ジャガー FB型エンジンの諸元と性能まとめ [V型6気筒2967cc]

ここではジャガーのJ05FA型の初代XF [3.0-Luxury] に搭載されているFB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。

FB型の自然吸気エンジン諸元


J05FA型 XF 主要諸元まとめ
車両型式 CBA-J05FA
車名&グレード XF
[3.0-Luxury]
エンジン型式 FB
種類 V型6気筒
排気量 2967cc
内径×行程 89.0mm×79.5mm
単気筒容積 494.6cc
ボアストローク比 0.89
圧縮比 10.5
燃焼室容積 52.1cc
吸気方式 自然吸気
使用燃料 ハイオクガソリン
最高出力 243PS/6800rpm
最大トルク 30.6kgm/4100rpm

まず基本的な成り立ちとして、FB型エンジンはボア(内径)89.0mm、ストローク(行程)79.5mm、ボアストローク比0.89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FB型エンジンの場合の計算式は494.6cc÷(10.5-1)となり、燃焼室容積は52.1ccになります。

このサイトにて登録されている車種のうち、FB型の自然吸気エンジンを搭載する最も古い車種は1999/05から発売された初代Sタイプ [2001/06]、最も新しい車種は2007/11から発売された初代XF [2011/11]となっており、全部で3車種(NA車3台・ターボ車0台)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
FBのエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷175.1PS → 243PS
トルクの変遷30.6kgm → 25.6kgm
リッター馬力81.90PS/L
リッタートルク10.31kgm/L

今回の参考車両であるXFのV型6気筒2967cc、圧縮比10.5でハイオクガソリン仕様の自然吸気エンジンは、6800回転のとき最高出力243馬力を、4100回転のとき最大トルク30.6kgm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4100回転での馬力は175.1PS、最高出力が発生する6800回転でのトルクは25.6kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は81.90PS/L、トルクは10.31kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積494.6cc)あたりの出力は40.5PS、5.1kgmです。

排気量1リットルあたりの馬力が81.90PS/L、トルクが10.31kgm/LであるFB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[ 7 ]、換算トルクが[ 8 ]の「なかなかの高出力エンジン」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
89.0mm79.5mm2967cc10.50.89
ボアアップによる排気量アップ
89.5mm79.5mm3001cc10.600.89
90.0mm3034cc10.710.88
90.5mm3068cc10.810.88
91.0mm3102cc10.920.87
91.5mm3136cc11.040.87
92.0mm3171cc11.130.86

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89.0mmから0.5mm刻みで+3.0mmまで拡大(89.0mm→92.0mm)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0.89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。FB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0.89から0.86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
4100rpm
最高出力
6800rpm
79.5mm10.9m/s18.0m/s
回転数/分 秒速 時速
2000rpm 5.3m/s 19.1km/h
4000rpm 10.6m/s 38.2km/h
6000rpm 15.9m/s 57.2km/h
8000rpm 21.2m/s 76.3km/h
10000rpm 26.5m/s 95.4km/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79.5mmのエンジンが最高出力を発生する6800回転での平均ピストンスピードは18.0m/sとなり、これは1秒間に18.0メートル(時速にすると64.8km/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4100回転では10.9m/s、最高出力が発生する6800回転より500回転高い7300回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は19.3m/sとなっています。

参考までにストロークが79.5mmのFB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5.30m/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)7550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。


FB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
ジャガー
J05FA
XF
3.0-Luxury
(2011/11)
243ps
30.6kgm
7.5kmL
NA [FR/6AT]
セダン
5人乗り
ジャガー
J01FD
Sタイプ
3.0-Sovereign
(2006/04)
243ps
30.6kgm
7.2kmL
NA [FR/6AT]
セダン
5人乗り
ジャガー
J01FB
Sタイプ
3.0-Sport
(2001/06)
243ps
31.0kgm
7.5kmL
NA [FR/5AT]
セダン
5人乗り
[投稿日:2016/11/09]

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