プリウス等 エンジンルームからガタガタ異音 原因と修理方法
トヨタ『２ＺＲ－ＦＸＥ』というエンジンに発生する事が多い不具合です。
主に３０プリウスや４０プリウスに搭載されている事が多く、トヨタハイブリッド車の主力エンジンのひとつになっています。
今回のようなエンジンルームのガタガタ異音は、ハイブリッド車特有の異音になります。
原因としてはいくつか考えられる箇所がありますが、今回のケースでは『冷間始動時にエンジンからガタガタ音』、『加速時にスムーズに加速せずガタガタ音』などが当てはまります。
場合によってはガタガタ異音とともに車両の振動を感じる場合もあります。
『アイドリング中常にガタガタ音』がする場合は別の原因で発生している場合がありますの、しっかりと診断し切り分けを行うことが大切です。
この記事では、異音の発生する原因とメカニズム、修理方法などを詳しく紹介します。
ガタガタ異音が発生する原因とメカニズム
先ず、今回の異音の発生源はエンジンからではなく、トランスミッションから発生している音になります。
ハイブリッド車のミッションは、通常のオートマミッションとは少し構造が異なり、「常時かみ合い式」という方式をとっています。そのため、エンジンの動力は常にトランスミッションに伝わる構造となっています。
エンジンルームから聞こえるガタガタ音は、ミッションの歯打ち音が発生してしまうことによって発生している異音になります。
そして、ミッションの歯打ち音が発生するおおもとの原因はエンジンのトルク変動が起きることによって発生します。
エンジンの回転バランスが何らかの原因によってアンバランスになった時に、トルク変動が発生し、不安定になった力がミッションに伝達され、ミッション内のギヤの歯打ち音が発生するというメカニズムになっています。
複雑な構造ですので、すぐに理解するのはなかなか難しい思います。なので、なんとなくイメージでわかっていればいいのかなと思います。
通常のオートマ車はエンジンの力は常にミッションに伝わっているわけではありません。なので、今回のような異音はハイブリット車特有の異音になります。
エンジンの回転がアンバランスになる原因
エンジンルームからのガタガタ異音の発生源お分かりいただけたと思います。
つまり、エンジンルームからのガタガタ異音は、エンジンの回転がアンバランスになる原因を探っていくことで、異音解消につなげる事が出来ます。
エンジンの回転にアンバランスが発生する原因はいろいろな原因が考えられため、診断と不具合個所の切り分けを行っていく必要があります。
『２ＺＲ－ＦＸＥ』エンジンの不具合として定番なのは「ＥＧＲバルブの作動不良」があります。
これはトヨタの公式ホームページでも保証期間延長として提示されています。新車登録時から９年間は無料で修理をしてもらえます。
ただ、今回はＥＧＲシステムでの不具合が起因しているものではないので、割愛します。
今回の不具合個所は、『インテークポートのカーボンスラッジ蓄積量過大による燃焼不良』の発生です。
インテークポートとはインテークマニホールドを外したところにある、インジェクターから燃料が噴射される所です。
４気筒のエンジンなので４つのインテークポートがあります。
ガソリンエンジンは構造上インテークポートに、カーボンやスラッジといわれる汚れがたまっていきます。距離数が多くなるほどたまる汚れの量も多くなり、ハイブリッド車ですと通常のガソリン車よりエンジンの熱が上がりにくいため、余計にたまりやすい傾向にあります。
インジェクターから噴射されたガソリン燃料がインテークポートにたまったカーボンやスラッジに、吸着されてしまいガソリンと空気の混合比が狂うことで、正しく燃焼できなくなります。また、インジェクターの噴霧状態も悪くなります。
正しく燃焼できなくなったことで、それぞれの気筒の燃焼スピードがバラバラになってしまい、エンジンの回転がスムーズに行われなくなってしまいます。
冷間始動時はそもそも燃料の気化がうまく行われない状態にあります。加速時などではよりエンジンの力を必要とします。
このような状態の時に正しい比率の混合気が吸入されないため、燃焼がうまく行われずエンジンの回転にアンバランスが発生し、エンジンルームからのガタガタ異音が発生してしまいます。
