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ノーススターエンジンは、ゼネラルモーターズが1993年から2011年にかけて製造した高性能90° V型エンジンのファミリーです。GMのエンジンの中で最も技術的に複雑なエンジンとされており、オリジナルのダブルオーバーヘッドカム、シリンダーあたり4バルブ、アルミブロック/アルミヘッドのV8設計はオールズモビルの研究開発部門によって開発されましたが、最もよく知られているのはキャデラックのノーススターシリーズです。
基本型は4.6L （4,565cc 、278.6立方インチ）の排気量を持つこのエンジンは、その後、縦置きエンジンや4.4L （4,371cc 、266.7立方インチ）のスーパーチャージャー付きバージョンへと進化しました。これらのエンジンの派生型は、オールズモビル（オーロラL47 V8や「ショートスター」LX5 V6など）のほか、2000年代のポンティアックやビュイックのハイエンドモデルにも採用されました。
関連システムのノーススターシステムは、1992年半ばに導入されたパフォーマンス機能パッケージのキャデラックの商標名であり、4T80Eトランスミッション、10万マイルのサービス間隔、路面状況感知サスペンション、可変パワーステアリング、4輪ディスクブレーキを、キャデラック部門の高出力・高トルクのノーススターエンジンに組み合わせたものでした。
GMは2011年にノーススターの生産を終了した。ノーススターを搭載した最後の車であるキャデラックDTS、ビュイック・ルサーン、キャデラックSTSは2011年に生産ラインから出荷された。[ 1 ]ノーススターは、 CTS-Vなどの新しいキャデラックV8モデルで使用されているGM LSスモールブロックOHVエンジンに置き換えられ、よりシンプルで信頼性の高いプッシュロッドエンジン設計への回帰となった。これらのLS V8エンジンは、2018年に2019年型キャデラックCT6 -Vに新設計のブラックウィングV8が導入されるまで、キャデラックがその後8年間使用した唯一のV8エンジンだった。キャデラック専用だったブラックウィングV8は、わずか2年後の2020年初頭に生産が終了された。
GMは、1984年のある時期に、欧州や日本の競合他社が1980年代後半に導入する先進的なデュアルオーバーヘッドカムV8エンジンを見越して、最終的にノーススターとなる設計をオールズモビルR&Dで開始した。当時、キャデラックはアルミ製のHTオーバーヘッドバルブ（OHV）V8エンジンを使用していたが、GMは1982年のCAFE基準により1981年のV8-6-4エンジンが使えなくなるため、このエンジンを急遽生産に投入した。当時、GMの企業方針は、燃費の悪い車に対する税金を消費者に転嫁しないことだった。
キャデラックは、 BMW、メルセデス・ベンツ、そしてレクサス、アキュラ、インフィニティといったアジアのライバルメーカーの最高級車に対抗できる新モデルを開発していた。GMは、アランテや改良型エルドラド、セビルSTSに搭載する数々の機能のリストを作成した。その中には、高度なステアリング、ブレーキ、サスペンション技術、そしてキャデラック部門のディーラーが熱望していた「キャデラック」専用エンジンも含まれていた。これらの機能群はノーススターシステムとして知られるようになった。その中心となるのは、増え続ける輸入車のライバルに対抗できる性能と洗練さを備えたハイテクV8エンジンだった。
ノーススターは、4.6 L (4,565 cc; 278.6 cu in)の排気量から300 hp (224 kW)を発生させることができ、鋳造アルミニウム製の 90° V 8 ブロックを採用し、ボア間隔は4インチ (101.6 mm)で、上下に一体化された構造になっていた。下部のクランクケースアセンブリは、従来のメインベアリングキャップを使用せずにクランクシャフトを支えていた。一体型のシリコンガスケットを備えたオイルマニホールドプレートが、その下のオイルギャラリーを形成していた。一般的なオイル交換では、7.5～8 US qt (7.1～7.6 L; 6.2～6.7 imp qt)のオイルが使用された。
GM は鋳鉄製のシリンダー ライナーと鋳造アルミニウム製のピストンを指定し、バルブ クリアランスも考慮しました。ノーススターは干渉型エンジンです。バルブのタイミングがずれると、バルブがピストンに衝突します。ブロンズ製のピストン ピン ブッシングとフリー フローティング ピストン ピンを備えています。GM は、シリンダーあたり 4 バルブを備えた鋳造アルミニウム製シリンダー ヘッドを使用しました。ヘッドは、メンテナンス フリーのカム ドライブ チェーン ケースを介して駆動されるデュアル オーバーヘッド カムを使用しています。カムはバルブ端の油圧リフターに直接作用し、シリンダー ヘッドを長手方向に貫通する潤滑通路から潤滑油が供給されます。吸気バルブは 25° に傾斜し、排気バルブは 7° に傾斜し、中央にプラチナ チップのスパーク プラグが取り付けられています。カム カバーは軽量化と消音のためにマグネシウム製です。
