Loading article…
| ボルボ レッドブロック エンジン | |
|---|---|
 B21エンジン | |
| 概要 | |
| メーカー | ボルボ・カーズ |
| 生産 | 1974年～ 1998年 |
| レイアウト | |
| 構成 | 直列4気筒 |
| 変位 | 1.8～ 2.3L（1,784～2,316cc ） |
| シリンダーボア | 88.9 mm (3.50 インチ) 92 mm (3.62 インチ) 96 mm (3.78 インチ) |
| ピストンストローク | 71.85 mm (2.83 インチ) 80 mm (3.15 インチ) 86 mm (3.39 インチ) |
| シリンダーブロックの材質 | 鋳鉄 |
| シリンダーヘッドの材質 | アルミニウム |
| バルブトレイン |
|
| 圧縮比 | 7.5:1、8.7:1、9.3:1、9.5:1、9.8:1、10.0:1、10.5:1、10.7:1 |
| 燃焼 | |
| ターボチャージャー | インタークーラー付きギャレットT3 三菱TD04H-13C （インタークーラー付き） （モデルを選択） |
| 燃料システム | ピエルブルク、SU、ソレックス・シサック、またはゼニス・ストロンバーグ製キャブレター、電子燃料噴射、機械式燃料噴射 |
| 管理 | ボッシュK-ジェトロニック、LH ジェトロニック、LE ジェトロニック、またはモトロニック |
| 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 |
| 出力 | |
| 出力 | 90～200 馬力（67～149kW ） |
| トルク出力 | 157～290 N⋅m (116～214 lb⋅ft) |
| 排出量 | |
| 排出ガス制御システム | EGR 、パルスエアシステム、触媒コンバーター、O2センサー |
| 年表 | |
| 前任者 | ボルボB20 |
| 後継 | ボルボ・モジュラーエンジン |
ボルボB21は、ボルボ200シリーズで初めて採用された傾斜型直列4気筒エンジンで、 B20の後継として開発されました。B21および派生エンジンは、シリンダーブロックに赤い塗料が塗られていることから、しばしばレッドブロックエンジンと呼ばれます。B20との主な違いは、従来のプッシュロッド式からSOHC式に変更されたことと、 B20の鋳鉄製シリンダーヘッドに対し、アルミニウム製のクロスフロー式シリンダーヘッドが採用されたことです。
当初、オーバーヘッドカムシャフト仕様は240のオプション装備として提供されていましたが、1976年モデルイヤーまでにすべての市場で標準装備となりました。オーバーヘッドカムシャフトエンジンは、2.0リットル（B19およびB200）、2.1リットル（B21）、そして最終的には2.3リットル（B23およびB230）の排気量で利用可能でした。B21は、 80 mm（3.15インチ）のストロークと92 mm（3.62インチ）のボアを備えていました。米国では、B21の出力は圧縮比の変動に基づいて98 hp（73 kW）から107 hp（80 kW）の範囲で、通常はBまたはMカムシャフトが付属していました。
エンジンは、 より複雑な噴射システムのためのスペースを確保するために、右（排気側）に約 15 度傾けられています。B19 および B21 ブロックは、ブロックの片側にウォーター プラグがあることで識別できます。B23 ブロックには、両側にウォーター プラグがあります。カム シャフトは、クランク シャフトの前部から駆動される歯付きベルトによって駆動されます。ベルトは中間シャフトも回転させ、中間シャフトは、オイル ポンプ、ディストリビューター（240 エンジンおよび BXX 700/900 シリーズ エンジン）、およびキャブレターモデルの燃料ポンプを駆動します。K シリーズ (B200K、B230K) を除くすべてのシングル カム シャフト バージョンのエンジンは、「非干渉」設計であり、歯付きベルトの破損がエンジンの損傷につながることはありません。
1981年に、圧縮比7.5:1のB21FT（ターボ付きB21F）が導入され、ギャレットT3ターボチャージャーとTカムシャフトが組み合わされました。米国市場では提供されなかった追加のターボバリエーションは、それぞれB19EとB21EをベースにしたB19ETとB21ETでした。ターボチャージャーにより、B21FTの出力は127hp （95kW ） 、 B21ETの出力は155hp （116kW ）に向上しました。B21FTのブースト圧は6.5psi （0.45bar ） 、 B21ETのブースト圧は9psi （0.62bar ）でした。カナダでは1981年モデルイヤーに新たにB23エンジンが導入されました（北米以外では1979年に導入）。排気量は2.3リットル（ストローク80mm 、ボア96mm ）です。ボア径が大きくなった以外は、エンジンはB21と同一です。ボルボはターボエンジン用にわずかに異なる金型を使用し、ターボオイル戻りラインのボスを鋳造しました。ターボチャージャー付きエンジンは作動温度が高いため、ナトリウム充填排気バルブとサーモスタット制御オイルクーラー（空冷/油冷モデル）を採用しました。
