いすゞ:4XE1型ターボエンジンの諸元と性能まとめ [直列4気筒 1588cc]

ここではいすゞのJT191S型・ジェミニ [Irmscher-R|1991/03モデル] に搭載されている4XE1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。

4XE1型のターボエンジン諸元


JT191S型 ジェミニ
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式E-JT191S型
車名&グレードジェミニ
Irmscher-R
エンジン型式4XE1
種類直列4気筒
排気量1588cc
内径×行程80.0mm×79.0mm
ボアストローク比0.99
単気筒容積397.1cc
圧縮比8.5
吸気方式ターボ
使用燃料ハイオクガソリン
最高出力180PS/6600rpm
最大トルク21.2kgm/4800rpm

まず基本的な成り立ちとして、4XE1型エンジンはボア(内径)80.0mm、ストローク(行程)79.0mm、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)

このサイトにて登録されている車種のうち、4XE1型のターボエンジンを搭載する最も古い車種は、1990/03から発売された3代目ジェミニ [JT191S型|1991/03]、最も新しい車種は1990/03から発売された3代目ジェミニ [JT191S型|1992/11]となっており、3車種のターボ/SC車が登録されています。

関連ページ
いすゞ:4XE1型 自然吸気エンジン 諸元と性能まとめ

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
4XE1のエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷142.1PS → 180PS
トルクの変遷21.2kgm → 19.5kgm
リッター馬力113.4PS/L
リッタートルク13.3kgm/L

今回の参考車両であるジェミニの直列4気筒1588cc、圧縮比8.5でハイオクガソリン仕様のターボエンジンは、6600回転のとき最高出力180馬力を、6600回転のとき最大トルク21.2kgm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4800回転での馬力は142.1PS、最高出力が発生する6600回転でのトルクは19.5kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は113.4PS/L、トルクは13.3kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積397.1cc)あたりの馬力は45.0PS、トルクは5.3kgmです。

4XE1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[ 5 ]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
80.079.01588cc8.50.99
ボアアップによる排気量拡大
80.579.01608cc8.60.98
81.01628cc8.70.98
81.51648cc8.80.97
82.01669cc8.90.96
82.51689cc9.00.96
83.01710cc9.10.95
ストロークアップによる排気量拡大
80.080.01608cc8.61.00
81.01629cc8.71.01
82.01649cc8.81.02
83.01669cc8.91.04
84.01689cc9.01.05

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80.0mmから0.5mm刻みで83.0mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の79.0mmから1mm刻みで84.0mm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。4XE1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0.95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

4XE1型エンジンのピストン径80.0mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが14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
三菱
4D65型
80.6mm
[+0.6mm]
1612cc
[+24cc]
トヨタ
4A型
81.0mm
[+1.0mm]
1628cc
[+40cc]
三菱
4G93型
81.0mm
[+1.0mm]
1628cc
[+40cc]
三菱
6A13型
81.0mm
[+1.0mm]
1628cc
[+40cc]
ホンダ
C20A型
82.0mm
[+2.0mm]
1669cc
[+81cc]
トヨタ
B48型
82.0mm
[+2.0mm]
1669cc
[+81cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、三菱:E34A型エテルナサヴァに搭載される4D65型1795ccの80.6mm、トヨタ:AE101型スプリンター トレノに搭載される4A型1587ccの81.0mm、三菱:CD5W型リベロに搭載される4G93型1834ccの81.0mm、三菱:EC5W型レグナムに搭載される6A13型2498ccの81.0mm、ホンダ:KA5型レジェンドに搭載されるC20A型1996ccの82.0mm、トヨタ:DB22型スープラに搭載されるB48型1998ccの82.0mm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
4800rpm
最高出力
6600rpm
79.0mm12.6m/s17.4m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm5.3m/s19km/h
4000rpm10.5m/s38km/h
6000rpm15.8m/s57km/h
8000rpm21.1m/s76km/h
10000rpm26.3m/s95km/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79.0mmのエンジンが最高出力を発生する6600回転での平均ピストンスピードは17.4m/sとなり、これは1秒間に17.4メートル(時速にすると62.6km/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4800回転では12.6m/s、最高出力が発生する6600回転より500回転高い7100回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は18.7m/sとなっています。

参考までにストロークが79.0mmの4XE1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5.25m/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)7590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。


4XE1型ターボエンジンを搭載する車種の例

全3車種のうち、最高出力が大きいものから順に上位3車種を表示しています。その他の車種については、ページ下部にあるリンクより4XE1型エンジン搭載車種の一覧をご覧ください。

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
いすゞ
JT191S
1991/03
ジェミニ
Irmscher-R
[E-JT191S]
180PS
21.2kgm
10.6km/L
6.61kg/PS
ターボ
4WD/5MT
クーペ
4人乗り

ジェミニ
[Irmscher-R]
1991/03モデル
車両型式E-JT191S
最高出力180PS
最大トルク21.2kgm
10-15モード燃費10.6km/L
パワーウェイト6.61kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機4WD/5MT
車体形状&乗車定員クーペ/4人乗り
いすゞ
JT191S
1992/11
ジェミニ
Irmscher-R
[E-JT191S]
180PS
21.2kgm
10.6km/L
6.61kg/PS
ターボ
4WD/5MT
セダン
5人乗り

ジェミニ
[Irmscher-R]
1992/11モデル
車両型式E-JT191S
最高出力180PS
最大トルク21.2kgm
10-15モード燃費10.6km/L
パワーウェイト6.61kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機4WD/5MT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り
いすゞ
JT191S
1991/05
ジェミニ
Irmscher-R
[E-JT191S]
180PS
21.2kgm
10.6km/L
6.72kg/PS
ターボ
4WD/5MT
ハッチバック
5人乗り

ジェミニ
[Irmscher-R]
1991/05モデル
車両型式E-JT191S
最高出力180PS
最大トルク21.2kgm
10-15モード燃費10.6km/L
パワーウェイト6.72kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機4WD/5MT
車体形状&乗車定員ハッチバック/5人乗り
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パワーウェイトレシオ順|全9車種

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【排気量順】