燃料噴射は8本の熱可塑性チューブを介して順次行われた。点火方式はディストリビューターレスで、ウェイストスパーク方式を採用していた。パワートレイン制御モジュール（PCM）は、点火と燃料噴射のタイミング、および新しい4速横置きGM 4T80トランスミッションのシフトポイントを制御した。このファミリーのすべてのエンジンは、同じノーススターベルハウジングパターンを共有している。
当時宣伝されていた注目すべき機能の 1 つは、「リンプ ホーム」フェイルセーフ モードでした。これは、冷却液がなくてもエンジンが一定時間作動し続けることを可能にする機能です。 エンジンは、1 つのシリンダー バンクにのみ燃料を供給し、非作動バンクを「空冷」します。 この技術は、オール アルミニウム構造と大容量のオイル容量と相まって、エンジンが安全な温度を維持することを可能にし、ノーススター搭載車は、損傷なく約100マイル (161 km)冷却液なしで走行できます。セビル、デビル、エルドラドなどの電子機器が満載のノーススター搭載車のもう 1 つの珍しい機能は、液冷オルタネーターです。 これはオルタネーターの寿命を延ばすことを目的としていましたが、 GM は、潜在的な漏れ箇所と余分なチューブを排除するために、2001 年には従来の空冷方式に戻しました。
その後の開発では、コイルオンプラグ式直接点火、ローラーリフター、可変バルブタイミング（VVT）などが採用され、吸気バルブタイミングは最大40°、排気バルブタイミングは最大50°まで可変可能となった。VVTは縦置きエンジンのLH2用に考案されたもので、レイアウト上の制約から横置きエンジンの前輪駆動モデルには採用されなかった。
このエンジンは1992年半ばに1993年型キャデラック・アランテに導入されました。1996年にはノーススターはフリートウッドを除くすべてのキャデラックの標準エンジンとなりましたが、2011年までにすべてのキャデラックモデルから段階的に廃止されました。275馬力（205kW ）のノーススターエンジンは、ノーススター搭載のすべてのキャデラックで使用され、デビル・コンクール、エルドラドETC、セビルSTS、そして2000年にはデビルDTSには300馬力（224kW ）バージョンが搭載されました。初代ノーススター・アランテでは、トラクションコントロール、アダプティブサスペンション、アンチロックブレーキを含むノーススターシステムも導入されました。初期のノーススターは、性能を最大限に引き出すためにプレミアムグレードのガソリンが必要でした。
ノーススターは、2004～2005年のポンティアック ボンネビルと2006年のビュイック ルサーンに導入されるまで、10年以上にわたりキャデラックによってその名前で独占的に販売されていました。しかし、4.0 L (3,995 cc; 243.8 cu in) L47 V8 ノーススターのバリエーションは、オールドモビル オーロラに、 3.5L LX5 V6はオールドモビル イントリーグとオールドモビル シェルビー シリーズ 1 に使用されました。LH2 エンジンのバリエーションは、2003 年 10 月に鍛造スチール クランクシャフトを受け取りました。LD8 と L37 のバリエーションは、2006 年モデルで鍛造クランクシャフトを受け取りました。キャデラックは、おそらくエスカレードで使用するために、この 10 年でV12ノーススターを導入する計画を立てていましたが、経済性と新しい CAFE 基準によりそのアイデアは却下されました。
ほとんどのノーススターエンジンは275～300馬力（205～224kW ）の出力を発生し、スーパーチャージャー付きのLC3では最高469馬力（350kW ）に達します。2000年モデルでは、燃費向上と排出ガス削減のため、コイルオンプラグ点火とローラーフォロワーバルブ機構が採用され、エンジンが改良されました。出力は変わりませんでしたが、この改良により、プレミアム燃料の使用は必須ではなく推奨となりました。
スーパーチャージャー付きノーススターを除くすべてのノーススターは、ボア×ストロークが93mm × 84mm （3.66インチ× 3.31インチ）で、排気量は4.6L （4,565cc 、278.6立方インチ）でした。シリンダー間のヘッドガスケットの密閉性を向上させるため、スーパーチャージャー付きバージョンはボアが91mm （3.58インチ）に縮小され、総排気量は4.4L （4,371cc 、266.7立方インチ）となりました。このブロックは最大5.4Lまで拡張可能と考えられていますが、そのようなエンジンは製造されていません。
ノーススターは、1995年、1996年、1997年のワーズ10ベストエンジンリストに選出された。
