クアッド4エンジン

オールズモビル クワッド 4
概要
メーカー	GMのオールズモビル部門
別名	クワッドOHC ツインカム
生産	1987–2002
レイアウト
構成	私4
変位	2,260 cc (137.9 立方インチ) 2,392 cc (146.0 立方インチ)
シリンダーボア	92 mm (3.62 インチ) 90 mm (3.54 インチ)
ピストンストローク	85 mm (3.35 インチ) 94 mm (3.7 インチ)
シリンダーブロック材質	鋳鉄
シリンダーヘッド材質	アルミニウム
バルブトレイン	DOHC 1気筒あたり4バルブ。 SOHC、シリンダーあたり2バルブ。
圧縮比	9.5:1、9.7:1、10.0:1
燃焼
ターボチャージャー	実験用エンジンのみ
燃料システム	シーケンシャルMPFI
燃料の種類	ガソリン
オイルシステム	ウェットサンプ
冷却システム	水冷式
出力
出力	150～190馬力（112～142kW）
トルク出力	160 ポンドフィート (217 Nm)
年表
後継	エコテックエンジン

Quad 4 は、ゼネラルモーターズのオールズモビル部門が製造した直列 4 気筒エンジンのシリーズです。1987年から 2002 年にかけて、いくつかのダブル オーバーヘッド カムシャフト(DOHC) バージョンが製造され、1992 年から 1994 年にかけて、シングル オーバーヘッド カムシャフト(SOHC) モデルが 1 つ製造されました。

Quad 4は、GMが全面的に設計・製造した初の国内正規生産DOHC 4気筒エンジンであり、唯一の類似例はイギリスのCosworthが設計したDOHCヘッドを備えたChevrolet Cosworth Vegaである。2.3リッターDOHC Quad 4に加えて、1992年から1994年まで販売された「Quad OHC」と呼ばれる2.3リッターSOHCバリアントと、1996年から2002年まで販売された2.4リッターTwin Camもあった。

Quad 4は当初1987年にデビューする予定だったが、1年延期された。オールズモビルは早くも1988年に、180 bhp (134 kW) の高出力「HO」Quad 4を発売すると発表していた。^[1]

Quad 4 ファミリーのエンジンはすべて、ミシガン州ランシング近郊のデルタ タウンシップにあるランシング エンジン工場(第 5 工場)で生産されました。Twin Cam はオールズモビル社が単独で設計および製造した最後のエンジンでした。Aurora V8とShortstar V6 は、キャデラックノーススター V8アーキテクチャに基づいていました。

このエンジンは、 1988年オールズモビル・カトラス・カレーおよびポンティアック・グランダムの通常生産オプションとして初めて一般に発売され、 1988年後半にはビュイック、1990年にはシボレーにも搭載が拡大され、その後、GMのラインナップの主力となった。

Quad 4 は、排気ポートのサイズを 2 回縮小し、続いて 1995 年にバランス シャフトを追加して、騒音、振動、ハーシュネス(NVH)のレベルに対処しました。1996 年モデルでは、エンジンのボアとストロークが変更され、エンジンの名前が「Twin Cam」に変更されました。

Quad 4 エンジンのラインナップは 2002 年モデル以降廃止され、 2003 年モデルでは Ecotecに置き換えられました。

Quad 4という名前は、エンジンの4気筒、1気筒あたり4バルブのレイアウトに由来しています。^[2]エンジンは鋳鉄 ブロックを採用しています。ヘッド、カムシャフトキャリア、タイミングチェーンカバーはアルミニウム製で、オイルパンはダイカストアルミニウム製です。^[1]

当時のオーバーヘッドカム設計では歯付き タイミングベルトが普及しつつあったが、Quad 4ではタイミングチェーンを使用して両方のカムシャフトとウォーターポンプを駆動している。エンジンの付属品は単面サーペンタインベルトで駆動される。^[3]

