ルノー:H4B型エンジンの諸元と性能まとめ [直列3気筒 897cc]

ここではルノーのAHH4B1型・トゥインゴ [GT|2017/10モデル] に搭載されているH4B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。

H4B型のターボエンジン諸元


AHH4B1型 トゥインゴ
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式ABA-AHH4B1型
車名&グレードトゥインゴ
GT
エンジン型式H4B
種類直列3気筒
排気量897cc
内径×行程72.2mm×73.1mm
ボアストローク比1.01
単気筒容積299.3cc
吸気方式ターボ
使用燃料ハイオクガソリン
最高出力109PS/5750rpm
最大トルク17.3kgm/2000rpm

まず基本的な成り立ちとして、H4B型エンジンはボア(内径)72.2mm、ストローク(行程)73.1mm、ボアストローク比1.01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、厳密に言えばボアとストロークが全くの同一でなければスクエア型を名乗ることは許されませんが、ここまでボアストローク比が1に近いのであれば「もうスクエア型にしてあげても良いじゃない!」という気もします。

これらのエンジンはショートストローク型、或いはロングストローク型の風味を残しつつ、その実はスクエア型に限りなく近い特性を持ちます。「やっぱこう、どうせなら低回転で粘って高回転でキレ
(省略されました・・全てを読むには ここ を押してください)

このサイトにて登録されている車種のうち、H4B型のターボエンジンを搭載する最も古い車種は、2013/09から発売された4代目ルーテシア [RH4B型|2015/01]、最も新しい車種は2016/09から発売された3代目トゥインゴ [AHH4B型|2019/12]となっており、NA車は0車種、ターボ/SC車は7車種の全7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
H4Bのエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷48.3PS → 109PS
トルクの変遷17.3kgm → 13.6kgm
リッター馬力121.52PS/L
リッタートルク19.3kgm/L

今回の参考車両であるトゥインゴの直列3気筒897ccでハイオクガソリン仕様のターボエンジンは、5750回転のとき最高出力109馬力を、5750回転のとき最大トルク17.3kgm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2000回転での馬力は48.3PS、最高出力が発生する5750回転でのトルクは13.6kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は121.52PS/L、トルクは19.3kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積299.3cc)あたりの馬力は36.3PS、トルクは5.8kgmです。

H4B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[ 8 ]、換算トルクが[ 9 ]の「結構な高出力エンジン」にカテゴライズされます。

ちなみに、H4B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AHH4B1型トゥインゴの109PS/17.3kgm、最も小さかったのはAHH4B型トゥインゴの90PS/13.8kgm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
72.273.1897cc-1.01
ボアアップによる排気量拡大
72.773.1910cc-1.01
73.2923cc-1.00
73.7936cc-0.99
74.2948cc-0.99
74.7961cc-0.98
75.2974cc-0.97
ストロークアップによる排気量拡大
72.274.1910cc-1.03
75.1922cc-1.04
76.1935cc-1.05
77.1947cc-1.07
78.1959cc-1.08

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72.2mmから0.5mm刻みで75.2mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の73.1mmから1mm刻みで78.1mm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。H4B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1.01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

H4B型エンジンのピストン径72.2mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが12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
L15B型
73.0mm
[+0.8mm]
918cc
[+21cc]
ホンダ
LEA型
73.0mm
[+0.8mm]
918cc
[+21cc]
ホンダ
L15C型
73.0mm
[+0.8mm]
918cc
[+21cc]
スズキ
K10C型
73.0mm
[+0.8mm]
918cc
[+21cc]
スズキ
K14C型
73.0mm
[+0.8mm]
918cc
[+21cc]
トヨタ
3E型
73.0mm
[+0.8mm]
918cc
[+21cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、ホンダ:GK5型フィットに搭載されるL15B型1496ccの73.0mm、ホンダ:ZF2型CR-Zに搭載されるLEA型1496ccの73.0mm、ホンダ:FK7型シビックに搭載されるL15C型1496ccの73.0mm、スズキ:WB42S型バレーノに搭載されるK10C型996ccの73.0mm、スズキ:ZC33S型スイフト スポーツに搭載されるK14C型1371ccの73.0mm、トヨタ:EL31型カローラIIに搭載される3E型1456ccの73.0mm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 1000ccクラスのエンジン
ピストン径が大きい 1000ccクラスのエンジン
ストロークが短い 1000ccクラスのエンジン
ストロークが長い 1000ccクラスのエンジン
ボアストローク比・昇順 [1000ccクラス]
ボアストローク比・降順 [1000ccクラス]


