スバルWRX/STIリングランド故障

スバルWRX、WRX STI後期型のピストンリングランド故障がかなり多くなっているようです。 この記事の目的は、あなたがその一人にならないようにすることです。

ピストンリングランドとは

リングランドとは、ピストンのリングとリング溝に隣接する部分のことです。

最初のリングランド（別名トップランド）は、ピストンの上部（クラウンまたはデッキとして知られている）と一次圧縮リングの間に位置しています。 このリングはクランクケースからの熱および燃焼ガスの大部分を密封する。

第2リングランドは第一および第二圧縮リングを橋渡ししている。 二次リングは一次リングを通り抜けたあらゆるガスを密封します。

第3のリングランドは、セカンダリと第3のリング（オイルコントロールリング）を橋渡ししている。 オイルコントロールリングは、2つのコンプレッションリングとは全く異なる形状をしている。

リングランド破損とは

リングランド破損とは、過度の熱と圧力により、リングランドが破損することである。 破断したリングランドは、リングを適切に支えることができなくなり、燃焼ガスがサンプに吹き込み、しばしばサンプの圧力が上がります。

なぜスバルのリングランドは壊れるのか？

ピストンを物理的に損傷させるメカニズムとして、デトネーションがあります。 低オクタン価の燃料、適切なチューニングの欠如、長時間のハードドライブなど、デトネーションを促進するものはすべて、ピストンリングランド故障の原因となる可能性があります。

デトネーションとは、混合気が自動的に発火して、燃焼室内に追加の火炎前線を形成することをいいます。 この自然発火は、炎面を互いに叩きつけ、通常の燃焼をはるかに超える圧力スパイクを発生させます。 この圧力波はシリンダー壁から跳ね返り続け、強い周期的荷重を発生させます。

この「ジャックハンマー」効果は、リングランドを直ちに粉砕するか、疲労や過度のストレスによる将来の故障の一因となるものです。 これは、材料が変形や撓み（延性挙動）によってエネルギーを吸収できないことと、爆発による応力の急激な発生が原因です。

ピストンリングのギャップも、最近のモーターで懸念されています。 工場出荷時のギャップが狭いため、一次圧縮リングが結合しやすくなっています。 このため、ピストンリングが加熱され、膨張の余地がなくなると、結合が発生します。 このとき、リングはたわみ、ピストンのリングランドに点荷重がかかります。

ピストンが弱いだけ？

弱い？ いや

脆い？

ピストンにダメージを与えるのはデトネーションですが、EJ20（EJ207 / EJ205）、EJ25（EJ255 / EJ257）、FA20は、スバルの材料とデザインの選択によって、ピストンがもろくなったことを知っておくことは重要なことです。 ピストンは過共晶アルミシリコン（Al-Si）合金の鋳造品で、現代のエンジンでは非常に一般的な材料である。 2JZGTE、4G63、SR20DET、RB26DETT、LSX、Kシリーズなど、実績のあるエンジンは、すべてAl-Si合金を使用しているのだ。 スバルは、12％以上の高シリコンを含む過共晶合金を採用した。 これにより、ピストンの熱膨張が極めて小さくなり、ピストンとボアのクリアランスを非常に狭くすることができる。 また、高シリコンであるために、ピストンの強度はアルミよりもかなり高い。 例えば、9％シリコン合金は7％シリコン合金に比べ、14％高い降伏強度を持つ。

ハンマーで鉄のボンネットを叩くと、鉄はハンマーの圧力で変形し、へこみが残るだけです。 同じハンマーで窓を叩くと、ブロックが窓を粉々にする。 これは、窓材が変形するのではなく、破壊されることで打撃に反応するからです。 アルミニウムにシリコンを加えると、ますます窓ガラスのように作用します。

