アバルト:312B3型エンジンの諸元と性能まとめ [直列4気筒 1368cc]

ここではアバルトの31214T型・アバルト595C [Turismo|2017/02モデル] に搭載されている312B3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。

312B3型のターボエンジン諸元


31214T型 アバルト595C
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式ABA-31214T型
車名&グレードアバルト595C
Turismo
エンジン型式312B3
種類直列4気筒
排気量1368cc
内径×行程72.0mm×84.0mm
ボアストローク比1.17
単気筒容積342.0cc
圧縮比9.0
吸気方式ターボ
使用燃料ハイオクガソリン
最高出力165PS/5500rpm
最大トルク21.4kgm/2000rpm

まず基本的な成り立ちとして、312B3型エンジンはボア(内径)72.0mm、ストローク(行程)84.0mm、ボアストローク比1.17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。

このサイトにて312B3型のターボエンジンを搭載している車種は、2013/01から発売された初代アバルト595C [31214T型|2017/02]となっており、NA車は0車種、ターボ/SC車は2車種の全2車種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
312B3のエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷59.7PS → 165PS
トルクの変遷21.4kgm → 21.5kgm
リッター馬力120.6PS/L
リッタートルク15.6kgm/L

今回の参考車両であるアバルト595Cの直列4気筒1368cc、圧縮比9.0でハイオクガソリン仕様のターボエンジンは、5500回転のとき最高出力165馬力を、5500回転のとき最大トルク21.4kgm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2000回転での馬力は59.7PS、最高出力が発生する5500回転でのトルクは21.5kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は120.6PS/L、トルクは15.6kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積342.0cc)あたりの馬力は41.2PS、トルクは5.3kgmです。

312B3型ターボエンジンを、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[ 7 ]、換算トルクが[ 6 ]の「なかなかの高出力エンジン」にカテゴライズされます。

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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
72.084.01368cc9.01.17
ボアアップによる排気量拡大
72.584.01387cc9.11.16
73.01406cc9.21.15
73.51426cc9.31.14
74.01445cc9.41.14
74.51465cc9.61.13
75.01484cc9.71.12
ストロークアップによる排気量拡大
72.085.01384cc9.11.18
86.01401cc9.21.19
87.01417cc9.31.21
88.01433cc9.41.22
89.01449cc9.51.24

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72.0mmから0.5mm刻みで75.0mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の84.0mmから1mm刻みで89.0mmまで延長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。

※ストロークアップと口で言うのは簡単なのですが、ロングストローク化するにあたってはクランクシャフトおよび対応コンロッドが必要になり、純正流用できない場合はワンオフで作らなければならないなど、とにかくお高く付きますので、手を出すには相当の覚悟を求められるメニューです。

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。312B3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1.17から1.12に変化するという具合です。

ピストン径が近いエンジンと排気量アップ

312B3型エンジンのピストン径72.0mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが12件ありますので、余興としてピストン流用でボアアップした場合の排気量を計算してみます。

Eg型式ピストン径排気量
ホンダ
L15B型
73.0mm
[+1.0mm]
1406cc
[+38cc]
ホンダ
LEA型
73.0mm
[+1.0mm]
1406cc
[+38cc]
スズキ
K10C型
73.0mm
[+1.0mm]
1406cc
[+38cc]
トヨタ
3E型
73.0mm
[+1.0mm]
1406cc
[+38cc]
スズキ
K14C型
73.0mm
[+1.0mm]
1406cc
[+38cc]
ホンダ
L15C型
73.0mm
[+1.0mm]
1406cc
[+38cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、ホンダ:GK5型フィットに搭載されるL15B型1496ccの73.0mm、ホンダ:ZF2型CR-Zに搭載されるLEA型1496ccの73.0mm、スズキ:WB42S型バレーノに搭載されるK10C型996ccの73.0mm、トヨタ:EL31型カローラIIに搭載される3E型1456ccの73.0mm、スズキ:ZC33S型スイフト スポーツに搭載されるK14C型1371ccの73.0mm、ホンダ:FK7型シビックに搭載されるL15C型1496ccの73.0mmなどが該当します。

(もはやこのような探求に楽しみを見い出す人は減ってしまいましたが)いくら径が近かろうとも、ピストンピンの径やピストンの高さ、バルブリセスの都合などなどありますので、なるべくなら同じメーカー、なるべくなら同じ燃料で同じ吸気方式、なるべくなら排気量が近いものを選ぶと純正流用できる可能性が高くなる、かもしれません。

ピストン径が小さい 1500ccクラスのエンジン
ピストン径が大きい 1500ccクラスのエンジン
ストロークが短い 1500ccクラスのエンジン
ストロークが長い 1500ccクラスのエンジン
ボアストローク比・昇順 [1500ccクラス]
ボアストローク比・降順 [1500ccクラス]


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
2000rpm
最高出力
5500rpm
84.0mm5.6m/s15.4m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm5.6m/s20km/h
4000rpm11.2m/s40km/h
6000rpm16.8m/s60km/h
8000rpm22.4m/s81km/h
10000rpm28.0m/s101km/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84.0mmのエンジンが最高出力を発生する5500回転での平均ピストンスピードは15.4m/sとなり、これは1秒間に15.4メートル(時速にすると55.4km/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2000回転では5.6m/s、最高出力が発生する5500回転より500回転高い6000回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は16.8m/sとなっています。

参考までにストロークが84.0mmの312B3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5.60m/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)7140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。


312B3型エンジンを搭載する車種の例

全2車種を最高出力が大きいものから順に表示しています。

メーカー
車両型式
画像車名&グレード出力/燃費
パワーウェイト
排気量
変速機
アバルト
31214T
2017/02
アバルト595C
Turismo
[ABA-31214T]
165PS
21.4kgm
12.9km/L
7.03kg/PS
ターボ
FF/5AT
オープンカー
4人乗り

アバルト595C
[Turismo]
2017/02モデル
車両型式ABA-31214T
最高出力165PS
最大トルク21.4kgm
JC08モード燃費12.9km/L
パワーウェイト7.03kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FF/5AT
車体形状&乗車定員オープンカー/4人乗り
アバルト
31214T
2017/02
アバルト595
Turismo
[ABA-31214T]
165PS
21.4kgm
12.9km/L
6.79kg/PS
ターボ
FF/5AT
ハッチバック
4人乗り

アバルト595
[Turismo]
2017/02モデル
車両型式ABA-31214T
最高出力165PS
最大トルク21.4kgm
JC08モード燃費12.9km/L
パワーウェイト6.79kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FF/5AT
車体形状&乗車定員ハッチバック/4人乗り