1983年にB23はB23Fエンジンとして米国市場に導入されました。また、1983年にはB21FTエンジン向けに「インタークーラーブーストシステム」（IBS）が導入されました。IBSキットは、インタークーラー、適切なダクト、新しいファンシュラウド、新しいオイルクーラーラインとマウントブラケット、そしてオプションでオートマチックトランスミッションキットで構成されていました。IBSによりB21FTの出力は157hp （117kW ）に向上し、インタークーラー非搭載の欧州市場向けB21ETの155hp （116kW ）をわずかに上回りました。カナダも1983年にB21FTとデチューンされたB23Eを受け取りました。
1984年モデルの中盤に、北米向け240ターボに「インタークーラーブーストシステム」が標準装備となった。さらに、大型クラッチと段付きフライホイールも搭載された。1984年の燃料システムの変更により、インタークーラーなしのB21FTの馬力が131hp （98kW ）に向上したことと相まって、工場出荷時のインタークーラー付き1984.5年モデルの馬力定格は162hp （121kW ）に向上した。
1985年に改良された「低摩擦」設計が導入され、排気量に応じてB200とB230と呼ばれた。いくつかのコンポーネントに設計変更が加えられ、ロッドが長くなり（152 mm (6.0 in) cc、7 mm (0.28 in)長く）、圧縮高さの低いピストン、低摩擦ベアリング（小型化）、8つのカウンターウェイトを備えたクランクシャフト（旧型のBxxエンジンでは4つ）、クランクプーリー内の重いハーモニックバランサー（別名ダンパー）が採用された。
1989年にはクランクシャフトが改良され、軸方向スラストベアリングが5番ジャーナルに戻され、メインベアリングが大きくなり、コンロッドは1990年の9 mm (0.35 in)から13 mm (0.51 in)に拡大されました。また、1989年には、B200とB230の16バルブ、ツインカムバージョンが導入され、それぞれB204とB234と呼ばれました。B204は、大排気量エンジンに重税がかかる一部の市場（イタリアなど）ではターボ仕様でも利用可能でした。2つのバージョンがありました。B204GTターボエンジンは鉛耐性ラムダプローブで動作し、約200 hp (149 kW)を発生します。B204FTは触媒コンバーターを備え、185 hp (138 kW)を発生します。どちらもピストン冷却用のオイルスクイーターを標準装備した最初のレッドブロックでした。クランクシャフト、コンロッド、ピストンはすべて鍛造です。排気バルブは冷却のためにナトリウムが充填されています。n/a 16V よりもバルブが小さく、バルブスプリングが硬くなっています。クランクトルクは、GT では2950 rpm で290 N⋅m (214 lb⋅ft) 、FT では280 N⋅m (207 lb⋅ft)です。通常の 16V レッドブロック エンジンとのその他の違いは、リモート マウント オイル フィルター (排気側エンジン マウントのブロックから離れた位置) とウィンド トレイを使用していることです。
1993年、B230エンジンでは、ターボエンジンのピストンスラップ問題を軽減するために、オイル噴射によるピストン冷却システムが追加されました。また、タイミングベルトの歯形を角歯から丸歯に変更することで、ベルトの作動音を静かにしました。
北米では1995年にレッドブロックの販売が段階的に終了したが、ヨーロッパでは940モデルの生産が終了する1998年まで生産が続けられた。
B21および関連するレッドブロックエンジンは、B##XまたはB##VXという命名規則に従って命名されました。ここで、Bは「bensin」（ガソリン）を表し、##は排気量をデシリットルで表し、Xは適切な接尾辞です。後期の低摩擦エンジンでは、VはSOHC構成（0）またはDOHC構成（4、1気筒あたり4バルブ）を表します。
例えば、B230（SOHC、2.3リットル）、B234（2.3リットル、DOHC、1気筒あたり4バルブ、4気筒＝16バルブ）
ボルボでは、以下の接尾辞がよく使われていました。
（一部の国では税金の影響でブーストレベルが引き下げられた）
特定のヨーロッパ輸出市場（ギリシャ、イスラエルなど）向けの特別バージョンで、B19よりもストロークが短く、ボア×ストロークは88.9 mm × 71.85 mm（3.50インチ × 2.83インチ）で、排気量は1.8 L（1,784 cc）です。
2.0 L (1,986 cc) 107 kW (145 PS) B19ET は、イタリアなど、排気量 2 リットルを超えるエンジンに高額な税金が課せられる特定の市場で販売されました。このエンジンは、他のすべてのレッドブロックと同じストロークを持ち、排気量が小さいのは、ボアが88.9 mm × 80 mm (3.50インチ × 3.15インチ)と小さいためです。鍛造ピストン (コルベンシュミット製) を備えた非常に堅牢なエンジンです。B19は後に、低摩擦エンジンである B200 へと進化しました。