1995年から2005年のモデルに搭載されていた4.6リッターV8エンジンは、ヘッドガスケットにトルク・トゥ・イールドボルトを使用している設計上の欠陥により、故障が多発することで悪名高かった。[ 2 ]基本的に、これらのタイプのボルトは取り付け時に弾性限界を超えて引き伸ばされるため、最終的にボルトの摩耗と疲労が増加し、耐用年数が短くなる。エンジンの高負荷により、最終的にこれらのボルトが弱くなり、ねじ山が緩み、シールが破裂し、ヘッドガスケットが吹き飛ぶことになる。
ノーススターシステムは、キャデラックが商標登録した自動車性能向上機能パッケージの名称で、1992年半ばに1993年モデルのキャデラック・アランテに導入され、その後1993年モデルのセビルとエルドラドにも採用された。
ノーススターシステムは以下の構成要素から成り立っていました。
ノーススターエンジンの後期バージョンには、2004年に登場した4.6L 320hp （239kW ）、315lb⋅ft （427N⋅m）のLH2や、STS-V用に開発されたスーパーチャージャー付き4.4L 469hp （350kW ）のLC3などがあり、詳細は以下に記載する。
4.6 L (4,565 cc; 278.6 cu in) L37 ( VIN "9")は、初代ノーススターエンジンです。レスポンスとパワーを重視したチューニングが施されていますが、後継のLD8はより穏やかな使用を想定して設計されています。L37 コードは、エンジンの仕様が進化しても、すべての高出力横置きノーススターエンジンに使用されていました。L37 の圧縮比は、2000 年以前に製造されたエンジンでは 10.3:1、それ以降は 10.0:1 です。
オリジナルのL37は290hp （216kW ）と規定されていましたが、1993年生産モデルは295hp （220kW ）と評価されました。このエンジンは1996年から2004年までSTS、DTS、ETCモデルで300hp （ 224kW ）の最高出力を発揮し、これらはこれまで製造された国産前輪駆動車の中で最もパワフルな車の1つとなりました。2005年にはL37は「Northstar NHP」と命名され、新しいSAE認定馬力評価システムの下で290hp （216kW ）にダウングレードされました。2006年には、改良されたDTS「パフォーマンスパッケージ」モデルが292hp （218kW ）にわずかに向上しました。L37を使用する車両には以下が含まれます。
4.6 L (4,565 cc; 278.6 cu in) LD8 (VIN "Y") は、前輪駆動車用の横置き V8 エンジンです。1994年に導入され、高回転型のL37よりも大きなトルクを提供するように設計されています。LD8 コードは、エンジンの正確な仕様が進化しても、すべてのトルク重視の横置き Northstar エンジンに使用されていました。圧縮比は、2000 年モデル以前に製造されたエンジンでは 10.3:1、それ以降に製造されたエンジンでは 10.0:1 です。1998 年の改訂版は、油圧式エンジン マウントにより、以前の Northstar エンジンよりも静かで、調整された吸気システムにより性能が向上しています。
ほとんどのLD8ノーススターエンジンは、 275馬力（205kW ）および300lb⋅ft （407N⋅m）の定格です。
4.6 L (4,565 cc; 278.6 cu in)ノーススターは、元々は横置き前輪駆動用に設計されました。2004 年にSTS、SRX、XLR の縦置き後輪駆動および全輪駆動用に大幅に変更され、吸気側と排気側の両方に連続可変バルブタイミングが採用されました。RWD ( LH2 ) ノーススターは320 hp (239 kW)と315 lb⋅ft (427 N⋅m)を発生します。可変バルブタイミングの追加により、L37 および LD8 ノーススターからの出力増加の大部分が可能になりました。
2006年型キャデラックSTS-VとキャデラックXLR-Vには、 4.4L （4,371cc 、266.7立方インチ）のスーパーチャージャー付きノーススターエンジンが使用されました。ボアは強度を高め、ヘッドガスケットのシール性を向上させるために縮小されました。可変バルブタイミングは吸気側と排気側の両方で使用されています。[ 3 ] STS-Vエンジンは、圧縮比9.0:1で6400rpmで469hp （350kW）、 3900rpmで439lb⋅ft （595N⋅m）を発生し、XLR-Vエンジンは、6400rpmで443hp （330kW）、3900rpmで414lb⋅ft （561N⋅m）を発生します。
L47オーロラエンジンは、ノーススターエンジンをベースにオールズモビル・オーロラ用に特別に設計されたV8エンジンで、1995～1999年モデルと2001～2003年モデルに使用されました。これはDOHC 4.0L （3,995cc 、243.8立方インチ） V8エンジンで、250hp （186kW ）の出力と260lb⋅ft （353N⋅m ）のトルクを発揮しました。ボア×ストロークは87mm × 84mm （3.43インチ× 3.31インチ）でした。L47は圧縮比が10.3:1で、プレミアムガソリンを使用しました。
