インテークマニホールドにT-VIS搭載 とうさい のロゴが貼付 ちょうふ された第 だい 1世代 せだい 4A-GE。
T-VIS はT oyota V ariable I nduction S ystemの略 りゃく でトヨタ自動車 とよたじどうしゃ が1982年 ねん より採用 さいよう した可変 かへん 吸気 きゅうき システムの名称 めいしょう 。
T-VISは、各 かく 気筒 きとう に2本 ほん ずつある吸気 きゅうき バルブに対 たい しそれぞれ独立 どくりつ したインテークマニホールド を持 も ち、低 てい 回転 かいてん では片側 かたがわ をバタフライバルブ により閉 と じ1本 ほん とし、高 こう 回転 かいてん では2本 ほん に切 き り替 か える構造 こうぞう 。作動 さどう は負 ふ 圧 あつ アクチュエータ を用 もち いており、エンジン回転 かいてん 数 すう が4,650rpmを超 こ えるとバキュームスイッチングバルブで負 ふ 圧 あつ をアクチュエータに送 おく り、バタフライバルブを開 ひら かせる[1] 。
これにより、低 てい 回転 かいてん ではインテークマニホールドの断 だん 面積 めんせき が小 ちい さくなり、吸気 きゅうき 流入 りゅうにゅう 速度 そくど が上 あ がり慣性 かんせい 力 りょく で充填 じゅうてん 効率 こうりつ が上 あ がる(慣性 かんせい 過 か 給 きゅう 効果 こうか )。さらに、混合 こんごう 気 き がシリンダー中心 ちゅうしん に対 たい しオフセットして流入 りゅうにゅう するため、強 つよ いスワール渦 うず が発生 はっせい し燃焼 ねんしょう 効率 こうりつ が上 あ がる。これらにより発生 はっせい トルクの向上 こうじょう が計 はか れる。高 こう 回転 かいてん ではインテークマニホールド内 ない の断 だん 面積 めんせき が大 おお きくなり、吸入 きゅうにゅう 抵抗 ていこう が下 さ がることにより充填 じゅうてん 効率 こうりつ が上 あ がり、最高 さいこう 出力 しゅつりょく の向上 こうじょう が計 はか れる。
このような機構 きこう が登場 とうじょう した背景 はいけい としては、1970年代 ねんだい 後半 こうはん にトヨタを初 はじ めとする自動車 じどうしゃ 各社 かくしゃ が対応 たいおう に苦慮 くりょ した自動車 じどうしゃ 排 はい ガス規制 きせい が挙 あ げられる。トヨタトータルクリーンシステム の熟成 じゅくせい により昭和 しょうわ 53年 ねん 排出 はいしゅつ ガス規制 きせい (日本 にっぽん 版 ばん マスキー法 ほう )をクリアしたトヨタではあったが、昭和 しょうわ 48年 ねん 排出 はいしゅつ ガス規制 きせい 以前 いぜん のフルパワーエンジンを知 し る世代 せだい からの評価 ひょうか は決 けっ して芳 かんば しいものではなかった。そのような中 なか 、トヨタは1979年 ねん (昭和 しょうわ 54年 ねん )より三 さん 元 げん 触媒 しょくばい と合 あ わせてDOHC を導入 どうにゅう し、市場 いちば にツインカム旋風 せんぷう を巻 ま き起 お こし[2] 、次 つ いで1980年 ねん には1G-EU型 がた や1981年 ねん の1S-U型 がた は公募 こうぼ で「ライトウエイト(軽量 けいりょう )・アドバンスト(進歩 しんぽ )・スーパーレスポンス(高 こう 応答 おうとう 性 せい )・エンジン」を意味 いみ するLASRE (L ight-weight A dvanced S uper R esponse E ngine)の愛称 あいしょう を付 つ け、排 はい ガス規制 きせい 期 き に低下 ていか したトヨタのスポーツイメージの回復 かいふく を狙 ねら った。このDOHC旋風 せんぷう とLASREエンジンの集大成 しゅうたいせい として、市販 しはん 車 しゃ では一部 いちぶ の高級 こうきゅう スポーツカーにしか採用 さいよう 実績 じっせき の無 な かった1気筒 きとう 4バルブ を大衆 たいしゅう 車 しゃ 向 む け量産 りょうさん エンジンにも展開 てんかい することを計画 けいかく した[3] 。