ベンツ M275型エンジンの諸元と性能まとめ [V型12気筒5513cc]

ここではベンツの220176型4代目Sクラス [S660 Long W220] に搭載されているM275型のツイン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。

M275型のツインターボエンジン諸元


220176型 Sクラス 主要諸元まとめ
車両型式GH-220176
車名&グレードSクラス
[S660 Long W220]
エンジン型式M275
種類V型12気筒
排気量5513cc
内径×行程82.0mm×87.0mm
単気筒容積459.4cc
ボアストローク比1.06
圧縮比9.0
燃焼室容積57.4cc
吸気方式ツインターボ
使用燃料ハイオクガソリン
最高出力500PS/5000rpm
最大トルク81.6kgm/1800-3500rpm

まず基本的な成り立ちとして、M275型エンジンはボア(内径)82.0mm、ストローク(行程)87.0mm、ボアストローク比1.06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M275型エンジンの場合の計算式は459.4cc÷(9.0-1)となり、燃焼室容積は57.4ccになります。

このサイトにて登録されている車種のうち、M275型のツインターボエンジンを搭載する最も古い車種は1998/11から発売された4代目Sクラス [2004/07]、最も新しい車種は2006/11から発売された3代目CLクラス [2011/07]となっており、全部で5車種(NA車0台・ターボ車5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
M275のエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷205.0PS → 500PS
トルクの変遷81.6kgm → 71.6kgm
リッター馬力90.7PS/L
リッタートルク14.80kgm/L

今回の参考車両であるSクラスのV型12気筒5513cc、圧縮比9.0でハイオクガソリン仕様のツインターボエンジンは、5000回転のとき最高出力500馬力を、1800-3500回転のとき最大トルク81.6kgm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1800回転での馬力は205.0PS、最高出力が発生する5000回転でのトルクは71.6kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は90.7PS/L、トルクは14.80kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積459.4cc)あたりの出力は41.7PS、6.8kgmです。

排気量1リットルあたりの馬力が90.7PS/L、トルクが14.80kgm/LであるM275型のツインターボエンジンを、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[ 5 ]、換算トルクが[ 6 ]の「標準的な出力(中の下)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
82.0mm87.0mm5513cc9.01.06
ボアアップによる排気量アップ
82.5mm87.0mm5581cc9.101.05
83.0mm5649cc9.211.05
83.5mm5717cc9.291.04
84.0mm5785cc9.401.04
84.5mm5855cc9.501.03
85.0mm5924cc9.611.02

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82.0mmから0.5mm刻みで+3.0mmまで拡大(82.0mm→85.0mm)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。M275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1.06から1.02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
1800rpm
最高出力
5000rpm
87.0mm5.2m/s14.5m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm5.8m/s20.9km/h
4000rpm11.6m/s41.8km/h
6000rpm17.4m/s62.6km/h
8000rpm23.2m/s83.5km/h
10000rpm29.0m/s104.4km/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87.0mm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14.5m/sとなり、これは1秒間に14.5メートル(時速にすると52.2km/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1800回転では5.2m/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15.9m/sとなっています。

参考までにストロークが87.0mmのM275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5.80m/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)6900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。


M275型のエンジンを搭載する車種の例

全5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
ベンツ
220176
Sクラス
S660 Long W220
(2004/07)
500ps
81.6kgm
5.4kmL
TT [FR/5AT]
セダン
5人乗り
ベンツ
221176
Sクラス
S660 Long W221
(2011/11)
517ps
84.6kgm
5.9kmL
TT [FR/5AT]
セダン
5人乗り
ベンツ
216376
CLクラス
CL600 C216
(2011/07)
517ps
84.6kgm
5.7kmL
TT [FR/5AT]
クーペ
4人乗り
ベンツ
230477
SLクラス
SL600 R230
(2011/05)
517ps
84.6kgm
5.8kmL
TT [FR/5AT]
オープンカー
2人乗り
ベンツ
215376
CLクラス
CL600 C215
(2004/07)
500ps
81.6kgm
5.4kmL
TT [FR/5AT]
クーペ
4人乗り
[投稿日:2016/11/02]

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