冷却液漏れ防止システムを含むノーススターエンジンのほとんどの機能はそのまま維持されたものの、ボア径の縮小により重量が許容できないほど増加した。これを軽減するため、オールズモビルは一体型のガラス繊維強化熱可塑性樹脂製インテークマニホールドと簡素化されたACロチェスター製シーケンシャル燃料噴射システムを採用した。新しいダイキャスト構造アルミニウム製オイルパンには、ハードな走行時のオイル不足を軽減するためのバッフルが組み込まれている。スターターインターロックにより、静音性の高いL47エンジンが既に作動している場合はスターターが作動しないようになっている。
このエンジンの初期バージョンまたはプロトタイプは、第 2 世代のOldsmobile Aerotechで使用されました。このエンジンの高度に改良された650 hp (485 kW)バージョンは、当初、ゼネラル モーターズのレーシング部門によって、1995 年にOldsmobile Aurora GTS-1 およびRiley&Scott LMP プロトタイプでのIMSAスポーツカー競技、1997 年に開始されたインディ レーシング リーグ競技で使用され、その後、 2000 年にキャデラック Northstar LMPプログラムで使用されました。両方のエンジンは 4.0 L の排気量を維持していましたが、Northstar LMP バージョンはツインターボチャージャー付きでした。[ 4 ] Aurora は、Shelby Series 1カーでも使用されました。最初の DTM シーズンでは、オペルはL47 から派生した V8 を搭載したAstraをデビューさせました。
オーロラエンジンは1994年に1995年モデル向けに導入され、ゼネラルモーターズは2004年のオールズモビルの生産終了以降、このエンジンを使用していない。
LX5は、1999年にイントリーグとともに導入されたオールズモビルのDOHC V6エンジンです。GMのプレミアムVエンジングループによって製造されたため、開発中はプレミアムV6、またはPV6と呼ばれていました。L47オーロラV8をベースとしており、オーロラV8自体はノーススターエンジンをベースとしています。初期の名称案にはプロトンがあり、チームの一部では一時的にショートスターという名称も使われましたが、最終的には社内ではPV6と呼ばれていました。ただし、オールズモビルのファンはショートスターと呼ぶようになりました。
ノーススターと同じ 90° V 角ですが、エンジン ブロックはゼロから設計されているため、ボア センターが異なります。チェーン駆動のデュアルオーバーヘッド カムとシリンダーあたり 4 バルブを備えていますが、ビュイック 3800 エンジンと同様のスプリット ピン クランク シャフトを備えた均等点火設計です。LX5 は3.5 L (3,473 cc; 211.9 cu in)の排気量で、5,600 rpmで215 hp (160 kW) 、 4,400 rpm で234 lb⋅ft (317 N⋅m)を発生しました。ボアとストロークは89.5 mm × 92 mm (3.52 in × 3.62 in)です。また、コイル オン プラグ点火を使用する GM の最初のエンジンの 1 つでもありました。圧縮比は 9.3:1 です。
このエンジンの製造コストは高く、多くの車両には採用されませんでした。当時、排気量3.3Lから 3.7LまでのプレミアムV6エンジンシリーズが続く予定でしたが、GMが2004年に現在のフラッグシップV6エンジンであるハイフィーチャーエンジン に切り替えてショートスターエンジンの生産を中止するまでに生産されたのはLX5のみでした。
LX5はGMの他のV6エンジンとは全く異なっていた。GMがこれまで提供してきたDOHC V6エンジンは、 1991年から1997年まで生産されたシボレー・ツインデュアルカムのみである。これは、DOHCエンジンをゼロから構築するのではなく、従来のシボレー60度OHVブロックV6をデュアルオーバーヘッドカム用に改造して作られたもので、 2004年から現在まで利用可能なキャデラック/ホールデンHFV6も含まれる。これら3つの設計は全く関連性がなく、1998年と2003年にはGMからDOHC V6が提供されなかった2つの空白期間がある（ただし、発売当初の初代キャデラックCTSやサターンLシリーズ、カテラで最もよく使用された54度オペルV6を除く）。これは、複数の設計を継続的に改良しながらエンジニアリングを進化させてきた競合他社のやり方とは大きく異なる。オーロラV8と同様に、オールズモビルの消滅とともに生産は終了した。
3.5L LX5エンジンは、1999年と2000年のワーズ10ベストエンジンリストに選ばれた。