くらいの仕上がりでした


特にネタもないので(笑)いつもポート研磨に使っている道具達を紹介しておきます。

←上 エアリューター 6mmシャンク

  下 マイクロエアリューター 3mmシャンク

どちらも10年以上前に購入し、6mmの方が3000円程度、3mmの方が2000円程度の安物です。

特にオイルを差したりもしないで雑に使っていますが、一度も壊れた事がありません。

6mmの方についているタングステンの超硬バーはこれ1本で6000円位します。

もちろんめちゃくちゃ良く切れますけど。


電気ドリルにフレキシブルシャフトを付けた物も使用します。

使い易いようにフットスイッチに接続してあります。

電気ドリルは微妙な回転数調整が出来、トルクがあるので、仕上げ段階の微妙な削りや磨きに適しています。


軸付き砥石、ゴム砥石のセットです。

砥石はアルミの削りには向いていませんがバルブシートリング等の硬い金属部を削るときに使います。

ゴム砥石は主に燃焼室加工の中仕上げの段階で使用します。


フラップホイールもいつの間にか色々なサイズと番手が揃ってしまいました。

左の方が普通の3mm軸のフラップホイール。

直径が太い物と細い物、番手も各太さで#80〜#600まで6種類あります。

ケースに入っているのはマイクロフラップホール。

見ての通りかなり小さいので、狭い箇所でも難なく磨く事が出来ます。

主にシートリング付近の研磨に使います。

最後のフェルトホイールは普通、1個500円前後しますが、これは「某大手100円ショップ」で売られていて、もちろん1個100円です。

見つけたら即座に売り場にあるもの全部を買い占めてしまうのでウチの近所で他の人が手に入れる事は困難になっております(笑)


さて、ポート、バルブ共加工が終わったので、バルブの摺合せをします。

シートはあまり荒れていないので、最初からバルブコンパウンドの細目のみで行います。

ステムに潤滑スプレーを塗布して差し込みますが、現在ウチでは潤滑剤に

「ベルハンマー」というものを使っています。

潤滑性能が一般的な潤滑スプレーよりかなり高いです。

値段もびっくりするほど(?)高く、画像に写っているのは一般的な5●6と同じ大きさで

なんと3500円もします!


なので出来るだけ無駄吹きしないように大事に使っています(笑)


摺合せのチェックは光明丹ではなく燃焼室にガソリンを入れて行います。

光明丹ももちろん持ってはいますが、いくら光明丹で当たりが良く見えていても、最終的にガソリンを注いだ漏れチェックで漏れてしまっては無駄骨なので最近はめっきり使っていません。

インテーク側はさっと摺っただけで全く漏れなし。

エキゾースト側が3カ所ばかりガソリンが滲み出したので、再度研ぎ直してから再チェック。

12本全部漏れなく仕上がりました。


メタルやガスケット類が揃ったので腰下から組立てに入ります。

メタルクリアランス計測の為、ガレージのエアコンを全開で冷やし、20℃まで下げました。



メタルはシリンダーブロックとクランクシャフトの刻印から選択して用意したので、まぁ普通はそのまま組んでも特に問題ないのですが、一応計測して確認しておきます。

クランクメタルは基準値が0.02mm〜0.04mm。 限度値が0.65mmとのこと。

計測はシリンダーボアゲージで行いました。

計測値は0.045mm〜0.05mmなので基準値よりちょっとだけ広いですが問題無し。


で、オイルを塗ってクランクシャフトを組立て、回り具合を確認します。

指でつまんでクルクル回せ、引っかかるようなところも無いのでこれでオッケーです。


続いてコンロッドメタルも同じようにボアゲージで計測しましたが、なんか広い・・・。

基準値はクランクシャフトと同じ0.02mm〜0.04なのですが、計測値は0.07.

一応確認の為にプラスチゲージを使って計測しましたが、やはり0.07程度はあるようです。

限度値超えなので、もうワンサイズ位厚みのあるサイズのメタルを注文してみましたが・・・。

コンロッドメタルはこの1種類しか供給が無いとの事・・・そんなバカな・・・。

コンロッドとクランクシャフトも交換しないと駄目?