燃料は電子燃料噴射システムによって供給され、火花は「ダイレクトファイア」と呼ばれるディストリビューターレス点火システムによって生成され、鋳造アルミニウムエンジンカバーの下にある2つの点火コイルを交互に点火します。^[1]

1988 年にこのエンジンが発売された後、オールズモビルはオールズモビル エアロテックなどの車で Quad 4 の名称を宣伝しました。オールズモビル エアロテックのエンジンは専用に製造され、ターボチャージャー付きでしたが、設計の性能を披露するためのものでした。1988 年のインディアナポリス 500では、ターボチャージャー付きの量産型 Quad 4を搭載したオールズモビル カトラス シュプリームコンバーチブルがペースカーを務めました。

販売開始から数年間は好評だったものの、自動車メディアは、ターボチャージャー付き4気筒エンジン、V6エンジン、そして時にはV8エンジンと比較したQuad 4のNVHレベルを批判し始めた。

このデザインは、リブ付きのアルミカバーを外すと背の高いカムタワーと、その間のスパークプラグを保持する深い谷が露出し、1930年代のオフェンハウザーエンジンに似ていることから、ホットロッド愛好家の間で少数ながら支持を得た。^{[4] [5]}

LD2 は、1987 年に 1988 年モデルとして導入された Quad 4 のオリジナル バージョンです。ボア × ストロークは 92 mm × 85 mm (3.6 インチ × 3.3 インチ) で、排気量は 2,260 cc (137.9 立方インチ) です。基本形式では、1988 年から 1989 年にかけて 150 bhp (112 kW)、1990 年から 1992 年にかけて 160 bhp (119 kW) を出力しました。自然吸気の Quad 4 は、9.5:1 の圧縮比でそのパワーを生み出すことができ、 EGR システムを使用せずに排出ガス基準を満たすことができました。

ベースとなる Quad 4 に対するマイナーチェンジには、クランクシャフト、カム、マニホールドの変更が含まれ、すべてトルクの増加と NVH の低減を目的としています。

LD2の若干強化されたバージョンは、SC（およびおそらくSL）トリムパッケージを備えた一部のオールズモビルアチーバモデルで提供されました。このアプリケーションでは、LD2エンジンのスロットルボディにボルテックスバルブと呼ばれるデバイスが取り付けられ、ラムエアコールドエアインテークが運転席側ヘッドランプの近くに取り付けられ、ダクトがエンジン吸気口に空気を導きました。^{[6] [7]}一部の参考文献ではこのエンジンを180馬力と評価していますが、オールズモビルの独自の文献では170馬力（130kW）と報告されています。^[8]

用途:

• 1988–1991ビュイック スカイラーク
• 1992–1994オールズモビル アチーヴァ
• 1988–1991オールズモビル カトラス カレー
• 1990–1991オールズモビル カトラス シュプリーム
• 1988–1994ポンティアック グランダム
• 1990–1991ポンティアック グランプリ
• 1993–1997ポンティアック トランス スポーツ(ヨーロッパのみ)

1995年のみ、2.​​3リッターエンジンのバランスシャフト装備バージョンが生産されました。この配置により、シャフトへの負荷が一定になります。クランクが1つのシャフトを駆動し、それが2番目のシャフトを駆動し、2番目のシャフトがオイルポンプを駆動します。シャフトはエンジン回転数の2倍で回転するため、レッドラインは6800rpmから6500rpmに低下します。出力は150 bhp (112 kW)、150 lb⋅ft (203 N⋅m)です。これは1995年に生産された唯一のQuad 4であり、エンジンファミリーの過渡期として知られています。

用途:

• 1995ポンティアック サンファイアGT
• 1995シボレー キャバリエZ24
• 1995ポンティアック グランダム
• 1995オールズモビル アチーバ
• 1995ビュイック スカイラーク

