フィアット 156A2型エンジンの諸元と性能まとめ [直列4気筒999cc]

ここではフィアットの141A2型の初代パンダ [Super] に搭載されている156A2型の自然吸気エンジンのデータを参考に、このエンジンが持つ特性や素性について調べてみます。

156A2型の自然吸気エンジン諸元


141A2型 パンダ 主要諸元まとめ
車両型式E-141A2
車名&グレードパンダ
[Super]
エンジン型式156A2
種類直列4気筒
排気量999cc
内径×行程70.0mm×64.9mm
単気筒容積249.8cc
ボアストローク比0.93
圧縮比9.0
燃焼室容積31.2cc
吸気方式自然吸気
使用燃料レギュラーガソリン
最高出力45PS/5250rpm
最大トルク7.5kgm/3250rpm

まず基本的な成り立ちとして、156A2型エンジンはボア(内径)70.0mm、ストローク(行程)64.9mm、ボアストローク比0.93のショートストローク型エンジン(ストローク量よりもピストン径のほうが大きい)です。

排気量と気筒数が同一の場合、ロングストローク型に比べて低回転域でのトルク特性に劣り、扱いにくいエンジンとされるものの、高回転域では充填効率の向上や摺動抵抗の増大も(ロングストローク型に比べれば)軽微なことから出力の向上が見込まれます。

また同じ回転数でも平均ピストンスピードが抑えられることから、その分だけエンジンへの負荷は低減される傾向にあります。

1気筒あたりのシリンダー容積と圧縮比を使って燃焼室容積を計算してみますと、今回の156A2型エンジンの場合の計算式は249.8cc÷(9.0-1)となり、燃焼室容積は31.2ccになります。

このサイトにて156A2型の自然吸気エンジンを搭載している車種は、1980から発売された初代パンダ [1993/04]が登録されています。

過渡特性とリッター換算馬力から見た評価

エンジン性能曲線のイメージ
156A2のエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷34.0PS → 45PS
トルクの変遷7.5kgm → 6.1kgm
リッター馬力45.0PS/L
リッタートルク7.51kgm/L

今回の参考車両であるパンダの直列4気筒999cc、圧縮比9.0でレギュラーガソリン仕様の自然吸気エンジンは、5250回転のとき最高出力45馬力を、3250回転のとき最大トルク7.5kgmを発生させます。

馬力と回転数が分かればトルクが、トルクと回転数が分かれば馬力を知ることができますので計算してみますと、最大トルクが発生する3250回転での馬力は34.0PS、最高出力が発生する5250回転でのトルクは6.1kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は45.0PS/L、トルクは7.51kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積249.8cc)あたりの出力は11.2PS、1.9kgmです。

排気量1リットルあたりの馬力が45.0PS/L、トルクが7.51kgm/Lである156A2型の自然吸気エンジンを、このサイトで登録している全てのNA車から集計した偏差値ベースの10段階評価に当てはめると、評価は換算馬力が[ 1 ]、換算トルクが[ 1 ]の「心もとない出力のエンジン」にカテゴライズされます。


排気量アップと圧縮比の上昇、ボアストローク比の変化

ノーマルの排気量と圧縮比
BoreStroke排気量圧縮比B/S比
70.0mm64.9mm999cc9.00.93
ボアアップによる排気量アップ
70.5mm64.9mm1013cc9.110.92
71.0mm1028cc9.240.91
71.5mm1042cc9.370.91
72.0mm1057cc9.460.90
72.5mm1072cc9.590.90
73.0mm1086cc9.720.89

エンジンの排気量を決める要素には気筒数、ボア径、ストローク量の3つがあり、これらを増減することでさまざまな排気量のエンジンが生まれます。

ここでは実際に可能かどうかは別として、ピストン径を純正の70.0mmから0.5mm刻みで+3.0mmまで拡大(70.0mm→73.0mm)した場合の排気量と、燃焼室容積が変化しないと仮定した場合の圧縮比の変化を一覧表にしています。

圧縮比については、実際のところピストンが大径化するに伴ってピストン天面の凸凹容量も変化する場合が大半ですから、一覧表にある圧縮比の数値の通りにはなりませんが、排気量を大きくすると自ずと圧縮比も上昇しますよ、という雰囲気をご堪能ください。

B/S比はボアストローク比の略で、ボア径を広げていくと0.93からさらに値は小さくなり、ショートストローク型の恩恵と弊害が顕著になっていきます。156A2型エンジンの場合、純正ピストンから+3.0mmのボアアップをすると比は0.93から0.89に変化するという具合です。


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
3250rpm
最高出力
5250rpm
64.9mm7.0m/s11.4m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm4.3m/s15.5km/h
4000rpm8.7m/s31.3km/h
6000rpm13.0m/s46.8km/h
8000rpm17.3m/s62.3km/h
10000rpm21.6m/s77.8km/h

続きまして平均ピストンスピードについて見てみます。ストロークが64.9mmのエンジンが最高出力を発生する5250回転での平均ピストンスピードは11.4m/sとなり、これは1秒間に11.4メートル(時速にすると41.0km/h)の距離を進む速さでピストンが上下運動していますよ、という意味です。

最大トルクを発生する3250回転では7.0m/s、最高出力が発生する5250回転より500回転高い5750回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は12.4m/sとなっています。

参考までにストロークが64.9mmの156A2型エンジンを10000回転/毎分まで回したときのピストンスピードの変化を計算してみました。これを見ると回転数が2000回転高くなるごとに概ね4.33m/sずつ速度が増していくようです。

大量生産を前提とした一般的なエンジンの目安である20.0m/sのみを基準として考えると、高回転化の上限を(回るか回らないかは別として)9240回転くらいにするのが機械的にも精神的にも好ましそうです。


156A2型のエンジンを搭載する車種の例

全3件をアクセスが多いものから順に表示しています。
メーカー
車両型式
イメージ車名&グレード
記事リンク
出力
燃費
吸気 [駆動系]
車体形状 定員
フィアット
141A2
パンダ
Super
(1993/04)
45ps
7.5kgm
13.9kmL
NA [FF/5MT]
ハッチバック
4人乗り
フィアット
141A4
パンダ
4x4-CLX
(1993/04)
45ps
7.5kgm
12.2kmL
NA [4WD/5MT]
ハッチバック
4人乗り
フィアット
141A2
パンダ
AutoMatic-Selecta
(1993/04)
44ps
8.2kgm
13.1kmL
NA [FF/CVT]
ハッチバック
4人乗り
[投稿日:2016/11/05]

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