いやいや、そんな予算は無いので、試しに元々このエンジンに付いていた古いメタルを使って計測してみたところ、新品のメタルと同じクリアランスでした。

どっちみち選択肢はないし、これで今まで普通に動いてたんだから大丈夫だろうと無理やり納得し(?)、新品のリングを組んだピストン&コンロッドをブロックに組み込むことにします。


ヘッドの組立てをします。

バルブスプリングは強化品を使用する事にしました。

購入したのは

「強力馬力自動車屋」さんの「高速回転まわるくんです。

こちらのお店のパーツはどれもネーミングがストレートで面白いですよね(笑)

現在は「TAKE OFF」さんと言った方がご存知の方も多いと思いますが、
自分の記憶では最初に強力馬力自動車屋さんという名前を知ったのはもう随分(20年以上?)前ではなかったかな?

ともあれ「まわるくん」の対応回転数は驚異の12000回転!だそうです。


まわるくんを組み込んだシリンダーヘッドとブロックを合体。

ヘッドガスケットは純正でメタルなのでとりあえず純正で。


カムシャフトを載せ、バルブクリアランス測定&調整。

分解前に計測はしていなかったので元の数値は不明ですが、摺り合わせをしたわりにあまりクリアランスは狭くなっていないようです。

エキゾースト側の4カ所だけ狭かったので調整します。


いつもは削ってなんとかしてしまうんですが、アウターシムでシム径がデカくてなかなか削れないので、諦めてシムを注文する事になりました。

マイクロメーターで計測し、必要な厚みを算出してオーダー。


数日後、届いたシムを組み込んで再度計測し、基準値内に収まっている事を確認。



あとはどんどん組立てていきます。

カムチェーンをスプロケットの合マークとチェーンの色が違っているコマに合わせます。


クランク側は上死点で丁度真下にスプロケットのマークが来るので、そこにチェーンの黄色いコマを合わせます。


チェーンテンショナーも新品を組み込みます。

元々付いていたテンショナー(下)と新しいテンショナー(上)

先端の形状が変更されている上、元々付いていなかったガスケットも取り付ける造りに変わっています。


フロントカバー内にあるオイルポンプも洗浄、点検して組み立てますが、いつものようにリリーフスプリングにステンレスのワッシャーを2枚(2mm位)かませて油圧アップしておきます。


フロントカバーを取り付けたらエンジンをひっくり返し、ストレーナー、オイルパンを取り付けます。


エンジン本体は完成したので付属品の取り付けに入ります。

まずはエキゾーストマニホールド。

軽く段付きを修正研磨しておきます。


インテークマニホールドにはブースト計用の配管取り出しの為にニップルを取り付けます。

下穴を空けて1/8PTのタップでネジを切ります。


1ZZの時と同じ金色に塗ったヘッドカバー、インマニ、エキマニを取り付け。

ウォーターポンプは新品を取り付けてあります。


先々必要になるであろう排気温度計用のセンサーも今のうちに付けておきます。


タービンもしょっぱなから社外品を取り付けます(笑)

購入したのは 「山本自動車」さんの「GT100SPLタービン

対応出力は80PS〜100PSだそうです。


純正タービンのコンプレッサーホイール。


GT100タービンのコンプレッサーホイール。

一回り大きくなっています。


純正タービンのエキゾーストハウジング。


GT100タービンのエキゾーストハウジング。

タービンホイールそのものは特に変わりないように見えます。

ただタービンホイールとハウジングのクリアランスがやや広くなっている感じです。
排気の抜けとかの問題なのかな?

あとはウエストゲートバルブとタービンホイールの仕切りの壁が無くなっています。
これは一般的にはあった方が良いとされていますがどうなんでしょう。


タービンのオイルパイプとバンジョーボルトも新品を使用してタービン取付け。


スロットルボディーも各部を分解洗浄して取り付けて・・・

K6Aターボエンジン、オーバーホール完了です!