「高出力」2.3 リッター LG0 は、1989 年から 1992 年までは 180 hp (134 kW)、1993 年には 175 hp (130 kW)、1994 年には 170 hp (127 kW) と評価されていました。1993 年と 1994 年の両方の出力低下は、NVH 制御のための最初の 2 回の排気ポート サイズの縮小の直接的な結果でした。LG0 は、アグレッシブ カムシャフトと圧縮率が 0.5 ポイント高く (9.5:1 から 10.0:1) なっている点が LD2 エンジンと異なります。圧縮比の関係で、これらのエンジンには 91オクタン価以上のプレミアム燃料が推奨されました。

LG0 は、鮮やかな赤の塗装とグレーの内装が特徴の、カトラス カレー インターナショナル シリーズ クーペ 200 台とグランダム SE クーペ 200 台の特別生産で導入されました。この車は、ヘビーデューティーなゲトラグ設計のHM-282/NVG-T550 5 速マニュアル トランスミッションとの組み合わせでのみ利用可能でした。

LG0 エンジンの限定生産バージョンは、一部のオールズモビルで「W41」という名称で提供されました (下記参照)。

LG0 アプリケーション:

• 1990–1993シボレー ベレッタGTZ
• 1994 シボレー ベレッタ Z26
• 1989–1991ポンティアック グランダムSE
• 1990～1991 ポンティアック グランダム LE、「スポーツ パフォーマンス パッケージ」付き (RPO: W32)
• 1992–1994 ポンティアック グランダム GT
• 1989–1991オールズモビル カトラス カレーインターナショナル シリーズ
• 1990–1991 オールズモビル カトラス カレー クワッド 442
• 1992–1994オールズモビル アチーヴァSC
• 1990オールズモビル カトラス シュプリームインターナショナル シリーズ

W41 は最もパワフルな Quad 4 でした。1991 ～ 1992 年の W41 は 190 hp (142 kW) の定格でしたが、1993 年の W41 は、排出量を改善するための最初の排気ポート サイズの縮小と、NVH を低減するための Quad 4 アーキテクチャへのその他の変更の結果として、185 hp (138 kW) の定格になりました。追加の 10 hp (7 kW) は、より長い持続時間のカムと異なるPROMによって得られました。

W41 ドライブトレインの一部は、他では入手できないギア セットを備えた HM-282/NVG-T550 の特定バージョンでした。すべての W41 5 速トランスミッションの最終減速比 (FDR) は 3.94:1 でしたが、1988 年から 1992 年 1/2 年の LD2 および LG0 トランスミッションはすべて 3.61:1 FDR を使用していました。3.94:1 FDR は 1992 年 1/2 年から 1994 年のすべての LG0 トランスミッションで使用されましたが、標準の HM-282/NVG-T550 ギア セットが保持されていました。

W41 アプリケーション:

• 1991オールズモビル カトラス カレー
• 1992–1993オールズモビル アチーバSCX

この Quad 4 の SOHC 型は、ポンティアック 2.5 L Tech IV OHV「アイアン デューク」エンジンの代替として開発されました。1992 年にデビューし、Quad OHC と呼ばれたこの 8 バルブ エンジンは、同時代の Quad 4 よりも 40 hp (30 kW) 低い 120 hp (89 kW) を出力しました。トルクは140 lb⋅ft (190 N⋅m) でした。1993 年には、GM がエンジンの NVH を低減しようとしたため、出力は 115 hp (86 kW) に低下しました。

パワーと燃費はテックIVよりも優れていましたが、クアッドOHCはDOHCバージョンが標準となった1994年以降は廃止されました。

用途:

