三菱:4D65型エンジンの諸元と性能まとめ [直列4気筒 1795cc]

ここでは三菱のE34A型・エテルナサヴァ [LF|1990/10モデル] に搭載されている4D65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。

4D65型のターボエンジン諸元


E34A型 エテルナサヴァ
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式Q-E34A型
車名&グレードエテルナサヴァ
LF
エンジン型式4D65
種類直列4気筒
排気量1795cc
内径×行程80.6mm×88.0mm
ボアストローク比1.09
単気筒容積449.0cc
圧縮比22.2
吸気方式ターボ
使用燃料ディーゼル
最高出力76PS/4500rpm
最大トルク15.2kgm/2500rpm

まず基本的な成り立ちとして、4D65型エンジンはボア(内径)80.6mm、ストローク(行程)88.0mm、ボアストローク比1.09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。

このサイトにて登録されている車種のうち、4D65型のターボエンジンを搭載する最も古い車種は、1988/10から発売された4代目エテルナ [E34A型|1989/10]、最も新しい車種は1987から発売された6代目ギャラン [E34A型|1991/10]となっており、NA車は0車種、ターボ/SC車は5車種の全5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
4D65のエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷53.0PS → 76PS
トルクの変遷15.2kgm → 12.1kgm
リッター馬力42.3PS/L
リッタートルク8.5kgm/L

今回の参考車両であるエテルナサヴァの直列4気筒1795cc、圧縮比22.2でディーゼル仕様のターボエンジンは、4500回転のとき最高出力76馬力を、4500回転のとき最大トルク15.2kgm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2500回転での馬力は53.0PS、最高出力が発生する4500回転でのトルクは12.1kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は42.3PS/L、トルクは8.5kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積449.0cc)あたりの馬力は19.0PS、トルクは3.8kgmです。

4D65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[ 1 ]、換算トルクが[ 1 ]の「心もとない出力のエンジン」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
80.688.01795cc22.21.09
ボアアップによる排気量拡大
81.188.01818cc22.51.09
81.61841cc22.71.08
82.11863cc23.01.07
82.61886cc23.31.07
83.11909cc23.51.06
83.61932cc23.81.05
ストロークアップによる排気量拡大
80.689.01816cc22.41.10
90.01837cc22.71.12
91.01857cc22.91.13
92.01878cc23.11.14
93.01898cc23.41.15

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80.6mmから0.5mm刻みで83.6mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の88.0mmから1mm刻みで93.0mm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。

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。4D65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1.09から1.05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

4D65型エンジンのピストン径80.6mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが11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
C20A型
82.0mm
[+1.4mm]
1859cc
[+64cc]
トヨタ
B48型
82.0mm
[+1.4mm]
1859cc
[+64cc]
トヨタ
B58型
82.0mm
[+1.4mm]
1859cc
[+64cc]
三菱
4G61型
82.3mm
[+1.7mm]
1872cc
[+77cc]
三菱
4D68型
82.7mm
[+2.1mm]
1891cc
[+96cc]
日産
m274型
83.0mm
[+2.4mm]
1904cc
[+109cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、ホンダ:KA5型レジェンドに搭載されるC20A型1996ccの82.0mm、トヨタ:DB22型スープラに搭載されるB48型1998ccの82.0mm、トヨタ:DB42型スープラに搭載されるB58型2997ccの82.0mm、三菱:C53A型ミラージュに搭載される4G61型1595ccの82.3mm、三菱:N28WG型RVRに搭載される4D68型1998ccの82.7mm、日産:YV37型スカイラインに搭載されるm274型1991cc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 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
2500rpm
最高出力
4500rpm
88.0mm7.3m/s13.2m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm5.9m/s21km/h
4000rpm11.7m/s42km/h
6000rpm17.6m/s63km/h
8000rpm23.5m/s85km/h
10000rpm29.3m/s105km/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88.0mmのエンジンが最高出力を発生する4500回転での平均ピストンスピードは13.2m/sとなり、これは1秒間に13.2メートル(時速にすると47.5km/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2500回転では7.3m/s、最高出力が発生する4500回転より500回転高い5000回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は14.7m/sとなっています。

参考までにストロークが88.0mmの4D65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5.85m/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)6820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。


4D65型エンジンを搭載する車種の例

全5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
三菱
E34A
1990/10
エテルナサヴァ
LF
[Q-E34A]
76PS
15.2kgm
-
15.39kg/PS
ターボ
FF/5MT
セダン
5人乗り

エテルナサヴァ
[LF]
1990/10モデル
車両型式Q-E34A
最高出力76PS
最大トルク15.2kgm
パワーウェイト15.39kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FF/5MT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り
三菱
E34A
1990/10
エテルナサヴァ
LF
[Q-E34A]
76PS
15.2kgm
-
15.66kg/PS
ターボ
FF/4AT
セダン
5人乗り

エテルナサヴァ
[LF]
1990/10モデル
車両型式Q-E34A
最高出力76PS
最大トルク15.2kgm
パワーウェイト15.66kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FF/4AT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り
三菱
E34A
1991/10
ギャラン
MF-D
[X-E34A]
76PS
15.2kgm
-
15.79kg/PS
ターボ
FF/4AT
セダン
5人乗り

ギャラン
[MF-D]
1991/10モデル
車両型式X-E34A
最高出力76PS
最大トルク15.2kgm
パワーウェイト15.79kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FF/4AT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り
三菱
E34A
1989/10
エテルナ
ZF
[Q-E34A]
76PS
15.2kgm
-
15.53kg/PS
ターボ
FF/5MT
セダン
5人乗り

エテルナ
[ZF]
1989/10モデル
車両型式Q-E34A
最高出力76PS
最大トルク15.2kgm
パワーウェイト15.53kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FF/5MT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り
三菱
E34A
1991/10
ギャラン
MF-D
[X-E34A]
76PS
15.2kgm
-
15.53kg/PS
ターボ
FF/5MT
セダン
5人乗り

ギャラン
[MF-D]
1991/10モデル
車両型式X-E34A
最高出力76PS
最大トルク15.2kgm
パワーウェイト15.53kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FF/5MT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り

三菱製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】