機械式LSDを組み込むのでミッションも分解しましたが、LSDの入荷まで1か月近く掛かるそうです・・・。


仕方ないので他の作業を進めていく事にします。

NAとタ-ボでは燃料ポンプが違うので移植しますが、タンクの大きさ、形状共、全く同じなのでタンクごと交換。


NAエンジン&ミッションはさっさと降ろします。


シフトコントロールがロッド→ワイヤーになるので、ワイヤーを通す穴を空けなくてはいけません。

Keiのボディーから採寸して穴位置を写しておきます。


開口するにあたり、ヒーターユニットが邪魔になるので先に取り外しておきます。

普通の車だとこれがかなり面倒な作業になるのですが、ウチのアルトは既にダッシュボードや内装などが撤去してあるので簡単に取り外し出来ます。

穴の大きさは直径50mm位なのでホールソーで開口。


シフトレバーのユニットも移植しますが、後ろ側の取り付けボルト2本は位置が同じなので、前側の2本分だけ新規に穴を空けます。


LSDがまだ届きそうにないので、先に部品取りのKeiにNAエンジンを移し替えてしまいました。

室内側ハーネスとエンジン側ハーネスはカプラーオンでそのままエンジン始動出来たので、この後にアルトに載せるターボエンジンもカプラーオンで問題ない事が確定。

ついでにドライブシャフトの互換性もチェックしたところ、ハブ側は全く同じ、ミッション側の太さが違う事が判明しました。

当然ターボ用の方が太く、NA用は細いです。

ブレーキローターの大きさはターボのKeiの方が大きいので、一般的にはブレーキごと移植して容量アップするところでしょうが、アルトの場合、軽量な事を何よりも優先するのでブレーキはアルトバンのままでいきます。


そんなこんなやってるうちにやっとLSDが到着〜。

購入したのは 「クスコ製 Type RS 1Way

このLSDは分解してカムを組み替えるとカム角が35度と45度の2種類設定が出来ます。

新品購入の際は工場出荷時にどちらかを選べるので、35度に指定しました。

同じTypeRSでも1Wayと1.5Wayを組み替えられるモデルもありましたが、現在のアルトの回頭性を一切犠牲にしたくない為、1.5Wayでの使用は考えられず、1Wayの中で効きの立ち上がりを調整出来るタイプを選択しました。


LSDをミッションに組み込み、あとはエンジンと合体させるだけ。

とその前に、最終的に100PS近く出す予定なのでクラッチも強化品を取り付けます。

レーシングギア製の強化カバーと強化ディスクです。


エンジンとミッションをまとめて吊り上げて搭載。

周辺パーツも取り付け完了し、

アルトバン改ターボの完成です!

とりあえず現状ではエアクリーナーやインタークーラー、マフラー等はノーマルのままですが
追々変更していきます。

ただインタークーラーはノーマルのボンネットでは全然冷えないので何とかしなくては。


最終的には前置きインタークーラーにする計画ですが、予算の都合でしばらくはノーマルインタークーラーでしのぎます。

なのでボンネットのインタークーラーがある辺りにとりあえず開口。


適当に寸法を測り、近所のホームセンターで部品を調達してきました。

換気扇フードです(笑)

寸法はバッチリで、純正のインタークーラーのボルト穴を使用してキッチリ固定出来ました。


飛び出し具合もバッチリ(笑)

年代がバレてしまいますが、●ッド●ックスに出てくる●ンター●プターみたいでカッコイイ(笑)

これならアルトワークスとかの純正ボンネットダクトより良く冷えるでしょ〜。

完成後あまり時間が無かったので慣らし運転は300km位しか出来ませんでしたが、

とりあえずKskサーキットでシェイクダウン。

尚、ターボ関連の部品で重量が増えた分はダッシュボードやオーディオ&スピーカー、ウインドーウォッシャータンク、不要な配線の撤去等で相殺してあります。


シェイクダウンでは特にトラブルはありませんでしたが、想定していたよりちょっと・・・遅い。

なのでもっと速くする為に色々手を入れていきます。

先ずはお手軽な所でエアクリーナーから。

頂き物のカーボンカバー付きのキノコタイプのクリーナーを取り付けます。

汎用品なので配管やステーの類は全く付属していませんでした。

取りあえずステンレスのパイプ類とシリコンホースジョイントを買ってきてレイアウトを検討します。


吸入空気をエンジンルームから吸い込むのは論外なので、右タイヤハウス内から取り入れる事にします。

エアクリーナーの吸気口より少し小さ目に穴を空けます。


パイプを適当に溶接して開口した位置にエアクリーナーを持ってきて固定。

アルミ板をクリーナーケースにぐるっと巻いてバンドを作り、ボディーに留めます。

エアクリーナーの吸入口とボディーの隙間は全く無いのでエンジンルームの熱気を吸う事は一切ありません。

ついでにノーマルのエアクリーナーボックスやダクト類と比べ、550gの軽量化


タイヤハウス内から吸気するので、泥とか小石とかタイヤで跳ね上げた異物を少しでも防止する為、薄いアルミ板で仕切りを作って取り付けます。


とりあえずで付けていたKeiのノーマルマフラーですがNAのアルトバン用と太さがほぼ同じな上、ちょっと重すぎるので、軽量化の為にマフラーを作ります。


触媒後のフランジからエンジン下を通る部分は曲げが面倒だったので、この部分は純正を使いますが、切断してビックリ!

