ジャガー:204PT型エンジンの諸元と性能まとめ [直列4気筒 1998cc]

ここではジャガーのJB2GA型・XF [25t Pure|2016/08モデル] に搭載されている204PT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。

204PT型のターボエンジン諸元


JB2GA型 XF
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式CBA-JB2GA型
車名&グレードXF
25t Pure
エンジン型式204PT
種類直列4気筒
排気量1998cc
内径×行程87.5mm×83.1mm
ボアストローク比0.95
単気筒容積499.7cc
圧縮比10.0
吸気方式ターボ
使用燃料ハイオクガソリン
最高出力241PS/5500rpm
最大トルク34.7kgm/1750rpm

まず基本的な成り立ちとして、204PT型エンジンはボア(内径)87.5mm、ストローク(行程)83.1mm、ボアストローク比0.95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、ロングストローク型に比べて低回転域でのトルク特性に劣り、扱いにくいエンジンとされるものの、高回転域では充填効率の向上や摺動抵抗の増大も(ロングストローク型に比べれば)軽微なことから出力の向上が見込まれます。

また同じ回転数でも平均ピストンスピードが抑えられることから、その分だけエンジンへの負荷は低減される傾向にあります。

このサイトにて登録されている車種のうち、204PT型のターボエンジンを搭載する最も古い車種は、2010/05から発売された4代目XJ [J12PB型|2015/11]、最も新しい車種は2015/09から発売された初代XF [JB2GA型|2016/08]となっており、NA車は0車種、ターボ/SC車は4車種の全4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
204PTのエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷84.8PS → 241PS
トルクの変遷34.7kgm → 31.4kgm
リッター馬力120.6PS/L
リッタートルク17.4kgm/L

今回の参考車両であるXFの直列4気筒1998cc、圧縮比10.0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241馬力を、5500回転のとき最大トルク34.7kgm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84.8PS、最高出力が発生する5500回転でのトルクは31.4kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は120.6PS/L、トルクは17.4kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積499.7cc)あたりの馬力は60.2PS、トルクは8.7kgmです。

204PT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[ 7 ]の「なかなかの高出力エンジン」にカテゴライズされます。

ちなみに、204PT型エンジン搭載車種のうち、最高出力が最も大きかったのはJB2GA型XFの241PS/34.7kgm、最も小さかったのはJA2GA型XEの200PS/32.6kgmとなっています。

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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
87.583.11998cc10.00.95
ボアアップによる排気量拡大
88.083.12022cc10.10.94
88.52045cc10.20.94
89.02068cc10.30.93
89.52091cc10.40.93
90.02115cc10.50.92
90.52138cc10.60.92
ストロークアップによる排気量拡大
87.584.12023cc10.10.96
85.12047cc10.20.97
86.12071cc10.30.98
87.12095cc10.41.00
88.12119cc10.51.01

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87.5mmから0.5mm刻みで90.5mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の83.1mmから1mm刻みで88.1mm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0.95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。204PT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0.95から0.92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

204PT型エンジンのピストン径87.5mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが2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
マツダ
PY型
89.0mm
[+1.5mm]
2068cc
[+70cc]
日産
YD25型
89.0mm
[+1.5mm]
2068cc
[+70cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、マツダ:KF5P型CX-5に搭載されるPY型2488ccの89.0mm、日産:VNC24型セレナに搭載されるYD25型2488ccの89.0mm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
5500rpm
83.1mm4.8m/s15.2m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm5.5m/s20km/h
4000rpm11.1m/s40km/h
6000rpm16.6m/s60km/h
8000rpm22.2m/s80km/h
10000rpm27.7m/s100km/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83.1mm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15.2m/sとなり、これは1秒間に15.2メートル(時速にすると54.7km/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4.8m/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16.6m/sとなっています。

参考までにストロークが83.1mmの204PT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5.55m/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)7220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。


204PT型エンジンを搭載する車種の例

全4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
JB2GA
2016/08
XF
25t Pure
[CBA-JB2GA]
241PS
34.7kgm
11.4km/L
7.14kg/PS
ターボ
FR/8AT
セダン
5人乗り

XF
[25t Pure]
2016/08モデル
車両型式CBA-JB2GA
最高出力241PS
最大トルク34.7kgm
JC08モード燃費11.4km/L
パワーウェイト7.14kg/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
J12PB
2015/11
XJ
Luxury
[CBA-J12PB]
241PS
34.7kgm
11.5km/L
7.39kg/PS
ターボ
FR/8AT
セダン
5人乗り

XJ
[Luxury]
2015/11モデル
車両型式CBA-J12PB
最高出力241PS
最大トルク34.7kgm
JC08モード燃費11.5km/L
パワーウェイト7.39kg/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
JA2GA
2016/07
XE
20t SE
[CBA-JA2GA]
200PS
32.6kgm
11.8km/L
8.00kg/PS
ターボ
FR/8AT
セダン
5人乗り

XE
[20t SE]
2016/07モデル
車両型式CBA-JA2GA
最高出力200PS
最大トルク32.6kgm
JC08モード燃費11.8km/L
パワーウェイト8.00kg/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204PT型エンジン型式と代表的な車種

204PT型
全2車種
ランドローバー:レンジローバー イヴォーク [Pure]
最高出力240PS/最大トルク34.7kgm
2012/03モデル
ランドローバー
204PT型
全2車種
レンジローバー イヴォーク
[Pure]
240PS/34.7kgm

ジャガー製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】