BMW:N74B66B型エンジンの諸元と性能まとめ [V型12気筒 6591cc]

ここではBMWの7H66型・7シリーズ [M760Li xDrive G12|2017/04モデル] に搭載されているN74B66B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。

N74B66B型のツインターボエンジン諸元


7H66型 7シリーズ
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式CBA-7H66型
車名&グレード7シリーズ
M760Li xDrive G12
エンジン型式N74B66B
種類V型12気筒
排気量6591cc
内径×行程89.0mm×88.3mm
ボアストローク比0.99
単気筒容積549.3cc
圧縮比10.0
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609PS/5500rpm
最大トルク81.6kgm/1550-5000rpm

まず基本的な成り立ちとして、N74B66型エンジンはボア(内径)89.0mm、ストローク(行程)88.3mm、ボアストローク比0.99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、厳密に言えばボアとストロークが全くの同一でなければスクエア型を名乗ることは許されませんが、ここまでボアストローク比が1に近いのであれば「もうスクエア型にしてあげても良いじゃない!」という気もします。

これらのエンジンはショートストローク型、或いはロングストローク型の風味を残しつつ、その実はスクエア型に限りなく近い特性を持ちます。「やっぱこう、どうせなら低回転で粘って高回転でキレ
(省略されました・・全てを読むには ここ を押してください)

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
N74B66のエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷176.6PS → 609PS
トルクの変遷81.6kgm → 79.3kgm
リッター馬力92.4PS/L
リッタートルク12.4kgm/L

今回の参考車両である7シリーズのV型12気筒6591cc、圧縮比10.0でハイオクガソリン仕様のツインターボエンジンは、5500回転のとき最高出力609馬力を、5500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1550回転での馬力は176.6PS、最高出力が発生する5500回転でのトルクは79.3kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は92.4PS/L、トルクは12.4kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積549.3cc)あたりの馬力は50.8PS、トルクは6.8kgmです。

N74B66型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[ 4 ]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。

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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
89.088.36591cc10.00.99
ボアアップによる排気量拡大
89.588.36666cc10.10.99
90.06741cc10.20.98
90.56816cc10.30.98
91.06891cc10.40.97
91.56967cc10.50.97
92.07044cc10.60.96
ストロークアップによる排気量拡大
89.089.36666cc10.11.00
90.36741cc10.21.01
91.36816cc10.31.03
92.36890cc10.41.04
93.36965cc10.51.05

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92.0mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の88.3mmから1mm刻みで93.3mm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0.99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。N74B66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0.99から0.96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

N74B66型エンジンのピストン径89.0mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが10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
トヨタ
3UZ型
91.0mm
[+2.0mm]
6891cc
[+300cc]
ホンダ
JNC型
91.0mm
[+2.0mm]
6891cc
[+300cc]
三菱
6G72型
91.1mm
[+2.1mm]
6906cc
[+315cc]
三菱
4D56型
91.1mm
[+2.1mm]
6906cc
[+315cc]
三菱
G54B型
91.1mm
[+2.1mm]
6906cc
[+315cc]
スバル
EJ20型
92.0mm
[+3.0mm]
7044cc
[+453cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、トヨタ:UCF30型セルシオに搭載される3UZ型4292ccの91.0mm、ホンダ:NC1型NSXに搭載されるJNC型3492ccの91.0mm、三菱:F36A型ディアマンテに搭載される6G72型2972ccの91.1mm、三菱:PC5W型デリカ スペースギアに搭載される4D56型2476ccの91.1mm、三菱:A187A型スタリオンに搭載されるG54B型2555ccの91.1mm、スバル:VAB型WRX STIに搭載されるEJ20型1994ccの92.0mm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 5000cc超のエンジン
ピストン径が大きい 5000cc超のエンジン
ストロークが短い 5000cc超のエンジン
ストロークが長い 5000cc超のエンジン
ボアストローク比・昇順 [5000cc超]
ボアストローク比・降順 [5000cc超]


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
1550rpm
最高出力
5500rpm
88.3mm4.6m/s16.2m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm5.9m/s21km/h
4000rpm11.8m/s42km/h
6000rpm17.7m/s64km/h
8000rpm23.5m/s85km/h
10000rpm29.4m/s106km/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88.3mm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16.2m/sとなり、これは1秒間に16.2メートル(時速にすると58.3km/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1550回転では4.6m/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17.7m/sとなっています。

参考までにストロークが88.3mmのN74B66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5.88m/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)6800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。


N74B66B型エンジンを搭載する車種の例

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
BMW
7H66
2017/04
7シリーズ
M760Li xDrive G12
[CBA-7H66]
609PS
81.6kgm
7.6km/L
3.81kg/PS
ターボ
4WD/8AT
セダン
5人乗り

7シリーズ
[M760Li xDrive G12]
2017/04モデル
車両型式CBA-7H66
最高出力609PS
最大トルク81.6kgm
JC08モード燃費7.6km/L
パワーウェイト3.81kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機4WD/8AT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り

BMW製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】