シトロエン:5G06型エンジンの諸元と性能まとめ [直列4気筒 1598cc]

ここではシトロエンのB7875G型・グランドC4 スペースツアラー [Shine|2019/03モデル] に搭載されている5G06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。

5G06型のターボエンジン諸元


B7875G型 グランドC4 スペースツアラー
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式3BA-B7875G06型
車名&グレードグランドC4 スペースツアラー
Shine
エンジン型式5G06
種類直列4気筒
排気量1598cc
内径×行程77.0mm×85.8mm
ボアストローク比1.11
単気筒容積399.5cc
圧縮比10.2
吸気方式ターボ
使用燃料ハイオクガソリン
最高出力181PS/5500rpm
最大トルク25.5kgm/1650rpm

まず基本的な成り立ちとして、5G06型エンジンはボア(内径)77.0mm、ストローク(行程)85.8mm、ボアストローク比1.11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。

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
5G06のエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷58.7PS → 181PS
トルクの変遷25.5kgm → 23.6kgm
リッター馬力113.30PS/L
リッタートルク16.0kgm/L

今回の参考車両であるグランドC4 スペースツアラーの直列4気筒1598cc、圧縮比10.2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181馬力を、5500回転のとき最大トルク25.5kgm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1650回転での馬力は58.7PS、最高出力が発生する5500回転でのトルクは23.6kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は113.30PS/L、トルクは16.0kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積399.5cc)あたりの馬力は45.2PS、トルクは6.4kgmです。

5G06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
77.085.81598cc10.21.11
ボアアップによる排気量拡大
77.585.81619cc10.31.11
78.01640cc10.41.10
78.51661cc10.61.09
79.01682cc10.71.09
79.51704cc10.81.08
80.01725cc10.91.07
ストロークアップによる排気量拡大
77.086.81617cc10.31.13
87.81635cc10.41.14
88.81654cc10.51.15
89.81673cc10.61.17
90.81691cc10.71.18

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77.0mmから0.5mm刻みで80.0mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の85.8mmから1mm刻みで90.8mm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。5G06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1.11から1.07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

5G06型エンジンのピストン径77.0mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが9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
日産
RB20型
78.0mm
[+1.0mm]
1640cc
[+42cc]
日産
HR12型
78.0mm
[+1.0mm]
1640cc
[+42cc]
日産
VG20型
78.0mm
[+1.0mm]
1640cc
[+42cc]
三菱
6A12型
78.4mm
[+1.4mm]
1657cc
[+59cc]
スバル
FB16型
78.8mm
[+1.8mm]
1674cc
[+76cc]
マツダ
S8型
79.0mm
[+2.0mm]
1682cc
[+84cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、日産:CA31改型セフィーロに搭載されるRB20型1998ccの78.0mm、日産:E12型ノートに搭載されるHR12型1198ccの78.0mm、日産:GF31型レパードに搭載されるVG20型1998ccの78.0mm、三菱:E84A型ギャランに搭載される6A12型1998ccの78.4mm、スバル:VM4型レヴォーグに搭載されるFB16型1599ccの78.8mm、マツダ:DM8P型CX-30に搭載されるS8型1756ccの79.0mm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 1800ccクラスのエンジン
ピストン径が大きい 1800ccクラスのエンジン
ストロークが短い 1800ccクラスのエンジン
ストロークが長い 1800ccクラスのエンジン
ボアストローク比・昇順 [1800ccクラス]
ボアストローク比・降順 [1800ccクラス]


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
1650rpm
最高出力
5500rpm
85.8mm4.7m/s15.7m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm5.7m/s21km/h
4000rpm11.4m/s41km/h
6000rpm17.2m/s62km/h
8000rpm22.9m/s82km/h
10000rpm28.6m/s103km/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85.8mm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15.7m/sとなり、これは1秒間に15.7メートル(時速にすると56.5km/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1650回転では4.7m/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17.2m/sとなっています。

参考までにストロークが85.8mmの5G06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5.73m/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)6990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。


5G06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
シトロエン
B7875G
2019/03
グランドC4 スペースツアラー
Shine
[3BA-B7875G06]
181PS
25.5kgm
13.0km/L
8.508kg/PS
ターボ
FF/8AT
ミニバン
7人乗り
車両型式:3BA-B7875G06

グランドC4 スペースツアラー
[Shine]
2019/03モデル
最高出力181PS
最大トルク25.5kgm
WLTCモード燃費13.0km/L
JC08モード燃費15.2km/L
吸気方式ターボ
車体構成7人乗りミニバン
FF/8AT

シトロエン製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】