DOHC 4バルブは高性能 こうせいのう を発揮 はっき することができるが、吸気 きゅうき ポートやインテークマニホールドの内径 ないけい を広 ひろ げていくと低 てい 回転 かいてん 時 じ の吸気 きゅうき 流速 りゅうそく が低下 ていか してエンジン出力 しゅつりょく の低下 ていか 、つまり低速 ていそく トルクの低下 ていか を招 まね き、低速 ていそく トルクの向上 こうじょう を狙 ねら った細 ほそ く狭 せま い吸気 きゅうき ポートは高 こう 回転 かいてん 時 じ の出力 しゅつりょく 低下 ていか 、つまり最大 さいだい 馬力 ばりき の低下 ていか や回転 かいてん 数 すう の頭打 あたまう ちといったを事態 じたい を招 まね いてしまう。スポーツカーではドライバーの腕 うで により低速 ていそく トルクの細 ほそ さをカバーできるが、老若男女 ろうにゃくなんにょ あらゆる世代 せだい が運転 うんてん しうる大衆 たいしゅう 車 しゃ ではこのような欠点 けってん はできるだけ解消 かいしょう しなければならない。T-VISはこのような状況 じょうきょう を解決 かいけつ する手法 しゅほう として考案 こうあん されたものである[4] 。
ヤマハ・コミュニケーションプラザ 所蔵 しょぞう の1982年 ねん の第 だい 1世代 せだい 1G-GE。12本 ほん に分 わ かれたT-VIS付 つ きインテークマニホールドが確認 かくにん できる。
最初 さいしょ に採用 さいよう されたエンジンは1982年 ねん のトヨタ・1G-GE で[5] 、その後 ご 1984年 ねん の4A-GE や3S-GE などにも展開 てんかい された。公式 こうしき には触 ふ れられていないが[6] 、T-VISは当時 とうじ のトヨタのスポーツエンジン(4A-GEなど"-G"が付 つ くエンジン)の4バルブシリンダーヘッドと共 とも にヤマハ発動機 やまははつどうき が開発 かいはつ したものである。より正確 せいかく にはトヨタが開発 かいはつ し、1978年 ねん に米国 べいこく 特許 とっきょ を取得 しゅとく したダウンドラフト式 しき キャブレター向 む けの「出力 しゅつりょく に応 おう じて2系統 けいとう の吸気 きゅうき ポートを切 き り替 か える機構 きこう 」[7] や、本田技研工業 ほんだぎけんこうぎょう が1979年 ねん に米国 べいこく 特許 とっきょ を取得 しゅとく した「出力 しゅつりょく に応 おう じて2つの吸気 きゅうき バルブを切 き り替 か える3バルブエンジン」[8] を引用 いんよう した上 うえ で、ヤマハが1981年 ねん に改 あらた めて欧州 おうしゅう 特許 とっきょ を取得 しゅとく したもの[9] であり、T-VISバルブユニットにはヤマハの社名 しゃめい が打 だ 刻 こく されている[10] 。その後 ご 1G-GEでは不等 ふとう 長 ちょう インテークマニホールド型 がた が採用 さいよう され、低 てい 回転 かいてん 側 がわ インテークマニホールドが長 なが くされ、脈動 みゃくどう 効果 こうか も利用 りよう しさらに充填 じゅうてん 効率 こうりつ を大 おお きくすることができた。
他 た メーカーでは、この時期 じき に日産 にっさん がRB20DE [11] やCA16DE 、GA15S などに、同様 どうよう の可変 かへん 吸気 きゅうき システムのNICS (N issan I nduction C ontrol S ystem)を採用 さいよう している[12] 。また、同 おな じトヨタ内 ない では1983年 ねん にT-VISに構造 こうぞう が類似 るいじ した負 ふ 圧 あつ を用 もち いたインテークマニホールド切替 きりかえ 機構 きこう を用 もち いて、主 おも に低 てい 回転 かいてん 時 じ のみにシリンダー内 ない にスワール(渦 うず 流 りゅう )を発生 はっせい させることを目的 もくてき としたスワールコントロールバルブ (SCV)を3A-LU に採用 さいよう している[13] 。機械 きかい 的 てき 手法 しゅほう でスワールを発生 はっせい させる機構 きこう は三菱自動車工業 みつびしじどうしゃこうぎょう のMCA-JET が存在 そんざい していたが、SCVは高 こう 回転 かいてん 時 じ には全開 ぜんかい 状態 じょうたい となることでスワールの発生 はっせい を止 と め、最大 さいだい の吸気 きゅうき 効率 こうりつ を発揮 はっき させられる利点 りてん があった[14] 。