この様に、一度過大にたまってしまった汚れは雪だるま式に多くなり自然には無くなりません。
なので、このような現象が発生した場合は、カーボンスラッジの除去作業を行う必要があります。
エンジンルームからガタガタ異音 修理内容
インテークポートのカーボンスラッジの除去を行っていきます。
そのためインテークマニホールドの脱着が必要となります。２ＺＲエンジンはフロント側にインテークマニホールドがあるのでそれほど難しくはないかと思います。
清掃を行う際にクリーナーを使用します。
おすすめのクリーナーはこちらです。私はいつもこのエンジンコンディショナーで清掃作業を行っています。
噴射すると泡状になるもので、できるだけ強力な洗浄力があるものを選んでください。
クリーナーをインテークポート内にたっぷりと噴射していきます。
画像の様に泡で充満させてください。すべてのポートに噴射したらしばらく放置します。最低でも１０分くらいつけ置きします。
ついでに、点火プラグを外して、プラグホールから燃焼室にもクリーナーを噴射しておくことで、燃焼室の汚れも落とします。
プラグホールの穴からクリーナーを噴射して充満させておきます。これで簡易的に燃焼しつの汚れを落とすことが出来ます。
しばらくつけ置きしたら、ポート内の汚れを除去していきます。
この様にワイヤーブラシを使って汚れを掻き落として行きます。ビックリするくらい汚れが出てきます。ウエス等を使ってしっかりと拭き取ってください。
バルブのところにクリーナーの液が溜まっていると思うので、できるだけウエス等で取り除いておきます。
これを４気筒のポート全て行い綺麗にします。
ついでにスロットルバルブの清掃も行いましょう。
このスロットル清掃を行うことで、よりスムーズに空気を吸入できるようになります。赤い矢印の淵の部分が一番汚れていると思うので、綺麗にします。
清掃作業が終わって、マニホールドを取り付ける際は、マニホールド内に水分がたまっている場合があります。
この水分も燃焼不良の原因となる場合があるので、たまった水分を除去しパーツクリーナー等で綺麗に流してください。
【ポート清掃前】
【ポート清掃後】
クリーナーとワイヤブラシを使用する事でここまできれいにすることが出来ます。
部品を復元したらエンジンをかける前に「エンジンＥＣＵのリセット」を行います。
エンジンルームにあるヒューズボックスの『ＥＦＩＭＡＩＮ』と『ＥＴＣＳ』というヒューズを抜いて３０秒ほど放置します。これでエンジンＥＣＵのリセット作業が完了します。
エンジンをかける際は、一発目はなかなかエンジンがかからないと思います。エンジン内に残ったクリーナーの液剤が混合比を狂わせ燃焼がうまくいかないためです。
エンジンがかからなくても何度かかけようとエンジンはかかります。結構最初は焦るかもしれないですが、何度かかければ必ずかかります。
整備モードでエンジンをかけるようにするといいと思います。
エンジンがかかると白煙がめちゃくちゃ出ます。クリーナーがエンジン内で燃焼するためです。白煙が出なくなるまでアクセルを踏んで回転数を上げてください。
白煙が落ち着きて来たら、一度試乗を行い走行に異常がなければ作業完了となります。
エンジンルームからガタガタ異音 まとめ
カーボンなどはエンジンの熱などである程度は焼ききれるのですが、ハイブリッド車は特にエンジンの回転数を上げて走行することが少なくエンジンの温度も上がりにくいため、今回の様に汚れが過度にたまってしまうことがります。
ＥＧＲの修理を行なってもガタガタの症状が改善しない場合などでも、今回紹介した作業を行うと改善する事が多くあります。
インテークポートの清掃はＤＩＹでも行うことが出来る作業だと思います。
車屋に依頼した場合の費用は１００００円前後になることが多いかと思います。
距離数が多くなってきた、ハイブリッド車でエンジンルームからのガタガタ音が発生した場合はこの方法を試してみてください。
この記事へのコメント
はじめまして。
参考にさせて頂きました。ありがとうございます！
そこでですが、
“インテークポートのカーボンスラッジ蓄積量過大による燃焼不良”(写真1枚目)の真ん中からちょっと左側にあるコネクターの外し方をご教授下さい！