MG:18K型エンジンの諸元と性能まとめ [直列4気筒 1795cc]

ここではMGのRD18K型・MGF [1.8i|1997/04モデル] に搭載されている18K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。

18K型の自然吸気エンジン諸元


RD18K型 MGF
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式E-RD18K型
車名&グレードMGF
1.8i
エンジン型式18K
種類直列4気筒
排気量1795cc
内径×行程80.0mm×89.3mm
ボアストローク比1.12
単気筒容積448.9cc
圧縮比10.5
吸気方式自然吸気
使用燃料ハイオクガソリン
最高出力120PS/5500rpm
最大トルク16.8kgm/3000rpm

まず基本的な成り立ちとして、18K型エンジンはボア(内径)80.0mm、ストローク(行程)89.3mm、ボアストローク比1.12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18K型の自然吸気エンジンを搭載している車種は、1995/12から発売された初代MGF [RD18K型|1997/04]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
18Kのエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷70.4PS → 120PS
トルクの変遷16.8kgm → 15.6kgm
リッター馬力66.9PS/L
リッタートルク9.4kgm/L

今回の参考車両であるMGFの直列4気筒1795cc、圧縮比10.5でハイオクガソリン仕様の自然吸気エンジンは、5500回転のとき最高出力120馬力を、5500回転のとき最大トルク16.8kgm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3000回転での馬力は70.4PS、最高出力が発生する5500回転でのトルクは15.6kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は66.9PS/L、トルクは9.4kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積448.9cc)あたりの馬力は30.0PS、トルクは4.2kgmです。

18K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[ 5 ]、換算トルクが[ 5 ]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。



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
80.0mm89.3mm1795cc10.51.12
ボアアップによる排気量拡大
80.5mm89.3mm1818cc10.61.11
81.0mm1841cc10.71.10
81.5mm1863cc10.91.10
82.0mm1886cc11.01.09
82.5mm1909cc11.11.08
83.0mm1933cc11.21.08
ストロークアップによる排気量拡大
80.0mm90.3mm1816cc10.61.13
91.3mm1836cc10.71.14
92.3mm1856cc10.81.15
93.3mm1876cc10.91.17
94.3mm1896cc11.01.18

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80.0mmから0.5mm刻みで83.0mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の89.3mmから1mm刻みで94.3mm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。18K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1.12から1.08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

18K型エンジンのピストン径80.0mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが51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
三菱
4G37型
80.6mm
[+0.6mm]
1822cc
[+27cc]
三菱
G37B型
80.6mm
[+0.6mm]
1822cc
[+27cc]
三菱
G62B型
80.6mm
[+0.6mm]
1822cc
[+27cc]
トヨタ
4A-FE型
81.0mm
[+1.0mm]
1841cc
[+46cc]
トヨタ
4A-GE型
81.0mm
[+1.0mm]
1841cc
[+46cc]
トヨタ
4A-FHE型
81.0mm
[+1.0mm]
1841cc
[+46cc]

ピストン径が小さい 1800ccクラスのエンジン
ピストン径が大きい 1800ccクラスのエンジン
ストロークが短い 1800ccクラスのエンジン
ストロークが長い 1800ccクラスのエンジン
ボアストローク比・昇順 [1800ccクラス]
ボアストローク比・降順 [1800ccクラス]


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
3000rpm
最高出力
5500rpm
89.3mm8.9m/s16.4m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm6.0m/s22km/h
4000rpm11.9m/s43km/h
6000rpm17.9m/s64km/h
8000rpm23.8m/s86km/h
10000rpm29.8m/s107km/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89.3mm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16.4m/sとなり、これは1秒間に16.4メートル(時速にすると59.0km/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3000回転では8.9m/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17.9m/sとなっています。

参考までにストロークが89.3mmの18K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5.95m/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)6720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。


18K型エンジンを搭載する車種の例

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
MG
RD18K
1997/04
MGF
1.8i-VVC
[E-RD18K]
145PS
17.7kgm
11.2km/L
7.66kg/PS
自然吸気
MR/5MT
オープンカー
2人乗り

MGF
[1.8i-VVC]
1997/04モデル
車両型式E-RD18K
最高出力145PS
最大トルク17.7kgm
10-15モード燃費11.2km/L
パワーウェイト7.66kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機MR/5MT
車体形状&乗車定員オープンカー/2人乗り

その他の18K型エンジン型式と代表的な車種

18K型
全4車種
ロータス:340R [BaseGrade]
最高出力178PS/最大トルク17.5kgm|2001/01モデル
18K型
全4車種
ロータス:340R
[BaseGrade]
178PS/17.5kgm|2001/01
18K型
全1車種
ローバー:200 [200Vi]
最高出力145PS/最大トルク17.7kgm|1998/05モデル
18K型
全1車種
ローバー:200
[200Vi]
145PS/17.7kgm|1998/05