日産:SR20VE型エンジンの諸元と性能まとめ [直列4気筒 1998cc]

ここでは日産のHP12型・プリメーラ [20V|2001/08モデル] に搭載されているSR20VE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。

SR20VE型の自然吸気エンジン諸元


HP12型 プリメーラ
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式GH-HP12型
車名&グレードプリメーラ
20V
エンジン型式SR20VE
種類直列4気筒
排気量1998cc
内径×行程86.0mm×86.0mm
ボアストローク比1.00
単気筒容積499.5cc
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204PS/7200rpm
最大トルク21.0kgm/5200rpm

まず基本的な成り立ちとして、SR20型エンジンはボア(内径)86.0mm、ストローク(行程)86.0mm、ボアストローク比1.00のスクエア型エンジン(ピストン径とストローク量が同一)です。

排気量と気筒数が同一の場合、ロングストローク型とショートストローク型の美点の良いとこ取り、若しくは欠点の悪いとこ取り、特にこれと言ってどうとも言えないバランス型の万能エンジンとなる素質があります。

数多あるボアとストロークの組み合わせの中で唯一、双方が同じ寸法のときにだけ現れるスクエア型はその存在の希少性こそが最大の魅力であると言えましょう。

このサイトにて登録されている車種のうち、SR20VE型の自然吸気エンジンを搭載する最も古い車種は、1996/01から発売された10代目ブルーバード [HU14型|1998/09]、最も新しい車種は2001/01から発売された3代目プリメーラ [HP12型|2001/08]となっており、NA車は5車種、ターボ/SC車は0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
SR20のエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷152.4PS → 204PS
トルクの変遷21.0kgm → 20.3kgm
リッター馬力102.1PS/L
リッタートルク10.5kgm/L

今回の参考車両であるプリメーラの直列4気筒1998cc、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、7200回転のとき最高出力204馬力を、7200回転のとき最大トルク21.0kgm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5200回転での馬力は152.4PS、最高出力が発生する7200回転でのトルクは20.3kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は102.1PS/L、トルクは10.5kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積499.5cc)あたりの馬力は51.0PS、トルクは5.2kgmです。

SR20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[ 10 ]、換算トルクが[ 8 ]の「稀に見る高出力エンジン」にカテゴライズされます。

ちなみに、SR20VE型のターボ・SCエンジン搭載車種のうち、最高出力が最も大きかったのはHP12型プリメーラの204PS/21.0kgm、最も小さかったのはHU14型ブルーバードの190PS/20.0kgmとなっています。

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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
86.086.01998cc11.01.00
ボアアップによる排気量拡大
86.586.02021cc11.10.99
87.02045cc11.20.99
87.52068cc11.30.98
88.02092cc11.50.98
88.52116cc11.60.97
89.02140cc11.70.97
ストロークアップによる排気量拡大
86.087.02021cc11.11.01
88.02045cc11.21.02
89.02068cc11.31.03
90.02091cc11.51.05
91.02114cc11.61.06

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86.0mmから0.5mm刻みで89.0mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の86.0mmから1mm刻みで91.0mm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1.00のスクエア型からショートストローク型へとシフトしていきます。SR20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1.00から0.97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

SR20型エンジンのピストン径86.0mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが39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
K24A型
87.0mm
[+1.0mm]
2045cc
[+47cc]
日産
VG30型
87.0mm
[+1.0mm]
2045cc
[+47cc]
トヨタ
5S型
87.0mm
[+1.0mm]
2045cc
[+47cc]
ホンダ
H22A型
87.0mm
[+1.0mm]
2045cc
[+47cc]
ホンダ
H23A型
87.0mm
[+1.0mm]
2045cc
[+47cc]
三菱
4G69型
87.0mm
[+1.0mm]
2045cc
[+47cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、ホンダ:CW2型アコード ツアラーに搭載されるK24A型2354ccの87.0mm、日産:Z32型マキシマに搭載されるVG30型2960ccの87.0mm、トヨタ:SXV25N型ハリアーに搭載される5S型2163ccの87.0mm、ホンダ:CL1型アコードに搭載されるH22A型2156ccの87.0mm、ホンダ:CH9型アコード ワゴンに搭載されるH23A型2258ccの87.0mm、三菱:NA4W型グランディスに搭載される4G69型2378ccの87.0mm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 2000ccクラスのエンジン
ピストン径が大きい 2000ccクラスのエンジン
ストロークが短い 2000ccクラスのエンジン
ストロークが長い 2000ccクラスのエンジン
ボアストローク比・昇順 [2000ccクラス]
ボアストローク比・降順 [2000ccクラス]


