ジャガー:RB型エンジンの諸元と性能まとめ [V型8気筒 3554cc]

ここではジャガーのJ72RB型・XJ [XJ8-3.5|2006/01モデル] に搭載されているRB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。

RB型の自然吸気エンジン諸元


J72RB型 XJ
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式CBA-J72RB型
車名&グレードXJ
XJ8-3.5
エンジン型式RB
種類V型8気筒
排気量3554cc
内径×行程86.0mm×76.5mm
ボアストローク比0.89
単気筒容積444.4cc
圧縮比11.0
吸気方式自然吸気
使用燃料ハイオクガソリン
最高出力267PS/6250rpm
最大トルク34.6kgm/4200rpm

まず基本的な成り立ちとして、RB型エンジンはボア(内径)86.0mm、ストローク(行程)76.5mm、ボアストローク比0.89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RB型の自然吸気エンジンを搭載している車種は、2003/05から発売された3代目XJ [J72RB型|2006/01]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
RBのエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷202.9PS → 267PS
トルクの変遷34.6kgm → 30.6kgm
リッター馬力75.1PS/L
リッタートルク9.7kgm/L

今回の参考車両であるXJのV型8気筒3554cc、圧縮比11.0でハイオクガソリン仕様の自然吸気エンジンは、6250回転のとき最高出力267馬力を、6250回転のとき最大トルク34.6kgm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4200回転での馬力は202.9PS、最高出力が発生する6250回転でのトルクは30.6kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は75.1PS/L、トルクは9.7kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積444.4cc)あたりの馬力は33.4PS、トルクは4.3kgmです。

RB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[ 6 ]、換算トルクが[ 6 ]の「標準的な出力(中の上)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
86.076.53554cc11.00.89
ボアアップによる排気量拡大
86.576.53596cc11.10.88
87.03638cc11.20.88
87.53680cc11.40.87
88.03722cc11.50.87
88.53765cc11.60.86
89.03807cc11.70.86
ストロークアップによる排気量拡大
86.077.53601cc11.10.90
78.53648cc11.30.91
79.53694cc11.40.92
80.53741cc11.50.94
81.53787cc11.70.95

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86.0mmから0.5mm刻みで89.0mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の76.5mmから1mm刻みで81.5mm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0.89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。RB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0.89から0.86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

RB型エンジンのピストン径86.0mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが39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
ホンダ
K24A型
87.0mm
[+1.0mm]
3638cc
[+84cc]
日産
VG30型
87.0mm
[+1.0mm]
3638cc
[+84cc]
トヨタ
5S型
87.0mm
[+1.0mm]
3638cc
[+84cc]
ホンダ
H22A型
87.0mm
[+1.0mm]
3638cc
[+84cc]
ホンダ
H23A型
87.0mm
[+1.0mm]
3638cc
[+84cc]
ホンダ
K24W型
87.0mm
[+1.0mm]
3638cc
[+84cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、ホンダ:CW2型アコード ツアラーに搭載されるK24A型2354ccの87.0mm、日産:Z32型マキシマに搭載されるVG30型2960ccの87.0mm、トヨタ:SXV25N型ハリアーに搭載される5S型2163ccの87.0mm、ホンダ:CL1型アコードに搭載されるH22A型2156ccの87.0mm、ホンダ:CH9型アコード ワゴンに搭載されるH23A型2258ccの87.0mm、ホンダ:RC1型オデッセイに搭載されるK24W型2356ccの87.0mm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 4000ccクラスのエンジン
ピストン径が大きい 4000ccクラスのエンジン
ストロークが短い 4000ccクラスのエンジン
ストロークが長い 4000ccクラスのエンジン
ボアストローク比・昇順 [4000ccクラス]
ボアストローク比・降順 [4000ccクラス]


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
4200rpm
最高出力
6250rpm
76.5mm10.7m/s15.9m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm5.1m/s18km/h
4000rpm10.2m/s37km/h
6000rpm15.3m/s55km/h
8000rpm20.4m/s73km/h
10000rpm25.5m/s92km/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76.5mmのエンジンが最高出力を発生する6250回転での平均ピストンスピードは15.9m/sとなり、これは1秒間に15.9メートル(時速にすると57.2km/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4200回転では10.7m/s、最高出力が発生する6250回転より500回転高い6750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76.5mmのRB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5.10m/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)7840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。


RB型エンジンを搭載する車種の例

全2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
J72RB
2006/01
XJ
XJ8-3.5
[CBA-J72RB]
267PS
34.6kgm
7.3km/L
6.29kg/PS
自然吸気
FR/6AT
セダン
5人乗り

XJ
[XJ8-3.5]
2006/01モデル
車両型式CBA-J72RB
最高出力267PS
最大トルク34.6kgm
10-15モード燃費7.3km/L
パワーウェイト6.29kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機FR/6AT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り
ジャガー
J80RB
2006/01
XJ
XJ8-L 3.5
[CBA-J80RB]
267PS
34.6kgm
7.3km/L
6.44kg/PS
自然吸気
FR/6AT
セダン
5人乗り

XJ
[XJ8-L 3.5]
2006/01モデル
車両型式CBA-J80RB
最高出力267PS
最大トルク34.6kgm
10-15モード燃費7.3km/L
パワーウェイト6.44kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機FR/6AT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り

ジャガー製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】