皮肉なことに、爆轟エネルギーはハンマーのように作用するのです。

このような状況下において、「痒いところに手が届く」、「痒いところに手が届く」、「痒いところに手が届く」、「痒いところに手が届く」、「痒いところに手が届く」、「痒いところに手が届く」、「痒いところに手が届く」、「痒いところに手が届く」、「痒いところに手が届く」、「痒いところに手が届く」は、「痒いところに手が届く」、「痒いところに手が届く」、「痒いところに手が届く」ということであり、このような状況において「痒いところに手が届く」、「痒いところに手が届く」は、「痒いところに手が届く」に他ならない。 スバルは、高度、燃料（例えば91ACNと93ACN）、気候を調整するためにECUにロジックを組み込みましたが、ほとんどの改造に対応できるほどうまくはいきません。 吸気系は非常に一般的な改造であり、流入空気量を適切に計測するためにMAFキャリブレーションテーブルに特定の調整を必要とします。 これは、アフターマーケットのインテークがMAFハウジングを通る空気の流れに影響を与えるためです。

各インテークは、それ自身のMAFキャリブレーションを持っています。 このような場合、「ugg ブーツ」「ugg ブーツ」「ugg ブーツ」「ugg ブーツ」の3種類があります。 そのため、チューナーについて調べ、彼らがスバルのチューニングに経験があるだけでなく、正確なフィードバックやデータを与え、新しいマップや修正を素早く実行し、彼らの指示に密接に従っているかどうかを確認する必要があります。

ヒートソーク

涼しい日の純正STIは、14 PSIで230°F（110℃）前後のブースト空気温度を生成しますが、暑い日には14 PSIでその数は310°F（154℃）に増加します。 そのため、このような状況下でも、「安全・安心」な走りを実現することができるのです。

「覇王」
は、「覇王」の意。 これはMAFを搭載したエンジンでは一般的な方法ですが、ターボ前の空気温度でしか補正できないため、チューニングの観点からは極めて限定的なものとなっています。 そのため、このような場合にも、「峠の走り屋」と呼ばれるようになった。 特にCobbのSFインテークのようなオープンエアインテークの場合、吸気温度が48℃以上になることもあり、ブーストされた空気の温度が上昇し、デトネーションにつながる可能性があります。 幸いなことに、この高温の空気は測定され、チューニングで説明することができますが、上記のように、これはそこまでしか行きません。

Low Octane Fuel

The only fuel you should ever put in turbo Subaru is the highest commonly available octane fuel in your area, period, end-of-the-discussion. そのため、このような燃料を使用した場合、その燃料を使用する地域によって、燃料の種類が異なることがあります。

ヨーロッパ、日本、およびRON（リサーチオクタン価）方式を採用しているその他の国々では、95～100オクタンのガソリンを使用します。

「プレミアム燃料」用のチューンは、お住まいの地域の特定のオクタン価とブレンドであることを確認してください！

オイルベーパー

燃焼室内のオイルベーパーは、デトネーションやプレイグニッションをより起こりやすくしています。 オイル蒸気の最も一般的な発生源は、ターボチャージャーとポジティブ・クランクケース・ベンチレーション・システム（PCV）の2つです。 PCVは、クランクケースに溜まった圧力を吸気口から取り込むシステムです。 ターボチャージャーはオイル蒸気の問題を引き起こす可能性はかなり低いですが、老朽化や摩耗によってシャフトシールが漏れる場合はあります。

乱暴な運転

STIでさえ、非常に長い間激しく運転するように設定されていません。 つまり、他のターボスバルはさらに準備不足ということだ。 熱負荷の面で自分の車の限界を知ることが重要で、そのほとんどは車の運転方法によって決まることになる。 ル・マンの最後の5分間にエボをバンパーにつけて走るような運転は、とても楽しいが、同時に爆発を誘発してしまう。

エンジンを「引きずる」

エンジンを引きずることの明確な例は、高速道路を 5 速 (5MT) または 6 速 (6MT) で走り、エンジンを 2000～3000 RPM 付近でフロアリングさせることです。 そのため、スバルや他のOEMは、取扱説明書で警告しているほどです。 低回転域では、ピストンスピードが遅いため、着火や爆発が起こりやすくなります。 そのため、このような現象が発生しやすいのです。

