いすゞ:KA24DE型エンジンの諸元と性能まとめ [直列4気筒 2388cc]

ここではいすゞのJQGE25型・コモワゴン [LD|2005/12モデル] に搭載されているKA24DE型の自然吸気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。

KA24DE型の自然吸気エンジン諸元


JQGE25型 コモワゴン
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式TA-JQGE25型
車名&グレードコモワゴン
LD
エンジン型式KA24DE
種類直列4気筒
排気量2388cc
内径×行程89.0mm×96.0mm
ボアストローク比1.08
単気筒容積597.2cc
圧縮比9.2
吸気方式自然吸気
使用燃料レギュラーガソリン
最高出力140PS/5600rpm
最大トルク20.6kgm/2800rpm

まず基本的な成り立ちとして、KA24型エンジンはボア(内径)89.0mm、ストローク(行程)96.0mm、ボアストローク比1.08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KA24DE型の自然吸気エンジンを搭載している車種は、2001/12から発売された初代コモワゴン [JQGE25型|2005/12]となっており、NA車は2車種、ターボ/SC車は0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
KA24のエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷80.5PS → 140PS
トルクの変遷20.6kgm → 17.9kgm
リッター馬力58.6PS/L
リッタートルク8.6kgm/L

今回の参考車両であるコモワゴンの直列4気筒2388cc、圧縮比9.2でレギュラーガソリン仕様の自然吸気エンジンは、5600回転のとき最高出力140馬力を、5600回転のとき最大トルク20.6kgm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2800回転での馬力は80.5PS、最高出力が発生する5600回転でのトルクは17.9kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は58.6PS/L、トルクは8.6kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積597.2cc)あたりの馬力は35.0PS、トルクは5.2kgmです。

KA24型自然吸気エンジンを、このサイトで登録している全てのNA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[ 3 ]、換算トルクが[ 3 ]の「控えめな出力のエンジン」にカテゴライズされます。

エンジンオイルの通販革命!高品質×低価格
TAKUMIモーターオイル HIGH QUALITY
【5W-30】


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
89.096.02388cc9.21.08
ボアアップによる排気量拡大
89.596.02416cc9.31.07
90.02443cc9.41.07
90.52470cc9.51.06
91.02497cc9.61.05
91.52525cc9.71.05
92.02553cc9.81.04
ストロークアップによる排気量拡大
89.097.02414cc9.31.09
98.02439cc9.41.10
99.02463cc9.51.11
100.02488cc9.51.12
101.02513cc9.61.13

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96.0mmから1mm刻みで101.0mm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。KA24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1.08から1.04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

KA24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21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
レクサス
2AR型
90.0mm
[+1.0mm]
2443cc
[+55cc]
マツダ
JE型
90.0mm
[+1.0mm]
2443cc
[+55cc]
ホンダ
C30A型
90.0mm
[+1.0mm]
2443cc
[+55cc]
ホンダ
C32A型
90.0mm
[+1.0mm]
2443cc
[+55cc]
ホンダ
J37A型
90.0mm
[+1.0mm]
2443cc
[+55cc]
トヨタ
T2型
90.0mm
[+1.0mm]
2443cc
[+55cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、レクサス:AGH30W型クラウン ハイブリッドに搭載される2AR型2493ccの90.0mm、マツダ:HDES型ルーチェに搭載されるJE型2954ccの90.0mm、ホンダ:NA1型NSXに搭載されるC30A型2977ccの90.0mm、ホンダ:KA8型レジェンド クーペに搭載されるC32A型3206ccの90.0mm、ホンダ:KB2型レジェンドに搭載されるJ37A型3664ccの90.0mm、トヨタ:TJG00型キャバリエに搭載されるT2型2392ccの90.0mm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 2500ccクラスのエンジン
ピストン径が大きい 2500ccクラスのエンジン
ストロークが短い 2500ccクラスのエンジン
ストロークが長い 2500ccクラスのエンジン
ボアストローク比・昇順 [2500ccクラス]
ボアストローク比・降順 [2500ccクラス]


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
2800rpm
最高出力
5600rpm
96.0mm9.0m/s17.9m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm6.4m/s23km/h
4000rpm12.8m/s46km/h
6000rpm19.2m/s69km/h
8000rpm25.6m/s92km/h
10000rpm32.0m/s115km/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96.0mmのエンジンが最高出力を発生する5600回転での平均ピストンスピードは17.9m/sとなり、これは1秒間に17.9メートル(時速にすると64.4km/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2800回転では9.0m/s、最高出力が発生する5600回転より500回転高い6100回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は19.5m/sとなっています。

参考までにストロークが96.0mmのKA24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6.40m/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)6250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。


KA24DE型エンジンを搭載する車種の例

全2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KA24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
JQGE25
2005/12
コモワゴン
LD
[TA-JQGE25]
140PS
20.6kgm
7.8km/L
13.29kg/PS
自然吸気
FR/4AT
1BOX
10人乗り

コモワゴン
[LD]
2005/12モデル
車両型式TA-JQGE25
最高出力140PS
最大トルク20.6kgm
10-15モード燃費7.8km/L
パワーウェイト13.29kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機FR/4AT
車体形状&乗車定員1BOX/10人乗り
いすゞ
JQE25
2005/12
コモワゴン
LS
[TA-JQE25]
140PS
20.6kgm
7.8km/L
14.00kg/PS
自然吸気
FR/4AT
1BOX
8人乗り

コモワゴン
[LS]
2005/12モデル
車両型式TA-JQE25
最高出力140PS
最大トルク20.6kgm
10-15モード燃費7.8km/L
パワーウェイト14.00kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機FR/4AT
車体形状&乗車定員1BOX/8人乗り
KA24型エンジン搭載車種の一覧
パワーウェイトレシオ順|全12車種

その他のKA24型エンジン型式と代表的な車種

KA24DE型
全10車種
日産:ラルゴ [HighWay-Star]
最高出力145PS/最大トルク22.0kgm
1998/06モデル
日産
KA24DE型
全10車種
ラルゴ
[HighWay-Star]
145PS/22.0kgm

いすゞ製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】