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
2000rpm
最高出力
5750rpm
73.1mm4.9m/s14.0m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm4.9m/s18km/h
4000rpm9.7m/s35km/h
6000rpm14.6m/s53km/h
8000rpm19.5m/s70km/h
10000rpm24.4m/s88km/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73.1mmのエンジンが最高出力を発生する5750回転での平均ピストンスピードは14.0m/sとなり、これは1秒間に14.0メートル(時速にすると50.4km/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2000回転では4.9m/s、最高出力が発生する5750回転より500回転高い6250回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は15.2m/sとなっています。

参考までにストロークが73.1mmのH4B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4.88m/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)8210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。


H4B型エンジンを搭載する車種の例

全7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
ルノー
AHH4B1
2017/10
トゥインゴ
GT
[ABA-AHH4B1]
109PS
17.3kgm
-
9.266kg/PS
ターボ
RR/5MT
ハッチバック
4人乗り
車両型式:ABA-AHH4B1

トゥインゴ
[GT]
2017/10モデル
最高出力109PS
最大トルク17.3kgm
吸気方式ターボ
車体構成4人乗りハッチバック
RR/5MT
ルノー
AHH4B1
2018/02
トゥインゴ
GT
[ABA-AHH4B1]
109PS
17.3kgm
-
9.541kg/PS
ターボ
RR/6AT
ハッチバック
4人乗り
車両型式:ABA-AHH4B1

トゥインゴ
[GT]
2018/02モデル
最高出力109PS
最大トルク17.3kgm
吸気方式ターボ
車体構成4人乗りハッチバック
RR/6AT
ルノー
AHH4B
2019/12
トゥインゴ
Canvastop
[3BA-AHH4B]
92PS
13.8kgm
16.8km/L
11.304kg/PS
ターボ
RR/6AT
オープンカー
4人乗り
車両型式:3BA-AHH4B

トゥインゴ
[Canvastop]
2019/12モデル
最高出力92PS
最大トルク13.8kgm
WLTCモード燃費16.8km/L
吸気方式ターボ
車体構成4人乗りオープンカー
RR/6AT
ルノー
AHH4B
2016/09
トゥインゴ
Pack-Sport
[DBA-AHH4B]
90PS
13.8kgm
21.7km/L
11.333kg/PS
ターボ
RR/6AT
ハッチバック
4人乗り
車両型式:DBA-AHH4B

トゥインゴ
[Pack-Sport]
2016/09モデル
最高出力90PS
最大トルク13.8kgm
WLTCモード燃費16.8km/L
JC08モード燃費21.7km/L
吸気方式ターボ
車体構成4人乗りハッチバック
RR/6AT
ルノー
RH4B
2015/01
ルーテシア
Zen
[ABA-RH4B]
90PS
13.8kgm
-
12.556kg/PS
ターボ
FF/5MT
ハッチバック
5人乗り
車両型式:ABA-RH4B

ルーテシア
[Zen]
2015/01モデル
最高出力90PS
最大トルク13.8kgm
WLTCモード燃費16.8km/L
JC08モード燃費21.7km/L
吸気方式ターボ
車体構成5人乗りハッチバック
FF/5MT
ルノー
AHH4B
2016/09
トゥインゴ
Intens
[DBA-AHH4B]
90PS
13.8kgm
21.7km/L
11.222kg/PS
ターボ
RR/6AT
ハッチバック
4人乗り
車両型式:DBA-AHH4B

トゥインゴ
[Intens]
2016/09モデル
最高出力90PS
最大トルク13.8kgm
WLTCモード燃費16.8km/L
JC08モード燃費21.7km/L
吸気方式ターボ
車体構成4人乗りハッチバック
RR/6AT

ルノー製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】