この記事では、特にタイミングチェーンについて説明します。

タイミングチェーンとは？

タイミングチェーンは、自動車やトラック、SUVのエンジンの機能の中心となるものです。 適切かつ効率的なエンジンの動作は、この重要な部品に大きく依存しています。

さらに悪いことに、エンジンの内部部品に深刻なダメージを与えることもあります。

タイミング チェーンの種類

現在使われているタイミングチェーンには、リンクチェーンとローラーチェーンの2種類があります。 これらのデザインの起源は19世紀後半にさかのぼります。

リンクチェーンは、平らな焼き入れした合金鋼で作られた多数の精密なリンクを、プレスしたピンでつなぎ合わせたものです。

このリンクの形状は、クランクシャフト駆動用スプロケットとカムシャフト駆動用スプロケットの駆動面に適合しており、それぞれのスプロケットにスムーズに噛み合うようになっています。

このリンク形状は、各スプロケットをスムーズに噛み合わせるためのもので、「サイレントチェーン」とも呼ばれています。

ローラーチェーンは、見た目は自転車のチェーンに似ていますが、より大きく、より強く、より耐久性があります。

自動車の小型エンジンでは、ローラーチェーンは自転車用チェーンのように1列になっています。

自動車の小型エンジンでは、自転車用チェーンのように1列のローラーチェーンが使われますが、大型で強力なエンジンでは2列のローラーチェーンが必要です。

ローラーチェーンは、高精度の合金鋼製スプロケットと連動しています。

タイミングチェーンは、エンジンの前面にあるハウジングに収められています。 このハウジングは密閉されており、チェーンはエンジンオイルシステムによって潤滑され、摩耗粒子が洗い流されます。

タイミングチェーンは、同じ機能を持つタイミングベルトと混同してはいけません。タイミングベルトは、デザインや故障モードが独自に異なります。

How a Timing Chain Works

タイミングチェーンは、エンジンの吸気バルブと排気バルブを操作するものです。

ピストンはクランクシャフトを動かしています。

ピストンがクランクシャフトを動かし、クランクシャフトに取り付けられたスプロケットがタイミングチェーンを動かし、タイミングチェーンがカムシャフトを回転させてバルブを作動させる。 この同期した出来事を「正しいバルブタイミング」と呼びます。 このバルブとピストンの協調を可能にしているのが、タイミングチェーンです。

こちらもご覧ください。 可変バルブタイミング（VVT）エンジンの利点

エンジン設計者は、燃料ポンプ、ディストリビュータ、バランスシャフト、オイルポンプなど、他のエンジン部品を動かすためにタイミングチェーンを使用することがよくあります。

タイミングチェーンの設計上の特徴として、チェーンの動きを抑制し、騒音を低減するためのチェーンガイドがあります。

チェーンの走行経路を変えるために、アイドラスプロケットが存在する場合があります。 また、チェーンの張りを維持し、最終的なチェーンの伸びを考慮するために、1つまたは複数のタイミングチェーンテンショナーが採用される場合があります。

エンジンの構成によって、タイミングチェーンが1本の場合と複数の場合があります。

タイミングチェーンの仕組みの基本を紹介した動画があります。

タイミングチェーンの不具合の症状

自動車が登場してから12年間、タイミングチェーンのシステム設計は非常に耐久性の高いものになっています。 そのため、タイミングチェーンが故障することはほとんどありません。

物は古くなると単純に消耗します。

物は古く、単純に磨耗します。15万マイル以上磨耗した車は、タイミングチェーンのトラブルが発生しやすくなります。

ここでは、タイミングチェーンの故障が迫っている、または実際に起きている6つの症状を紹介します。

#1 – 伸びたタイミングチェーン

時間の経過とともに、タイミングチェーンは摩耗によって伸びます。 正しいバルブタイミングが失われていきます。

伸びたチェーンは、ガタガタ、カタカタと音を立ててうるさくなることがあります。

#2 – タイミングチェーンのスプロケットまたはアイドラー/テンショナーの摩耗

この問題は、伸びたチェーンと同じ症状を示します。 さらに、アイドラーやテンショナーのベアリングが摩耗して、エンジンの運転中に「ウィーン」という音がすることがあります。

#3 – 摩耗したチェーン ガイド

この経年劣化は、チェーンの動作音の原因となります。

#4 – アイドラーまたはテンショナーから飛び出したタイミングチェーン

タイミングチェーンがスプロケットの1つから飛び出すと、エンジンは突然停止してしまいます。

#5 – 視覚的に壊れたタイミングチェーン

壊れたチェーンは、タイミングチェーンがそのスプロケットの1つから飛び出したのと同じ症状を引き起こします。

#6 – Check Engine Light

バルブタイミングが設定値を超えたり、排気ガスが規格外になったりすると、チェックエンジンライトが点灯することがあります。

この警告を見逃すと、エンジンや関連システムに深刻なダメージを与えることになります。

この警告を無視すると、エンジンや関連システムに深刻なダメージを与える可能性があります。 Code P0017 Causes

Timing Chain Noiseの原因は？

タイミングチェーンノイズは、チェーンが完全に故障する前に明らかになることがあります。 代表的な異音の原因としては、上述の(1)～(3)があります。

動いているチェーンが近くのエンジン部品に当たったり、こすれたりし始めます。

これらの音は、チェーンの故障の前兆でもあることを覚えておいてください。

これらの音は、チェーンの故障の前兆でもあることを覚えておいてください。これらの音が聞こえた場合は、資格のあるサービス技術者による問題診断を強くお勧めします。

タイミングチェーンは、以下のような原因で切れてしまうことがあります。

1. チェーンに調整可能なテンショナーが付いている場合、定期メンテナンス時にこれがきつく設定されている可能性があります。 この調整がきつすぎると、チェーン、ガイド、スプロケットの構造に負荷がかかり、摩耗が促進されます。 この摩耗はチェーンの破損につながります。
2. 車両の老朽化に伴い、チェーンとそのコンポーネントの通常の寿命による摩耗に加えて、ガイドとスプロケットの劣化により、チェーン切れが発生する可能性があります。
3. レッドライン（最高速度）付近でのエンジンの連続運転が頻繁に行われると（サーキット走行など）、タイミングチェーン、ガイド、スプロケットが過熱し、過度に摩耗する可能性があります。
4. エンジンオイルとフィルターの定期的な交換を怠ると、タイミングチェーンの寿命に悪影響を及ぼします。 スラッジで汚染された古いエンジンオイルは、タイミングチェーン、ガイド、スプロケットの摩耗を加速させます。

メーカーが推奨する定期的なメンテナンスを忠実に行うことで、タイミングチェーンの寿命やエンジン全体の寿命を延ばすことができます。

適切な粘度の化学合成油（従来のものではなく）を使用することで、エンジンの摩耗を減らし、全体の寿命を延ばすことができます。

走行中にタイミングチェーンが切れるとどうなるの？

走行中にタイミングベルトが切れた場合の結果については、こちらで説明しています。

タイミングチェーンはいつ交換するのですか？

タイミングチェーンシステムは、車の寿命まで耐えられるように設計されています。 チェーンを定期的に交換する必要はありません。

しかし、前述の「タイミングチェーンの不良症状」で述べた異音の症状やエンジンの動作特性（1）、（2）、（3）、（6）が見られる場合は、資格を持ったサービス技術者による評価が必要です。

摩耗したタイミングチェーンを交換するには費用がかかります。

摩耗したタイミングチェーンを交換するには費用がかかりますが、エンジンの再構築や交換、場合によっては新車が必要になることを考えれば、この費用ははるかに良いものです。

タイミングチェーンの交換費用