ジャガー:204DT型エンジンの諸元と性能まとめ [直列4気筒 1999cc]

ここではジャガーのDC2NA型・Fペース [20d Pure|2016/01モデル] に搭載されている204DT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。

204DT型のターボエンジン諸元


DC2NA型 Fペース
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式LDA-DC2NA型
車名&グレードFペース
20d Pure
エンジン型式204DT
種類直列4気筒
排気量1999cc
内径×行程83.0mm×92.4mm
ボアストローク比1.11
単気筒容積499.9cc
圧縮比15.5
吸気方式ターボ
使用燃料ディーゼル
最高出力179PS/4000rpm
最大トルク43.8kgm/1750-2500rpm

まず基本的な成り立ちとして、204DT型エンジンはボア(内径)83.0mm、ストローク(行程)92.4mm、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。

このサイトにて登録されている車種のうち、204DT型のターボエンジンを搭載する最も古い車種は、2015/11から発売された初代Fペース [DC2NA型|2016/01]、最も新しい車種は2015/09から発売された初代XF [JB2NA型|2016/08]となっており、NA車は0車種、ターボ/SC車は3車種の全3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
204DTのエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷107.0PS → 179PS
トルクの変遷43.8kgm → 32.1kgm
リッター馬力89.5PS/L
リッタートルク21.9kgm/L

今回の参考車両であるFペースの直列4気筒1999cc、圧縮比15.5でディーゼル仕様のターボエンジンは、4000回転のとき最高出力179馬力を、4000回転のとき最大トルク43.8kgm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1750回転での馬力は107.0PS、最高出力が発生する4000回転でのトルクは32.1kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は89.5PS/L、トルクは21.9kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積499.9cc)あたりの馬力は44.8PS、トルクは10.9kgmです。

204DT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[ 5 ]、換算トルクが[ 10 ]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
83.092.41999cc15.51.11
ボアアップによる排気量拡大
83.592.42024cc15.71.11
84.02048cc15.81.10
84.52073cc16.01.09
85.02097cc16.21.09
85.52122cc16.41.08
86.02147cc16.61.07
ストロークアップによる排気量拡大
83.093.42021cc15.61.13
94.42043cc15.81.14
95.42065cc16.01.15
96.42086cc16.11.16
97.42108cc16.31.17

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83.0mmから0.5mm刻みで86.0mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の92.4mmから1mm刻みで97.4mm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。204DT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

204DT型エンジンのピストン径83.0mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが23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
M9R型
84.0mm
[+1.0mm]
2048cc
[+49cc]
日産
CD20型
84.5mm
[+1.5mm]
2073cc
[+74cc]
三菱
4G63型
85.0mm
[+2.0mm]
2097cc
[+98cc]
日産
VQ25型
85.0mm
[+2.0mm]
2097cc
[+98cc]
日産
RD28型
85.0mm
[+2.0mm]
2097cc
[+98cc]
三菱
G63B型
85.0mm
[+2.0mm]
2097cc
[+98cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、日産:DNT31型エクストレイルに搭載されるM9R型1995ccの84.0mm、日産:SW11型ラルゴに搭載されるCD20型1973ccの84.5mm、三菱:CT9A型ランサーエボリューションに搭載される4G63型1997ccの85.0mm、日産:NM35型ステージアに搭載されるVQ25型2495ccの85.0mm、日産:WYY61型サファリに搭載されるRD28型2825ccの85.0mm、三菱:P03W型デリカ スターワゴンに搭載されるG63B型1997ccの85.0mm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 2000ccクラスのエンジン
ピストン径が大きい 2000ccクラスのエンジン
ストロークが短い 2000ccクラスのエンジン
ストロークが長い 2000ccクラスのエンジン
ボアストローク比・昇順 [2000ccクラス]
ボアストローク比・降順 [2000ccクラス]


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
1750rpm
最高出力
4000rpm
92.4mm5.4m/s12.3m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm6.2m/s22km/h
4000rpm12.3m/s44km/h
6000rpm18.5m/s67km/h
8000rpm24.6m/s89km/h
10000rpm30.8m/s111km/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92.4mmのエンジンが最高出力を発生する4000回転での平均ピストンスピードは12.3m/sとなり、これは1秒間に12.3メートル(時速にすると44.3km/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1750回転では5.4m/s、最高出力が発生する4000回転より500回転高い4500回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は13.9m/sとなっています。

参考までにストロークが92.4mmの204DT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6.15m/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)6490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。


204DT型エンジンを搭載する車種の例

全3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
ジャガー
DC2NA
2016/01
Fペース
20d Pure
[LDA-DC2NA]
179PS
43.8kgm
15.8km/L
10.73kg/PS
ターボ
4WD/8AT
SUV
5人乗り

Fペース
[20d Pure]
2016/01モデル
車両型式LDA-DC2NA
最高出力179PS
最大トルク43.8kgm
JC08モード燃費15.8km/L
パワーウェイト10.73kg/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SUV/5人乗り
ジャガー
JA2NA
2016/07
XE
20d Pure
[LDA-JA2NA]
179PS
43.8kgm
17.1km/L
9.27kg/PS
ターボ
FR/8AT
セダン
5人乗り

XE
[20d Pure]
2016/07モデル
車両型式LDA-JA2NA
最高出力179PS
最大トルク43.8kgm
JC08モード燃費17.1km/L
パワーウェイト9.27kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FR/8AT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り
ジャガー
JB2NA
2016/08
XF
20d Pure
[LDA-JB2NA]
179PS
43.8kgm
16.7km/L
9.83kg/PS
ターボ
FR/8AT
セダン
5人乗り

XF
[20d Pure]
2016/08モデル
車両型式LDA-JB2NA
最高出力179PS
最大トルク43.8kgm
JC08モード燃費16.7km/L
パワーウェイト9.83kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FR/8AT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り

その他の204DT型エンジン型式と代表的な車種

204DT型
全1車種
ランドローバー:レンジローバー ヴェラール [D180]
最高出力179PS/最大トルク43.8kgm
2017/07モデル
ランドローバー
204DT型
全1車種
レンジローバー ヴェラール
[D180]
179PS/43.8kgm

ジャガー製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】