FA20をはじめとする直噴ターボエンジンは、LSPI（低速着火）の歴史があります。 燃料が噴射されると、シリンダー壁に付着しているエンジンオイルが薄められるというのが一般的な考え方です。 そのため、ピストンクラウンとシリンダー壁の隙間に燃料とオイルの混合物が溜まりやすくなる。 最終的には、オイルを含んだ液滴が燃焼室に到達し、そこで自動着火して燃焼過程のごく初期に激しい爆轟を引き起こします。 これは非常に破壊的で、ピストンを粉々にし、ロッドを曲げ、ベアリングを食ってしまう。 ターボスバルの六戒」を贈ります。”

The Six Commandments of Turbo Subarus

• Thou Shalt Always Run a Safe, 適切なチューニング
• Honor Thy Heat Soak
• Thou Shalt Covet High Octane Fuel
• Honor Thy Feedback Knock
• Thou Shalt Run a Catch Can or AOS
• Thou Shalt Be Monitoring

＜7100＞これから述べることは網羅的ではなく、信頼できるエンジンで絶対に必要とされていない事項であります。 前にも言いましたが、これは動的な問題で、すべてはデトネーションに起因しています。 そのため、これらの推奨事項は、デトネーションを防止すること、あるいはエンジンの耐久性を向上させることが中心となっています。 あなたは理由があって車を買ったのです。 ただ、ターボスバルを馬と思えばいいのです。 馬を激しく走らせる前に、少し暖機させる必要がある。 あまり長く走らせると馬が疲れてしまう。 限界を超えて走らせると、馬は死んでしまいます。

Horses are expensive … and so is a new shortblock.

Be An Informed Driver

Cobb AccessPort V3 の購入を強くお勧めします。 ノック、点火トリム、ブースト、吸気温度などのパラメータを記録し、表示する機能は、ドライバーにとって重要な情報です。 V3はV2に比べ、リアルタイムでデータを見ることができる点が優れています。 そのため、このような場合にも、安心してお使いいただけます。 運転中にデータをすばやく確認したり、あらかじめ設定された制限を超えたときに警告するようにプログラムしたりする必要があります。 そのような機能がソリューションの一部であることを確認してください。 ロギング、リコール、ピーク/ホールドなども良い機能です。 実際、このようなソリューションをお持ちの場合は、私にご連絡ください。 そのため、このページでは、そのような「あるあるネタ」を紹介します。 実際、パワーを出すことは、チューナーにとって最も簡単な作業のひとつです。 優れたチューナーは、各コンポーネントや信号をどのように利用すれば望ましい結果が得られるかを知っています。

90年代には、ECUは現代の車と比較して非常に単純な燃料と点火のマップを実行しました。 スバルのECUは、センサーデータを使って、多数のテーブル（ブースト制御、タイミング、燃料補給など）からどの値を引っ張ってくるか決定し、最終的な燃料と点火の出力に影響を与えるのです。 この複雑な作業を行うには、慣れと経験、そしてしっかりとした理論的背景が必要です。 そのため、このような弊順は、弊順の嶄で弊順の嶄で弊順の嶄で弊順の嶄で弊順の嶄で弊順の嶄で弊順の嶄で弊順の嶄で弊順の嶄で弊順の嶄で弊順の嶄で弊順の嶄で弊順の嶄で弊順の嶄で 弊順の嶄で弊順の嶄で 弊順は、弊順の嶄で弊順の嶄で 弊順の嶄で 弊順の嶄で 弊順の嶄で 弊順の嶄で 弊順の嶄で 弊順の嶄で 弊順の嶄で 弊順をご利用いただくには この概念を視覚化するために、ターボを蛇口、インタークーラーをバケツと考え、水は熱を表しています。 純正インタークーラーは1ガロンのバケツで、アフターマーケットインタークーラーは1.5ガロンのバケツです。 ここでバケツの底に穴を開け、インタークーラーが風を冷やす能力を表現する。 STIのインタークーラーは底に1インチの穴を開け、アフターマーケットのインタークーラーは底に0.97インチの穴を開け、やや効率的になっています。 このように、STIのインタークーラーは熱を帯びており、流入する空気を冷却する能力が大幅に低下していることがわかります。 アフターマーケットインタークーラーは、その熱質量（容量）の増加により、依然として空気の流れを冷却する能力があります。 18+ PSI を実行している Subarus の場合、より大きなコンプレッサー ホイールとハウジングは、より低い温度で同じブースト圧を生成します。 また、タービンとタービンハウジングを大きくすることで、エンジンの排ガス処理能力を向上させます。 また、タービンやタービンハウジングの大型化により、エンジンの排ガス処理能力も向上しており、ノーマル以上のブースト圧で走行しているスバルにとっては、最高のアップグレードといえるでしょう。

