レクサス:V35A-FTS型エンジンの諸元と性能まとめ [V型6気筒 3444cc]

ここではレクサスのVXFA50型・LS [LS500|2017/10モデル] に搭載されているV35A-FTS型のツイン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。

V35A-FTS型のツインターボエンジン諸元


VXFA50型 LS
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式DBA-VXFA50型
車名&グレードLS
LS500
エンジン型式V35A-FTS
種類V型6気筒
排気量3444cc
内径×行程85.5mm×100.0mm
ボアストローク比1.17
単気筒容積574.1cc
吸気方式ツインターボ
使用燃料ハイオクガソリン
最高出力421PS/6000rpm
最大トルク61.2kgm/1600-4800rpm

まず基本的な成り立ちとして、V35A型エンジンはボア(内径)85.5mm、ストローク(行程)100.0mm、ボアストローク比1.17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V35A-FTS型のツインターボエンジンを搭載している車種は、2017/10から発売された2代目LS [VXFA50型|2017/10]となっており、NA車は0車種、ターボ/SC車は2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
V35Aのエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷136.7PS → 421PS
トルクの変遷61.2kgm → 50.3kgm
リッター馬力122.2PS/L
リッタートルク17.8kgm/L

今回の参考車両であるLSのV型6気筒3444ccでハイオクガソリン仕様のツインターボエンジンは、6000回転のとき最高出力421馬力を、6000回転のとき最大トルク61.2kgm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1600回転での馬力は136.7PS、最高出力が発生する6000回転でのトルクは50.3kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は122.2PS/L、トルクは17.8kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積574.1cc)あたりの馬力は70.2PS、トルクは10.2kgmです。

V35A型ツインターボエンジンを、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[ 8 ]、換算トルクが[ 8 ]の「結構な高出力エンジン」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
85.5100.03444cc-1.17
ボアアップによる排気量拡大
86.0100.03485cc-1.16
86.53526cc-1.16
87.03567cc-1.15
87.53608cc-1.14
88.03649cc-1.14
88.53691cc-1.13
ストロークアップによる排気量拡大
85.5101.03479cc-1.18
102.03514cc-1.19
103.03548cc-1.20
104.03583cc-1.22
105.03617cc-1.23

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85.5mmから0.5mm刻みで88.5mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の100.0mmから1mm刻みで105.0mm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。

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。V35A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1.17から1.13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

V35A型エンジンのピストン径85.5mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが4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
VG30型
87.0mm
[+1.5mm]
3567cc
[+123cc]
日産
RB-X GT2型
87.0mm
[+1.5mm]
3567cc
[+123cc]
マツダ
L3型
87.5mm
[+2.0mm]
3608cc
[+164cc]
いすゞ
4ZC1型
88.0mm
[+2.5mm]
3649cc
[+205cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、日産:GCZ32型フェアレディZに搭載されるVG30型2960ccの87.0mm、日産:BCNR33型スカイライン クーペに搭載されるRB-X GT2型2771ccの87.0mm、マツダ:GG3P型マツダスピード アテンザに搭載されるL3型2260ccの87.5mm、いすゞ:JR120型ピアッツァに搭載される4ZC1型1994ccの88.0mm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 3500ccクラスのエンジン
ピストン径が大きい 3500ccクラスのエンジン
ストロークが短い 3500ccクラスのエンジン
ストロークが長い 3500ccクラスのエンジン
ボアストローク比・昇順 [3500ccクラス]
ボアストローク比・降順 [3500ccクラス]


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
1600rpm
最高出力
6000rpm
100.0mm5.3m/s20.0m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm6.7m/s24km/h
4000rpm13.3m/s48km/h
6000rpm20.0m/s72km/h
8000rpm26.7m/s96km/h
10000rpm33.3m/s120km/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100.0mmのエンジンが最高出力を発生する6000回転での平均ピストンスピードは20.0m/sとなり、これは1秒間に20.0メートル(時速にすると72.0km/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1600回転では5.3m/s、最高出力が発生する6000回転より500回転高い6500回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は21.7m/sとなっています。

参考までにストロークが100.0mmのV35A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6.65m/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)6000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。


V35A-FTS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
レクサス
VXFA50
2017/10
LS
LS500
[DBA-VXFA50]
421PS
61.2kgm
10.2km/L
5.11kg/PS
ターボ
FR/10AT
セダン
5人乗り

LS
[LS500]
2017/10モデル
車両型式DBA-VXFA50
最高出力421PS
最大トルク61.2kgm
JC08モード燃費10.2km/L
パワーウェイト5.11kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FR/10AT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り
レクサス
VXFA55
2017/10
LS
LS500
[DBA-VXFA55]
421PS
61.2kgm
9.8km/L
5.32kg/PS
ターボ
4WD/10AT
セダン
5人乗り

LS
[LS500]
2017/10モデル
車両型式DBA-VXFA55
最高出力421PS
最大トルク61.2kgm
JC08モード燃費9.8km/L
パワーウェイト5.32kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機4WD/10AT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り

レクサス製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】