三菱 G54B型エンジンの諸元と性能まとめ [直列4気筒2555cc]

ここでは三菱のA187A型の初代スタリオン [GSR-VR] に搭載されているG54B型のターボ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。

G54B型のターボエンジン諸元


A187A型 スタリオン 主要諸元まとめ
車両型式 E-A187A
車名&グレード スタリオン
[GSR-VR]
エンジン型式 G54B
種類 直列4気筒
排気量 2555cc
内径×行程 91.1mm×98.0mm
単気筒容積 638.8cc
ボアストローク比 1.08
圧縮比 7.0
燃焼室容積 106.5cc
吸気方式 ターボ
使用燃料 ハイオクガソリン
最高出力 175PS/5000rpm
最大トルク 32.0kgm/3000rpm

まず基本的な成り立ちとして、G54B型エンジンはボア(内径)91.1mm、ストローク(行程)98.0mm、ボアストローク比1.08のロングストローク型エンジン(ピストン径よりもストローク量のほうが大きい)です。

排気量と気筒数が同一の場合、ショートストローク型に比べて低回転域でのトルク特性に優れ、扱い易いエンジンとされますが、高回転域では充填効率の悪化や摺動抵抗が増大して出力の低下が懸念されます。

なおかつ回転数も同一の場合、ショートストローク型に比べて平均ピストンスピードが高くなりがちなことから、エンジンへの負荷が大きくなる傾向にあります。

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G54B型エンジンの場合の計算式は638.8cc÷(7.0-1)となり、燃焼室容積は106.5ccになります。

このサイトにてG54B型のターボエンジンを搭載している車種は、1982から発売された初代スタリオン [1988/04]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
G54Bのエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷134.0PS → 175PS
トルクの変遷32.0kgm → 25.1kgm
リッター馬力68.5PS/L
リッタートルク12.52kgm/L

今回の参考車両であるスタリオンの直列4気筒2555cc、圧縮比7.0でハイオクガソリン仕様のターボエンジンは、5000回転のとき最高出力175馬力を、3000回転のとき最大トルク32.0kgm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3000回転での馬力は134.0PS、最高出力が発生する5000回転でのトルクは25.1kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は68.5PS/L、トルクは12.52kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積638.8cc)あたりの出力は43.8PS、8.0kgmです。

排気量1リットルあたりの馬力が68.5PS/L、トルクが12.52kgm/LであるG54B型のターボエンジンを、このサイトで登録している全てのターボ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[ 3 ]、換算トルクが[ 4 ]の「控えめな出力のエンジン」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
91.1mm98.0mm2555cc7.01.08
ボアアップによる排気量アップ
91.6mm98.0mm2583cc7.071.07
92.1mm2611cc7.131.06
92.6mm2640cc7.201.06
93.1mm2668cc7.261.05
93.6mm2697cc7.331.05
94.1mm2726cc7.401.04

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91.1mmから0.5mm刻みで+3.0mmまで拡大(91.1mm→94.1mm)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ロングストローク型からスクエア型、あるいはショートストローク型の特性へと近付いていきます。G54B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1.08から1.04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
3000rpm
最高出力
5000rpm
98.0mm9.8m/s16.3m/s
回転数/分 秒速 時速
2000rpm 6.5m/s 23.4km/h
4000rpm 13.1m/s 47.2km/h
6000rpm 19.6m/s 70.6km/h
8000rpm 26.1m/s 94.0km/h
10000rpm 32.7m/s 117.7km/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98.0mmのエンジンが最高出力を発生する5000回転での平均ピストンスピードは16.3m/sとなり、これは1秒間に16.3メートル(時速にすると58.7km/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3000回転では9.8m/s、最高出力が発生する5000回転より500回転高い5500回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は18.0m/sとなっています。

参考までにストロークが98.0mmのG54B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6.55m/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)6120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。


G54B型のエンジンを搭載する車種の例

全2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
三菱
A187A
スタリオン
GSR-VR
(1988/04)
175ps
32.0kgm
8.0kmL
TB [FR/5MT]
クーペ
5人乗り
三菱
A187A
スタリオン
GSR-VR
(1988/04)
175ps
32.0kgm
7.0kmL
TB [FR/4AT]
クーペ
5人乗り
[投稿日:2011/06/05 更新日:2016/10/31]

コメントは停止中です。