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
5200rpm
最高出力
7200rpm
86.0mm14.9m/s20.6m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm5.7m/s21km/h
4000rpm11.5m/s41km/h
6000rpm17.2m/s62km/h
8000rpm22.9m/s82km/h
10000rpm28.7m/s103km/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86.0mmのエンジンが最高出力を発生する7200回転での平均ピストンスピードは20.6m/sとなり、これは1秒間に20.6メートル(時速にすると74.2km/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5200回転では14.9m/s、最高出力が発生する7200回転より500回転高い7700回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は22.1m/sとなっています。

参考までにストロークが86.0mmのSR20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5.75m/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、6980回転くらいが良い感じの回転数になるのではないかと思いますが、このエンジンは最高出力を発生している時点で既に20.0m/sを超えており、レブリミットを考慮するともう少し余分に(300~500回転?)回ることから、内部では大変なことになりながらも頑張って回っているエンジンです。


SR20VE型エンジンを搭載する車種の例

全5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SR20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
日産
HP12
2001/08
プリメーラ
20V
[GH-HP12]
204PS
21.0kgm
11.4km/L
6.47kg/PS
自然吸気
FF/6MT
セダン
5人乗り

プリメーラ
[20V]
2001/08モデル
車両型式GH-HP12
最高出力204PS
最大トルク21.0kgm
10-15モード燃費11.4km/L
パワーウェイト6.47kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機FF/6MT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り
日産
HU14
1998/09
ブルーバード
2.0SSS-Z NEO-VVL
[GF-HU14]
190PS
20.0kgm
11.2km/L
6.68kg/PS
自然吸気
FF/CVT
セダン
5人乗り

ブルーバード
[2.0SSS-Z NEO-VVL]
1998/09モデル
車両型式GF-HU14
最高出力190PS
最大トルク20.0kgm
10-15モード燃費11.2km/L
パワーウェイト6.68kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機FF/CVT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り
日産
WPY11
2000/10
ウイングロード
ZV-S
[GF-WPY11]
190PS
20.0kgm
11.0km/L
6.89kg/PS
自然吸気
FF/CVT
ワゴン
5人乗り

ウイングロード
[ZV-S]
2000/10モデル
車両型式GF-WPY11
最高出力190PS
最大トルク20.0kgm
10-15モード燃費11.0km/L
パワーウェイト6.89kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機FF/CVT
車体形状&乗車定員ワゴン/5人乗り
SR20型エンジン搭載車種の一覧
パワーウェイトレシオ順|全94車種

その他のSR20型エンジン型式と代表的な車種

SR20DE型
全57車種
日産:シルビア [Spec-S]
最高出力165PS/最大トルク19.6kgm
2002/01モデル
日産
SR20DE型
全57車種
シルビア
[Spec-S]
165PS/19.6kgm
SR20DET型
全22車種
日産:シルビア [Spec-R]
最高出力250PS/最大トルク28.0kgm
2002/01モデル
日産
SR20DET型
全22車種
シルビア
[Spec-R]
250PS/28.0kgm
SR20DE型
全9車種
光岡:ラセード [A-type]
最高出力160PS/最大トルク19.2kgm
2004/04モデル
光岡
SR20DE型
全9車種
ラセード
[A-type]
160PS/19.2kgm
SR20VET型
全1車種
日産:エクストレイル [GT]
最高出力280PS/最大トルク31.5kgm
2006/11モデル
日産
SR20VET型
全1車種
エクストレイル
[GT]
280PS/31.5kgm

日産製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】