ジャガー:YB型エンジンの諸元と性能まとめ [V型6気筒 2096cc]

ここではジャガーのJ51YB型・Xタイプ [2.0-Executive|2008/06モデル] に搭載されているYB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。

YB型の自然吸気エンジン諸元


J51YB型 Xタイプ
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式ABA-J51YB型
車名&グレードXタイプ
2.0-Executive
エンジン型式YB
種類V型6気筒
排気量2096cc
内径×行程81.6mm×66.8mm
ボアストローク比0.82
単気筒容積349.3cc
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159PS/6800rpm
最大トルク20.4kgm/4100rpm

まず基本的な成り立ちとして、YB型エンジンはボア(内径)81.6mm、ストローク(行程)66.8mm、ボアストローク比0.82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YB型の自然吸気エンジンを搭載している車種は、2001/09から発売された初代Xタイプ [J51YB型|2008/06]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
YBのエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷116.8PS → 159PS
トルクの変遷20.4kgm → 16.7kgm
リッター馬力75.86PS/L
リッタートルク9.7kgm/L

今回の参考車両であるXタイプのV型6気筒2096cc、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、6800回転のとき最高出力159馬力を、6800回転のとき最大トルク20.4kgm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4100回転での馬力は116.8PS、最高出力が発生する6800回転でのトルクは16.7kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は75.86PS/L、トルクは9.7kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積349.3cc)あたりの馬力は26.5PS、トルクは3.4kgmです。

YB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
81.666.82096cc11.00.82
ボアアップによる排気量拡大
82.166.82122cc11.10.81
82.62148cc11.30.81
83.12174cc11.40.80
83.62200cc11.50.80
84.12226cc11.60.79
84.62253cc11.70.79
ストロークアップによる排気量拡大
81.667.82127cc11.20.83
68.82159cc11.30.84
69.82190cc11.50.86
70.82221cc11.60.87
71.82253cc11.70.88

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81.6mmから0.5mm刻みで84.6mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の66.8mmから1mm刻みで71.8mm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0.82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。YB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0.82から0.79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

YB型エンジンのピストン径81.6mm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
トヨタ
4S型
82.5mm
[+0.9mm]
2142cc
[+46cc]
日産
SR18型
82.5mm
[+0.9mm]
2142cc
[+46cc]
マツダ
J5型
82.7mm
[+1.1mm]
2153cc
[+57cc]
マツダ
FS型
83.0mm
[+1.4mm]
2169cc
[+73cc]
レクサス
4GR型
83.0mm
[+1.4mm]
2169cc
[+73cc]
マツダ
BP型
83.0mm
[+1.4mm]
2169cc
[+73cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、トヨタ:SV30型カムリに搭載される4S型1838ccの82.5mm、日産:HB14型ファミリアワゴンに搭載されるSR18型1838ccの82.5mm、マツダ:SG5W型ボンゴ フレンディに搭載されるJ5型2494ccの82.7mm、マツダ:CPEW型プレマシーに搭載されるFS型1991ccの83.0mm、レクサス:GSE20型マークXに搭載される4GR型2499ccの83.0mm、マツダ:NB8C型ロードスターに搭載されるBP型1839ccの83.0mm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
4100rpm
最高出力
6800rpm
66.8mm9.1m/s15.1m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm4.5m/s16km/h
4000rpm8.9m/s32km/h
6000rpm13.4m/s48km/h
8000rpm17.8m/s64km/h
10000rpm22.3m/s80km/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66.8mmのエンジンが最高出力を発生する6800回転での平均ピストンスピードは15.1m/sとなり、これは1秒間に15.1メートル(時速にすると54.4km/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4100回転では9.1m/s、最高出力が発生する6800回転より500回転高い7300回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は16.3m/sとなっています。

参考までにストロークが66.8mmのYB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4.45m/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)8980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。


YB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
J51YB
2008/06
Xタイプ
2.0-Executive
[ABA-J51YB]
159PS
20.4kgm
8.6km/L
9.560kg/PS
自然吸気
FF/5AT
セダン
5人乗り
車両型式:ABA-J51YB

Xタイプ
[2.0-Executive]
2008/06モデル
最高出力159PS
最大トルク20.4kgm
10-15モード燃費8.6km/L
吸気方式自然吸気
車体構成5人乗りセダン
FF/5AT
ジャガー
J51YB
2008/06
Xタイプ エステート
2.0-Executive Estate
[ABA-J51YB]
159PS
20.4kgm
8.6km/L
9.874kg/PS
自然吸気
FF/5AT
ワゴン
5人乗り
車両型式:ABA-J51YB

Xタイプ エステート
[2.0-Executive Estate]
2008/06モデル
最高出力159PS
最大トルク20.4kgm
10-15モード燃費8.6km/L
吸気方式自然吸気
車体構成5人乗りワゴン
FF/5AT

ジャガー製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】