• 1992–1994オールズモビル アチーヴァ
• 1992–1994ポンティアック グランダム
• 1992–1994ビュイック スカイラーク

LD9 ツインカムは、バランスシャフトと再設計されたシリンダーヘッドを備え、1996 年にデビューした 2.4 リッター Quad 4 の派生型です。1990 年代半ば、これらのエンジンは、以前の 2.3 リッターエンジンと同様に、タイミングチェーンの故障やウォーターポンプの故障で知られていました。ウォーターポンプの故障では、アクセスや交換が困難でコストがかかりました。また、LD9 はオイル通路が非常に狭かったため、潤滑が不十分で、適切にメンテナンスしないとエンジンの修理にコストがかかりました。ボアは 92 mm (3.62 インチから 3.54 インチ) から 90 mm (3.35 インチから 3.70 インチ) に縮小され、ストロークは 85 mm (3.35 インチから 3.70 インチ) に拡大され、トルクが向上しました。出力は 150 bhp (112 kW) でした。^[9]このエンジンは1999年モデルの途中でマイナーアップデートを受け、排気ガス再循環が廃止され、圧縮比が9.5:1から9.7:1に増加し、低インピーダンス 燃料インジェクターから高インピーダンス燃料インジェクターに切り替えられました。信頼性の向上のため、このエンジンは2000年代にゼネラルモーターズ車での使用が終わる頃に他のマイナーアップデートも受けました。2001年の変更には、より小さなノックセンサー、ディッシュ型ではなくフラットトップピストン、新しい給油経路、より強力な新しいタイミングチェーン、再設計されたウォーターポンプ、再設計されたスターターモーター、およびより大容量の触媒コンバーターが含まれます。改良されたベルトテンショナーは2002年に導入されました。

用途:

• 1996–2002シボレー キャバリエZ24
• 1996–2002ポンティアック サンファイアGT
• 1996–2001ポンティアック グランダム
• 1996–1998オールズモビル アチーバ
• 1999–2001オールズモビル アレロ
• 1997–2000シボレー マリブ
• 1996–1998ビュイック スカイラーク

オールズモビルは1988年に計画されていた高出力の「HO」クアッド4を発表したのと同時に、最高250馬力（186kW）のターボチャージャー付きバージョンも計画されていると示唆した。200馬力（149kW）と報告されたターボチャージャー付きクアッド4は、モーターウィーク誌でプレビューされたオールズモビル98に搭載された。ターボチャージャー付きクアッド4は、量産オプションとしてリリースされることはなかった。^{[1] [10]}

1988年のインディアナポリス500のペースカーは、カーズ・アンド・コンセプト社によってオープンカーに改造されたオールズモビル・カトラス・シュプリームだった。エンジンは主に工場の部品で作られたターボチャージャー付き2.3リッタークアッド4で、6400rpmで250馬力（190kW）を出力した。^[11]

オールズモビル エアロテック II とエアロテック III はどちらも 1989 年に発売されました。エアロテック II はワゴンバックのスポーツ クーペのコンセプトで、何らかの強制誘導装置を備えた 2.3 リッター Quad 4 エンジンを搭載し、230 馬力 (170 kW) を出力します。エアロテック III は基本的に 1990 年のオールズモビル カトラス シュプリーム セダンのプレビューで、230 馬力 (170 kW) を出力したスーパーチャージャー付きの 2.3 リッター Quad 4 エンジンを搭載していました。^[12]

量産型クアッド4が発売される前から、オールズモビルエンジニアリングのチーフエンジニアであるテッド・ルークスとフューチャーシステムズアンドテクノロジーのエンジニアであるビル・ポーターフィールドは、エンジンのさらなるパワーと効率性を求めるプログラムを開始していた。プロジェクトの一部には、地上速度の新記録を狙ったオールズモビルエアロテックの製造も含まれていた。2つの新しいツインカム4気筒エンジンが製造されたが、これは量産型クアッド4の部品ではなく、エンジンから派生した一連のエンジニアリングパラメータに基づいており、オールズモビルはこれを「量産アーキテクチャ」と呼んでいた。この計画では、派生型エンジンはクアッド4の4ストローク燃焼サイクル、ダブルオーバーヘッドカム、マルチバルブシリンダーヘッド、そして重要なことに100 mm（3.94インチ）のボア間隔を維持する必要があった。^[13]