見た目よりなんか重いなとは思っていましたが、パイプが二重構造になっています。

しかも中のパイプがやけに細い・・・。

更に中のパイプだけ抜こうにも、2本まとめて曲げてあるので完全に抜き取るには曲がり部分を全て切断しないと取れそうにありません。

・・・う〜む、今回は時間も無いのでこの部分はこのままにしておく事にします。


用意してあった50.8Φ1.2mm厚のステンレスパイプと中間サイレンサー、バイク用の汎用サイレンサーを順次溶接していきます。

マフラーは二分割とし、接続は差込みにしてスプリング式ジョイントを使用します。


中間サイレンサー以降は完全にストレートにし、ホーシングの下を通します。

重量は純正のマフラーが12.3kg、自作マフラーが7.8kg

4.5kg軽量化出来ました。

音量は・・・そんなに大きくないと思うけど計測してみないと何とも・・・。


サスペンションにも手を加えます。

リアのスプリングをよりハードな短い物に変更する事にし、組み込んでみたところショックのストロークが全く無くなってしまいました。

ショートストロークのショックに交換するのが理想ですが、今回はそこに予算は割けなかったので別なやり方でクリアします。

ストロークを増やすにはショックの取り付け位置の間隔を広げれば良いワケだから
ショックの下側の取り付け位置をずっと下方に移動すれば解決です。

現物合わせでここいら辺に鋼材とボルトを溶接します。


補強用に追加で鉄板を取り付け。

この作業をしていたのは丁度大型台風が関東直撃という日だったので材料の調達に出かけられず、やむなく自宅にあった廃材だけで作ったのでツギハギ感がすごいですが(笑)

ショックは上下逆さまに取り付けました。

これはダンパーの調整ダイヤルが元の取り付け状態だと上側に付いていて調整がやり難かったからこうしただけで、ショックの取り付け自体はどちら向きでも可能です。



フェンダーに少しタイヤが隠れる位車高を落とす事が出来ましたが、これでもショックのストロークは60mm以上確保出来ています。

車高下げついでにホイールも細い物に変更。

今までのは6Jでしたがこれを4.5Jに。

特に軽量ホイールではありませんが、細くなった分軽くなり、2本で1.4kg軽量化出来ました。


後ろのガラスも交換して軽量化をします。

後ろのサイドガラスは元のガラスの厚みが3mmのところを2mm厚のポリカーボネートに。

一枚2.1kgの物が730gになりました。

二枚合わせて2.74kgの軽量化


リアハッチのガラスはゴムパッキンの関係で元のガラスと同じ厚み(3mm)にしました。

それでも3.5kg→1.8kgとなり、1.7kgの軽量化


サイドのガラスは一応、自動車ガラス用の接着剤で貼り付け、保険を掛けて何カ所かビス留めしておきました。


シェイクダウン走行時にもう少しキャンバーを付けた方が良い気がしたのでキャンバーを付けますが、もう調整式ピロアッパーとか買う予算が無かったので、後ろ側のアッパーマウント取り付け穴を内側に15mm程移動した位置に新規に穴を空けて対処します。

元々のキャンバーは車高を下げているのでナチュラルに1.8°位でしたが、

加工後キャンバーを計測してみるときっかり 3.0°付きました。


更なる軽量化の為にバッテリーも軽量なドライバッテリーに交換です。

左が元々付いていた60B19Lのバッテリー、重量は9.6kg

右がドライバッテリー、重量が6.6kg

見た目の大きさだと半分位になるかと思ったんですが、意外に重いですね。

それでも3kgの軽量化


ドライバッテリーなので横置きや室内置きも可能ですが、その為に配線を延長したりしてはその分重量増になるので敢えて行わず、純正のバッテリートレイにそのまま配置。

押さえるステーだけでもと、アルミ材で軽量な物を作って取り付けました。

純正トレイに付いていたキャニスターは取り外し、代わりにオイルキャッチタンクを装備してあります。


ところで心配していた自作マフラーの音量ですが、Kskサーキットで音量測定して頂いたところ

88db」と楽々サーキットの音量規制値(98db以下)をクリア。

テールエンドのサイレンサーを付けても付けなくてもあまり音量が変わった感じがしなかったので、外してみて音量が95db以下で収まりそうならテールのサイレンサーを撤去し、パイプをサイド出しにして更なる軽量化を目論んでみます。

2kg弱は軽く出来るかな?
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