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2005.2.10 加筆修正

ことの始まりは、ＡＰ誌、7月号のユーザーからの質問コーナ。そこにST205のことが取り上げられ、あるショップの話として、

「２０５の場合エンジンは1.2のブーストまではＯＫだが、0.9で既に燃料（燃圧？）がやばい状態になる」

ということが載っていました。
いままでいろんな雑誌で、キャパの小さい日産系の車（ＧＴＲ除く）ではポンプ容量が小さいので交換。という記事は良く見ましたが、トヨタでははじめてでした。当然、チューンの度合いが進めば必要になるでしょうが、ブーストアップでもというと話は変わってきます。

☆２０５のポンプ容量は？？

そこで、手始めにST205の純正ポンプ容量を調べようと思いましたが整備書などにも載っていません。そんな時に古い雑誌を整理していると、ＣARＢOY誌のランエボ関連の記事でJZA80（スープラ）の燃料ポンプをランエボに流用という記事を発見しました。そこで、JZA80のポンプ容量を調べてみると、どうやら133L/Hであるらしいことがわかりました。これは1時間に133Ｌ（リットル）の燃料を送出することができるということです。ある情報筋？から入手した所によると、ST205のポンプは純正品番から推測するとJZA80のポンプの一つしたの性能のものではないかとのこと。ノーマルの出力が違うことからもJZA80用より小さいことは確かでしょう。通常トヨタの車にはアイサンかデンソーの部品が使用されているのはみなさんご存知でしょう。そこでWEB上で”燃料ポンプ”で検索したところアイサンのＨＰが引っかかりました。
アイサン製としては3種類ほどのポンプがあるようですが、JZA80用に一番近い値のものは３８φ大きさのもので125L/Hというのがありました。たぶんこれが205用のポンプではないかと思っています。

では、具体的に検証してみます。

ST205のインジェクターは540cc/minの能力があります。1分間に540ccの燃料を噴射する事ができるということです。ただし、ノーマルの場合、540ccを全噴射するようなことはまずないでしょう。（2004/4/29加筆：ノーマル燃圧ではMAX約500ccというのが実際の噴射量のようです。燃圧を3キロまで上げるとほぼカタログ値と同様の性能を発揮するようです。）ポンプの性能が上記のように125L/Hだとすると、1分間にエンジンに送ることの出来るガソリンはccに変換して・

これを各気筒に分配するので

となり、ノーマルインジェクターの540に近い値となります。このポンプだとするとST205の場合インジェクターの540ccをすべて利用はしていないことになりますが・・・？

☆どのくらいまでＯＫ？

ノーマルポンプの性能の予想ができたところで？、このポンプではほんとにブースト0.9でヤバイのか？ ってことですが、まったくのノーマル状態でブースト0.9かけた場合には、よもやま話の フリクションロスとパワーの計算での書いてありますように、フリクションロスを25%とすると・・・

となります。

また、燃料ポンプの能力からその車（エンジン）が発生可能なパワーはある程度計算でもとめることができます。たとえばST205の場合ですと・・・

--- 2005.02.11 加筆 ---
ここで0.7をかけていますが、この数字は「6気筒エンジンは理論上、ほぼインジェクター容量と同じ出力がだせる。4気筒は6気筒の4/6」という理論（経験地）によるものです。もともとは友人から聞いたある自動車メーカーの開発の方のお話ですが、以前CARBOY誌にも同様の情報がありました。 ということで、２０５は4気筒ですので、4/6で0.66666・・・をかけることになりますが、丸めて0.7としています。
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これはあくまで各部品が最大限の性能を発揮した場合の計算値ですので、実際にこの数値を保証するものではありませんが、ブースト0.9の時の予想される最大パワーには計算上十分対応できそうな気がします。

ところが実際には、燃料ポンプはエンジン回転数などによって吐出量が変わるものもありますし、駆動電圧による吐出量の変化もあります。前述しましたＣARＢOY誌の記事中にもJZA80のポンプ単体での電圧による吐出量の違いが掲載されていました。それによると下の表のようになります。

上の表からわかるように、同じ電圧がかかっていても、燃圧によって吐出量は下がっています。ここでイニシャル燃圧を3.0とした場合上の表から2750ccの能力がありますが、ブースト1.0をかけた状態と同じになる燃圧4.0では2230ccに下がってしまいます。イニシャル時の80%の能力です。このように 燃料ポンプは電圧、燃圧などによって大きく燃料の吐出量が変化します。それを考えに入れてもう一度どのくらいのパワーまで対応できそうかを計算してみます。
（JZA80は6気筒として。PEPのポンプは205に搭載したとして4気筒で計算します）

ポンプ出力８５％の場合

ポンプ出力７５％の場合

ポンプ出力６６％の場合

６６％まで低下してしまうとカタログ値も出てないことになってしまいますので^^;ちょっとこれは現実味薄いですが、７５％だとほぼブースト0.9の場合のパワーと重なってきます。経年変化などでこの程度の能力しかないポンプというのも実際のところあるでしょうから、そうなるとブースト1.2では当然たりない、0.9でもいっぱいいっぱいってことはありえるでしょう。８５％の能力が出ているポンプなら310psくらいまでは大丈夫ということになります。AP誌（Auto Parts）8月号でのＭＲ２の連載ぺージでは、ブースト1.2時に303.7ps、トルク39.6kg/mを発生しています。ポンプ、インジェクターはノーマルです。同じくAP誌8月号でBLITZのK1-380Vタービンを装着して燃料系ノーマルのまま、ブースト1.4時に370.8psを記録しています。
--- 2005.2.11加筆 ---
205でも タービン交換を行っている車両では、燃料ポンプを交換していても高回転で燃圧がdropする傾向があるようです。その場合には燃料ポンプをバッテリー直結することで回避することが可能とのことです。
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これらの情報を総合してみると、ほとんどの場合は大丈夫のように思います。ただし、やはり乗り方、使い方 等や個体差で大きく条件は変化しますのでポンプなどが性能を発揮せずに燃料不足などが発生することもあるでしょう。そのような場合は新品のポンプに変更するか、上の表に出ています。PEP社（パワーエンタープライズ）から発売されているトヨタ車にボルトオン装着できる強化燃料ポンプなどを利用して燃料系を強化するのが良いのではないでしょうか？ちなみに、このPEPの強化ポンプ、Ｎ TYPEで\18,000と大変リーズナブルです。それでいてJZA80ポンプより性能は上ですのでJZA80ポンプを新品で購入するのであれば、こち方が御得ですね(^｡^)。JZA80純正は\22,500くらいらしいです。結構たかい・・(-_-;)。TYPE Aは\28,000です。