バッテンREエンジンは、デトロイトのバッテンヘッズのルディ・セインとアンディ・シュワルツによって設計され、オールズモビルが定めた制限に従っていた。エンジンのシリンダーヘッド、ブロック、オイルパンはすべてアルミニウム合金製で、オイルパンは構造的な負荷にも耐えられる。REには珍しい冷却剤分配マニホールドも備わっている。REの設計者は、生産型クアッド4のバルブ角度とサイズ、ペントルーフ燃焼室、デュアルチェーン駆動カムシャフト、ストックピストンクラウン形状を維持した。^[13]

REはウェットスリーブ設計で、4つの鋳鉄製シリンダーライナーが上部シリンダーブロックデッキプレートに取り付けられています。ボアは3.5インチ（89 mm）、ストロークは3.1インチ（79 mm）で、排気量は1,955 cc（119.30 cu in）です。^[13]

電子燃料噴射システムはロチェスタープロダクツ社製、エンジンの高電圧点火システムはデルコエレクトロニクス社製。REにはギャレット・エアリサーチ社製のシングルターボチャージャーが装備されていた。^[13]

バテンREエンジンの出力は750～900馬力（560～670kW）と推定される。バテンREエンジンはショートテールのエアロテックカーに搭載された。^[14]

用途: オールズモビル エアロテックショートテール

カリフォルニア州ベンチュラでは、フーリングエンジニアリングがオールズモビル社が設定したのと同じ一連の制限の下で実験用エンジンの開発に着手した。フーリングの設計は熱効率と排熱に重点を置いた。バテンエンジンと同様に、フーリングのBEは構造的負荷に対応できる合金サンプを備えたオールアルミニウム設計である。フーリングブロックはキースブラックレーシングエンジンによって開発され、深いスカートを備えたYブロックを製造した。このエンジンにもライナーが取り付けられたが、この場合はマーレ社提供のアルミニウム/ニカシルライナーのセットであった。^[13]

エンジンのカムシャフトプロファイルは、フューリング、エングル製造会社、ディック・ジョーンズ・カムシャフトの共同作業の結果である。BEでは、カムシャフトはチェーンではなくタイミングベルトで駆動される。各吸気バルブと排気バルブには独自の外部ポートがある。外部マニホールドは、各排気ポートを2つの異なるターボチャージャーのいずれかに接続します。^[13]

フーリングは後に、コスワース製ブロックと伝えられる類似のシリンダーヘッド設計を使用して、インディアナポリス向けのフーリング/オールズモビルV8エンジンを開発した。^[15]これはオールズモビルの独自のオーロラIMSA/IRLレーシングV8とは異なるエンジンであった。

フーリングBEエンジンの出力は約1,000馬力（750kW）と推定され、ロングテールのエアロテックカーに搭載された。^[14]

用途: オールズモビルエアロテックロングテール

1988年初頭のMotorWeekのエピソードでは、Quad 4テクノロジーを使用して開発されたオールズモビルV8エンジンの写真が紹介されています。このエンジンはQuad 8と呼ばれています。^[16]公開されたものは明らかにエンジンのモックアップであり、おそらくFeuling Engineeringによって製造されたものです。^{[17] [18]}このエンジンはラスベガスのSpecialty Equipment Market Association ( SEMA )ショーに登場しましたが、生産には至りませんでした。^[19] Quad 8は、1993年6月のAmerican Rodder誌の記事で取り上げられました。^[20]

• GMエンジン一覧

ウィキメディア・コモンズには、 GM Quad 4 エンジンに関連するメディアがあります。

• 「Quad4forums.com」 2005年4月30日。2008年5月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2024年10月23日閲覧。
• 「YahooグループQuadForumメーリングリスト」。2013年1月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年10月23日閲覧。