B23ET および B23FT エンジンは、1983 年と 1984 年のボルボ700シリーズで 2 年間のみ提供されました。B23ET と B23FT はどちらも 700 シリーズではやや珍しい存在で、ブロックに取り付けられたディストリビューター、鍛造ピストン、鍛造クランクシャフトを備えた 700 シリーズで提供された唯一のターボ エンジンでした。B23ET は、より流量の多い 405 シリンダー ヘッドの小型冷却通路バージョンを装備していることが知られている唯一のレッドブロックで、FT は通常の 398 ヘッドで我慢しなければなりませんでした。これらのエンジンは、低摩擦の B200 および B230 ターボよりも前に開発され、鍛造ピストンとクランクを装備しているため、最も堅牢なボルボ ターボ エンジンの 1 つとみなされることがよくあります。
1988年に740 GLE向けに導入され（後に940/960にも使用）、16バルブ レッドブロック モーターは、2.0リッター ターボ (B204FT/GT) と 2.3リッター 155 PS (114 kW) 自然吸気バージョン (B234F) の両方で提供されました。ヘッドは、コスワースまたはポルシェのいずれかによってボルボ向けに設計されました。16バルブ ヘッドに加えて、これらのモーターには、2つの逆回転外部バランス シャフトが装備されており、エンジン ブロック自体が 8V レッドブロックとは異なります。ブロックは、補助シャフト (ブロックにディストリビューターが取り付けられているモデルでオイル ポンプとディストリビューターを駆動するために使用) が外部オイル ポンプに置き換えられている点で、標準の B230 と異なっていました。16バルブ ヘッド自体は、ボルボにとってまったく新しい設計でした。ヘッドは、独立したカム キャリアと下部セクションを備えたマルチ ピース設計でした。後期の「ホワイトブロック」エンジンのヘッド設計は、B204 および B234 に見られる 2 ピース構成に遡ることができます。2.0 リットル ターボ仕様は、フィンランドやイタリアなど、エンジン排気量に連動した税制を持つヨーロッパ市場向けに導入されました。B204 ターボに特有なのは、過度に高い排気温度を検出するために使用された排気ガス温度計です。過度に高い排気温度が検出されると、燃料噴射コンピューターは混合気を濃くします。鍛造クランクシャフト、鋳造ピストン、および13 mm (0.51インチ) のコンロッドを備えています。
16バルブエンジンは当時としては強力なエンジンでしたが、簡単に解決できる問題がいくつか発生する可能性があります。数少ない問題の一つは、オイルポンプギアの問題で、タイミングベルトが切れてしまうことです。オイルポンプギア自体が取り付けフランジ付近で破損したり、より頻繁には、ギアを固定している強度の低い8.8（グレード5）グレードのボルトが破損したりします。オイルポンプギアを交換する際は、10.9（グレード8）グレードのボルトを使用することを強くお勧めします。タイミングベルトの破損のもう1つの原因は、手動テンショナーを備えたエンジン（1989年から1990年初頭のモデルのみ）でタイミングベルトを不適切に調整した場合、またはバランスシャフトベルトを不適切に調整した場合です。これは干渉型エンジンであるため、タイミングベルトが破損すると損傷が発生します。もう1つのよくある問題は、古いエンジンではバランスシャフトのオイルシールが漏れやすいことです。新しい交換用シールでも、シャフト自体の「摩耗による不規則性」が原因で再び漏れ始める傾向があります。ベルトの破損や漏れを防ぐために、バランスシャフトベルトまたはバランスシャフトアセンブリ全体を取り外した人も多くいます。バランスシャフトは高回転時の二次振動を軽減するためだけに存在しており、取り外しても高回転時の振動にしか影響しません。一般的な問題がすべて解決すれば、16バルブエンジンはSOHCエンジンと同等の信頼性を発揮します。
これらのエンジンにおけるタイミングベルトの推奨交換時期は50,000マイル（80,000km ）ごとですが、エンジンが改造されている場合はそれよりも早く交換する必要があります。また、クランクシャフトシールとカムシャフトシールは毎回交換し、テンショナープーリーとアイドラプーリーの摩耗状態を徹底的に点検することをお勧めします。
ボルボ・ペンタは、古いOHVエンジンと同様に、OHCレッドブロックを船舶用エンジンとしても販売しました。モデルによって排気量は2.1L （2,127cc ）（B21と同じ）、2.3L （2,316cc）（自動車用B23/B230と同じ）、または2.5L （2,490cc）でした。2.5L （2,490cc）の排気量のエンジンは、ボルボ・ペンタAQ151（8バルブ）およびAQ171（DOHC 16バルブ）モデルとして識別され、86mm（3.39インチ）のロングストロークの鍛造クランクシャフトと、圧縮高さが3mm（0.12インチ）低いピストンが採用されました。2.5L （2,490cc）ブロックには、ブロック内にB230の刻印が残っていました。ペンタは8バルブと16バルブの両方のシリンダーヘッドを使用しました。 8Vと16Vの両バージョンは同じエンジンブロックシリーズを使用しており、16Vバージョンは自動車用B2x4のようなバランスシャフト付きの異なるブロックを使用していませんでした。