トヨタは1987年 ねん 式 しき トヨタ・カムリ の1VZ-FE より可変長 かへんちょう インテークマニホールド(英語 えいご 版 ばん ) の概念 がいねん を取 と り入 い れたACIS (英語 えいご 版 ばん ) をハイメカツインカム と共 とも に導入 どうにゅう し、1991年 ねん 以降 いこう は可変 かへん バルブ機構 きこう のVVT-i も導入 どうにゅう されたことにより、それ以降 いこう はT-VISという名称 めいしょう では採用 さいよう されなくなった[15] 。
T-VISのバタフライバルブは高 こう 回転 かいてん まで使用 しよう しない場合 ばあい に、ブローバイ(未 み 燃焼 ねんしょう ガス)の吹 ふ き返 かえ しによるカーボン堆積 たいせき により動 うご きが悪 わる くなりレスポンスが悪化 あっか したり、時 とき に完全 かんぜん に固着 こちゃく するトラブルも発生 はっせい し、チューニングカー ではT-VISを取 と り外 はず したり最初 さいしょ から全開 ぜんかい 状態 じょうたい で固定 こてい する改造 かいぞう が行 おこな われた事 こと もあった。低 てい 回転 かいてん 時 じ には閉 と じているバタフライバルブ側 がわ の吸気 きゅうき バルブ傘 かさ 部 ぶ は燃料 ねんりょう 噴射 ふんしゃ 装置 そうち からの噴射 ふんしゃ による洗浄 せんじょう 効果 こうか が期待 きたい できない為 ため 、カーボンが非常 ひじょう に堆積 たいせき しやすく、吸気 きゅうき ポートの有効 ゆうこう 面積 めんせき が減 へ ってしまい性能 せいのう 低下 ていか を起 お こしやすい事 こと も泣 な き所 どころ であった。負 ふ 圧 あつ アクチュエータの開閉 かいへい 制御 せいぎょ はECU で行 おこな われており、ROMチューンにより作動 さどう 回転 かいてん 数 すう の変更 へんこう も行 おこな えるが、2000年代 ねんだい まではプライベートチューナーによるECUの再 さい セッティングの手段 しゅだん は極 きわ めて限定 げんてい されており、T-VISの機構 きこう を残 のこ したままカムシャフト の交換 こうかん などを行 おこな うと、バルブ切 き り替 か えの回転 かいてん 数 すう がバルブタイミング に対 たい して不適合 ふてきごう となり、却 かえ って性能 せいのう に悪影響 あくえいきょう を与 あた えることもチューニングカーでT-VISが忌避 きひ された理由 りゆう でもあった。
本来 ほんらい T-VISが搭載 とうさい されたトヨタ・4A-GE やトヨタ・1G-GE などは吸気 きゅうき ポートの形状 けいじょう はT-VISが存在 そんざい することを前提 ぜんてい にポート加工 かこう されており、単純 たんじゅん にT-VISを取 と り外 はず す事 こと はあまり望 のぞ ましい行為 こうい であるとはいえない。そのため、トヨタ・AE86 の4A-GEではシリンダーヘッド とインテークマニホールド の全 すべ てを、T-VISが廃止 はいし された世代 せだい であるAE92後期 こうき 型 がた に換 かわ 装 そう する改造 かいぞう が行 おこな われたりもしており、AE101で4A-GEが5バルブ 化 か される直前 ちょくぜん の一時期 いちじき にT-VISが廃止 はいし された事実 じじつ は、4A-GEユーザーの間 あいだ に「T-VISは失敗 しっぱい 作 さく 」という悪 あく 印象 いんしょう を残 のこ すことにも繋 つな がってしまった[16] 。