それは、あなたの地域で最高の燃料を実行すると、あなたは最高のことをできることが1つあります。 これらは、その熱的特性により、流入する空気流を冷却する大きな効果があります。 そのため、このような状況下においても、安心してご使用いただけます。 その結果、同じブースト圧でも、トルクと馬力が大幅に向上するのです。

Run Less Boost Pressure

これはあまり楽しい推奨事項ではありませんが、ブーストを下げれば、IATや熱負荷が下がるため、デトネーションの可能性は低くなります。 エアボックスは密閉され、断熱材（プラスチック）で構成され、MAFと完全に連動し、グリルダクトから空気の流れを引き込むように設計されています。

Cobb SFなどのアフターマーケットのインテークは、任意のエアボックスとその密閉に細心の注意を払っていても、吸気温度を上昇させます。

適切に換気されたフード、排気コンポーネントのサーマルコーティング、ターボブランケット、およびサーマルテープを使用すると、さらに室温を低下させることができます。 背圧を下げることで排気の流れを改善し、エンジンが効果的に高温のガスを排出できるようにします。 これは、一般的にアフターマーケットの3インチダウンパイプとキャットバックエキゾーストで行われます。

また、不等長のエキゾーストマニホールドによって生じる瞬間的な背圧を除去することも重要です。 等長マニホールドは、回転数に関係なく、各シリンダーに等しく排気ガスを吹き下ろす機会を保証します。 不等長エキゾーストマニホールドは、2つの排気パルスが衝突したり、負の相互作用をするような回転域の衝突が発生します。 等長マニホールドは、シリンダーのペアが他のものより熱く動作するのを防ぎます。

排気マニホールドの設計についての詳細はこちら。 等長対不等長（EL / UEL）スバルマニホールド説明

Reduce Oil Vapor Intake

あなたは良いキャッチ缶や空気油分離器（AOS）を実行することによって全体の吸気管クリーナーやオイル蒸気の摂取を排除保つことができます。 これはどのエンジンにも当てはまることですが、特に水平型エンジンは、多くの油のブローバイやブリーザーの流れがあることで有名です。

もし選択肢があるならば、私はAOSよりもキャッチキャンのセットアップを好みます。 キャッチキャンの主な利点は、通過する油の量を測定することができることです。 突然のオイル量の増加は、リングシールに問題があることを示しています。

Downshift to Avoid Lugging

Downshift rather than building of boost in a high gear.これは、AOSセットアップの複雑さと重量を追加しないことが良い第二の利点です。 それは楽しいし、より最適な回転数でエンジンを動作させることができます。 また、このような場合にも、「このままではいけない。 どのメーカーのターボエンジンも同じような不具合に見舞われています。 しかし、2.5Lターボ（EJ25x）のスバルは、ピストンの設計や材質、オーナーやドライバーの選択、ハイブーストプラットフォームそのものから、特に故障しやすいのです。

Thank You

この記事への協力と貢献をありがとうございました

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• Luke Williamson
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