負荷をかけたとき、つまり加速中や登坂、乗車人数が多いときに出たり大きくなったり する打音は、アイドリング時の打音より心配なものです。負荷がかかっている最中は 燃焼圧が部品どうしを強く押しつけているのに、それでも打音が出るなら、すき間は すでにかなりのものです。とはいえ、負荷時の音がすべて高額修理を意味するわけでは ありません。もっとも多い原因である燃料由来のノッキングは、給油所を変えるだけで 片づきます。ここでは音でシナリオを見分ける方法と、それぞれの対処をまとめます。
負荷が打音をあぶり出す理由
負荷とは、ドライバーがエンジンに全力を求める瞬間のことです。アクセル全開、 追い越し、登り坂、けん引。シリンダー内の圧力は数倍に跳ね上がり、それに応じて ピストン、ピストンピン、コンロッド、クランクシャフトにかかる力も増えます。 アイドリングでは黙っている摩耗したすき間が、負荷時には衝撃的な力を受けて 爆発行程のたびに自己主張を始めます。
ここから単純な原則が導けます。負荷と結びついた打音はクランク機構、 つまりピストン、コンロッド、クランクシャフトとその軸受、もしくはノッキングを 指すことが多い。一方、アイドリング時の打音は動弁系や補機類を指すことが多い。 もし後者に当てはまるなら、 アイドリング時のエンジンの打音 から読んでください。
ノッキング:加速時のキンキン音
ノッキングとは、混合気がなめらかに燃えるのではなく爆発的に燃える現象です。 ドライバーの言葉では「ジャラジャラ」「キンキン」。加速時、とくに高いギアの まま低回転で粘っているときに出る、澄んだ金属的なカチカチ音や高い響きです。 その音の詳しい説明は症状ページ 加速時のキンキン音 にあります。
多い順に、典型的な原因を挙げます。
- 要求より低いオクタン価の燃料、あるいは品質の悪い燃料。
- 燃焼室のカーボン堆積。実質的な圧縮比を押し上げます。
- オーバーヒートや、摩耗したスパークプラグによる過早着火。
- ノックセンサーの故障、または冷却系やEGR系の不具合。
ノッキングが破壊的なのは音そのものではなく、その圧力波です。圧力波は ピストンのリングランドを割り、軸受を叩き潰します。粗悪ガソリンで一度鳴った くらいで終わりではありませんが、日常的なノッキングはエンジンの寿命を目に 見えて縮めます。最近のエンジンは自分を守ります。ノックセンサーが特有の振動を 拾い、コントロールユニットが点火時期を遅らせるのです。その代わりに車は力を 失い、燃費も悪くなります。ですから、別の給油所で入れたあとに加速が鈍く なって音が消えたなら、それは燃料説を間接的に裏づけています。
別枠なのがLPG(ガス)に改造した車です。調整の悪いガス装置は混合気を薄くし、 薄い混合気は高温で燃えてノッキングしやすくなります。改造や再調整のあとに 鳴りはじめたなら、エンジン本体ではなくガス装置のセッティングから探しましょう。
奥から響く打音:軸受とピストン周り
もっとも深刻なのが、クランク機構からの打音です。
コンロッドメタル(コンロッドがクランクピン上で回るすべり軸受)は、 摩耗するとブロックの奥から鈍く柔らかい打音を出します。負荷と回転数とともに 大きくなり、アクセルを一気に戻したときにはっきり聞こえることが多いのが特徴 です。連れ立って出るサインは油圧の低下と、オイル中の金属粉。この打音を抱えて 走るという選択肢はありません。次の段階はメタル焼き付きとクランクシャフトの 修正だからです。
クランクメタル(クランクシャフト本体が回る側の軸受)は、より低く鈍い音で、 ブロックのいちばん下から響きます。
ピストンピンは回転数にぴったり同期した、澄んだ二重の打音を出します。 ピストンスカートは冷間時に聞こえることが多いほうの音です。
タイミングチェーンとエンジンマウント
伸びたタイミングチェーンは、負荷時にガイドを叩いてバタバタ、ガラガラと 鳴ります。加速時にうなりが出て、トルクの谷ができることもあり、多くの場合 カム位相のエラーコードとともにチェックエンジンランプが点きます。この状態で 走るリスクは 伸びたタイミングチェーンのまま走れるか にまとめてあります。冷間時に絞り込みたい場合は 冷間時の打音:タイミングチェーンかカムシャフトポジションアクチュエーターか もどうぞ。
エンジンマウントはゴムと金属を組み合わせた部品で、劣化すると発進時、 変速時、空ぶかし時に「ドン」と一発の鈍い衝撃音を出します。エンジンが必要以上に 揺れてストッパーに当たるのです。不快ではありますが危険ではありません。確認も 簡単で、ボンネットを開けて助手にエンジンを見てもらいながら、ドライバーが ブレーキを踏んだままDとRを短く行き来させます。目立つ揺れが出ればマウントは 寿命です。手順は 負荷をかけたエンジンマウントの点検 にあります。
シナリオの比較
| 負荷時の音 | 考えられる原因 | 対処 | 危険度 |
|---|---|---|---|
| 加速時の澄んだカチカチ、キンキン | ノッキング | 給油所を変える、プラグとセンサーを確認 | 繰り返すなら中 |
| 奥から響く鈍い打音、回転とともに増大 | コンロッドメタルまたはクランクメタル | 走行中止、レッカー | 最大 |
| 回転に同期した澄んだ二重の打音 | ピストンピン | すぐに診断 | 高 |
| 前方からのうなり、バタつき、チェックランプ | タイミングチェーン、テンショナー | 数日以内に診断 | 高 |
| 発進時や変速時に一発の衝撃音 | エンジンマウント | 計画的に交換 | 低 |
修理はどう決まるか
理にかなった順番は、安くて後戻りできるものからです。信頼できる給油所で 給油して音が消えるか見る。オイルの量と状態を確認する。音を録音する。そのうえで エンジンに負荷をかけないように走って診断へ向かう。全体像は症状ページ エンジンの打音 にまとめてあります。
作業内容を決めるのは、点検が三つの問いのどれに答えたかです。正しいオクタン価の 燃料を一タンク使っても音が残ったか。残らなければ、そもそも機械的な問題では ありませんでした。暖機後のアイドリングと2000回転で油圧がいくつか。これが軸受と それ以外を切り分けます。診断機で見たカム位相のずれはいくつか。これがチェーンと クランク機構を切り分けます。どの答えも、それによって除外できる部品の何分の一かの 費用で済みます。
聞いておきたいことが二つあります。ノッキングと診断されたなら、ノックセンサーと 冷却系を実際に点検したのか、それとも燃料のせいにしただけなのか。報告をやめた センサーは、エンジンを静かにノッキングさせ続けます。チェーンを交換するなら、 ガイドとダンパーも一緒に入るかどうか。チェーンが叩いているのは、その樹脂部品 だからです。
「給油所を変える」と「エンジンをオーバーホールする」の差は、診断が早いか遅いかの 差です。負荷時の打音は、放置していい種類の音ではありません。
自分の症状がどのシナリオに近いのかわからないときは、加速時の音をStukアプリで 録音してみてください。録音を典型的な打音と照合し、いくつか質問をしたうえで、 考えられる原因を緊急度つきで示します。家でそこまで準備しておけば、工場での やり取りはずっと早く進みます。