しかし、2000年代 ねんだい 以降 いこう ノートパソコン などを利用 りよう するサブコンピュータでプライベーター (英語 えいご 版 ばん ) でも容易 ようい にECUのセッティングが行 おこな えるようになったことにより、T-VISのユーザーによる作動 さどう タイミングの最適 さいてき 化 か が容易 ようい に行 おこな えるようになり[17] 、1980年代 ねんだい 当時 とうじ の量産 りょうさん エンジンにおけるアルミ鋳造 ちゅうぞう 技術 ぎじゅつ の限界 げんかい から生 しょう じている不適切 ふてきせつ な内部 ないぶ 形状 けいじょう の修正 しゅうせい など[18] 、メカチューン的 てき な手法 しゅほう も含 ふく めたT-VISの再 さい 評価 ひょうか が行 おこな われてきている。
なお、1Gエンジン ではT-VISがツインターボ の1G-GTEにも採用 さいよう され、スーパーチャージャー の1G-GZEのみがT-VIS非 ひ 採用 さいよう であった。自然 しぜん 吸気 きゅうき エンジンはハイメカツインカムの1G-FEに置 お き換 か えられた。トヨタ・3S-GE は1984年 ねん からT-VISを採用 さいよう し、自然 しぜん 吸気 きゅうき は1990年 ねん にACISに置 お き換 か えられる形 かたち で姿 すがた を消 け している。ターボエンジンの3S-GTEでは1993年 ねん の第 だい 2世代 せだい までT-VISが採用 さいよう されており、同年 どうねん 末 まつ のST205型 がた セリカ の登場 とうじょう と3S-GTEエンジンの第 だい 3世代 せだい 移行 いこう に伴 ともな いT-VISが廃止 はいし されているが、3Sエンジンや1GエンジンではT-VISの取 と り外 はず しは4A-GEほど活発 かっぱつ ではない。
^ ブライアン・ロン『Toyota MR2 Coupe & Spyders』、ベローチェ・パブリッシング (英語 えいご 版 ばん ) 、2013年 ねん 11月11日 にち 。
^ 排出 はいしゅつ ガス規制 きせい と低減 ていげん 技術 ぎじゅつ の話 はなし (その5 ガソリンエンジンの場合 ばあい :マスキー法 ほう 以降 いこう )副 ふく 館長 かんちょう 成田 なりた 年 ねん 秀 しげる - 赤 あか レンガ通信 つうしん Vol.79 - 産業 さんぎょう 技術 ぎじゅつ 記念 きねん 館 かん
^ 第 だい 2部 ぶ 第 だい 2章 しょう 第 だい 4節 せつ - 第 だい 6項 こう レーザーエンジンの開発 かいはつ - トヨタ自動車 とよたじどうしゃ 75年 ねん 史 し
^ Toyota T-VIS System Variable Air Induction Systems - turbomr2.com
^ 技術 ぎじゅつ 開発 かいはつ エンジン - トヨタ自動車 とよたじどうしゃ 75年 ねん 史 し
^ 1982年 ねん TOYOTA 1G-GEU - ヤマハ発動機 やまははつどうき
^ US 4271801 "Internal combustion engine with twin intake ports for each cylinder"
^ US 4317438 "High power output engine"
^ EP 0054964 "Multi-intake valve type internal combustion engine"
^ 1G-GT インテークマニホールド&TVIS ~研究 けんきゅう 実験 じっけん 室 しつ ~ - 自動車 じどうしゃ 修理 しゅうり マニア
^ 日産 にっさん PLASMA エンジン RB20(DET) オーバーホール - AutoGarage TAMAI
^ B12 brochures - datsunclubuk.proboards.com
^ ●5代目 だいめ カローラのエンジン - カローラ花 はな かんむり!
^ US 4499868 "Intake device of an internal combustion engine"
^ V型 がた 6気筒 きとう ガソリンエンジン(1VZ-FE) - トヨタ自動車 とよたじどうしゃ 75年 ねん 史 し
^ About T-VIS
^ いまさらT-VISのセッティングなんて必要 ひつよう ないでしょうが・・・ - 新 しん ・ALEXのハチロク生活 せいかつ
^ 見直 みなお されるT-VIS - 工業 こうぎょう 的 てき エンジンチューニング