ここでは光岡のAXAH52型・バディ [Hybrid-ST|2020/11モデル] に搭載されているA25A-FXS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。
A25A-FXS型の自然吸気エンジン諸元
AXAH52型 バディ 主要諸元と走行性能まとめ | |
車両型式 | 6AA-AXAH52型 |
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車名&グレード | バディ Hybrid-ST |
エンジン型式 | A25A-FXS |
種類 | 直4+モーター |
排気量 | 2487cc |
内径×行程 | 87.5mm×103.4mm |
ボアストローク比 | 1.18 |
単気筒容積 | 621.7cc |
吸気方式 | 自然吸気 |
使用燃料 | レギュラーガソリン |
最高出力 | 178PS/5700rpm |
最大トルク | 22.5kgm/3600-5200rpm |
まず基本的な成り立ちとして、A25A型エンジンはボア(内径)87.5mm、ストローク(行程)103.4mm、ボアストローク比1.18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A25A-FXS型の自然吸気エンジンを搭載している車種は、2020/11から発売された初代バディ [AXAH52型|2020/11]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 | |
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馬力の変遷 | 113.1PS → 178PS |
トルクの変遷 | 22.5kgm → 22.4kgm |
リッター馬力 | 71.57PS/L |
リッタートルク | 9.1kgm/L |
今回の参考車両であるバディの直4+モーター2487ccでレギュラーガソリン仕様の自然吸気エンジンは、5700回転のとき最高出力178馬力を、5700回転のとき最大トルク22.5kgm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3600回転での馬力は113.1PS、最高出力が発生する5700回転でのトルクは22.4kgmになります。
排気量1リットルあたりの馬力は71.57PS/L、トルクは9.1kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積621.7cc)あたりの馬力は44.5PS、トルクは5.6kgmです。
A25A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。
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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 | ||||
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Bore | Stroke | 排気量 | 圧縮比 | B/S比 |
87.5 | 103.4 | 2487cc | - | 1.18 |
ボアアップによる排気量拡大 | ||||
88.0 | 103.4 | 2515cc | - | 1.18 |
88.5 | 2544cc | - | 1.17 | |
89.0 | 2573cc | - | 1.16 | |
89.5 | 2602cc | - | 1.16 | |
90.0 | 2631cc | - | 1.15 | |
90.5 | 2660cc | - | 1.14 | |
ストロークアップによる排気量拡大 | ||||
87.5 | 104.4 | 2511cc | - | 1.19 |
105.4 | 2535cc | - | 1.20 | |
106.4 | 2559cc | - | 1.22 | |
107.4 | 2583cc | - | 1.23 | |
108.4 | 2607cc | - | 1.24 |
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87.5mmから0.5mm刻みで90.5mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の103.4mmから1mm刻みで108.4mm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。A25A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1.18から1.14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
A25A型エンジンのピストン径87.5mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが20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 |
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レクサス 2AZ型 | 88.5mm [+1.0mm] | 2544cc [+57cc] |
日産 QR25型 | 89.0mm [+1.5mm] | 2573cc [+86cc] |
日産 KA24型 | 89.0mm [+1.5mm] | 2573cc [+86cc] |
マツダ PY型 | 89.0mm [+1.5mm] | 2573cc [+86cc] |
日産 QR20型 | 89.0mm [+1.5mm] | 2573cc [+86cc] |
マツダ L5型 | 89.0mm [+1.5mm] | 2573cc [+86cc] |
ピストン径が近いエンジンとしては、レクサス:ANH20W型エスティマ ハイブリッドに搭載される2AZ型2362ccの88.5mm、日産:WRP12型プリメーラ ワゴンに搭載されるQR25型2488ccの89.0mm、日産:JQGE25型ルネッサに搭載されるKA24型2388ccの89.0mm、マツダ:GJ5FP型アテンザ ワゴンに搭載されるPY型2488ccの89.0mm、日産:TG10型ブルーバード シルフィに搭載されるQR20型1998ccの89.0mm、マツダ:GH5FS型アテンザ スポーツに搭載されるL5型2488ccの89.0mm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
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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103.4mmのエンジンが最高出力を発生する5700回転での平均ピストンスピードは19.6m/sとなり、これは1秒間に19.6メートル(時速にすると70.6km/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3600回転では12.4m/s、最高出力が発生する5700回転より500回転高い6200回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は21.4m/sとなっています。
参考までにストロークが103.4mmのA25A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6.90m/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)5800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。
A25A-FXS型エンジンを搭載する車種の例
全2車種のうち、最高出力が大きいものから順に上位3車種を表示しています。その他の車種については、ページ下部にあるリンクよりA25A型エンジン搭載車種の一覧をご覧ください。
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 | ||||||||||||||||
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光岡 AXAH52 | 2020/11 バディ Hybrid-ST [6AA-AXAH52] | 178PS 22.5kgm 21.4km/L 9.438kg/PS | 自然吸気 FF/CVT SUV 5人乗り | |||||||||||||||||
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光岡 AXAH54 | 2020/11 バディ Hybrid-DX [6AA-AXAH54] | 178PS 22.5kgm 20.6km/L 9.831kg/PS | 自然吸気 4WD/CVT SUV 5人乗り | |||||||||||||||||
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A25A型エンジン搭載車種の一覧 パワーウェイトレシオ順|全42車種 |
その他のA25A型エンジン型式と代表的な車種
A25A-FXS型 全25車種 | トヨタ:ヴェルファイア ハイブリッド [Hybrid Executive Lounge] 最高出力190PS/最大トルク24.1kgm 2023/06モデル | |
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トヨタ A25A-FXS型 全25車種 | ヴェルファイア ハイブリッド [Hybrid Executive Lounge] 190PS/24.1kgm | |
A25A-FXS型 全8車種 | レクサス:NX [NX350h] 最高出力190PS/最大トルク24.8kgm 2021/10モデル | |
レクサス A25A-FXS型 全8車種 | NX [NX350h] 190PS/24.8kgm | |
A25A-FKS型 全4車種 | レクサス:NX [NX250] 最高出力201PS/最大トルク24.6kgm 2021/10モデル | |
レクサス A25A-FKS型 全4車種 | NX [NX250] 201PS/24.6kgm | |
A25A-FXS型 全3車種 | ダイハツ:アルティス [G] 最高出力178PS/最大トルク22.5kgm 2021/02モデル | |
ダイハツ A25A-FXS型 全3車種 | アルティス [G] 178PS/22.5kgm |