スバル:EZ30型エンジンの諸元と性能まとめ [水平対向6気筒 2999cc]

ここではスバルのBLE型・レガシィB4 [3.0R Spec-B|2006/05モデル] に搭載されているEZ30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。

EZ30型の自然吸気エンジン諸元


BLE型 レガシィB4
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式TA-BLE型
車名&グレードレガシィB4
3.0R Spec-B
エンジン型式EZ30
種類水平対向6気筒
排気量2999cc
内径×行程89.2mm×80.0mm
ボアストローク比0.90
単気筒容積499.9cc
圧縮比10.7
吸気方式自然吸気
使用燃料ハイオクガソリン
最高出力250PS/6600rpm
最大トルク31.0kgm/4200rpm

まず基本的な成り立ちとして、EZ30型エンジンはボア(内径)89.2mm、ストローク(行程)80.0mm、ボアストローク比0.90のショートストローク型エンジン(ストローク量よりもピストン径のほうが大きい)です。

排気量と気筒数が同一の場合、ロングストローク型に比べて低回転域でのトルク特性に劣り、扱いにくいエンジンとされるものの、高回転域では充填効率の向上や摺動抵抗の増大も(ロングストローク型に比べれば)軽微なことから出力の向上が見込まれます。

また同じ回転数でも平均ピストンスピードが抑えられることから、その分だけエンジンへの負荷は低減される傾向にあります。

このサイトにて登録されている車種のうち、EZ30型の自然吸気エンジンを搭載する最も古い車種は、1998/06から発売された3代目レガシィ ランカスター [BHE型|2001/05]、最も新しい車種は2003/10から発売された4代目アウトバック [BPE型|2008/05]となっており、NA車は8車種、ターボ/SC車は0車種の全8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
EZ30のエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷181.8PS → 250PS
トルクの変遷31.0kgm → 27.1kgm
リッター馬力83.36PS/L
リッタートルク10.3kgm/L

今回の参考車両であるレガシィB4の水平対向6気筒2999cc、圧縮比10.7でハイオクガソリン仕様の自然吸気エンジンは、6600回転のとき最高出力250馬力を、6600回転のとき最大トルク31.0kgm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4200回転での馬力は181.8PS、最高出力が発生する6600回転でのトルクは27.1kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は83.36PS/L、トルクは10.3kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積499.9cc)あたりの馬力は41.7PS、トルクは5.2kgmです。

EZ30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[ 7 ]、換算トルクが[ 8 ]の「なかなかの高出力エンジン」にカテゴライズされます。

ちなみに、EZ30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BLE型レガシィB4の250PS/31.0kgm、最も小さかったのはBEE型レガシィB4の220PS/29.5kgm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
89.280.02999cc10.70.90
ボアアップによる排気量拡大
89.780.03033cc10.80.89
90.23067cc10.90.89
90.73101cc11.00.88
91.23136cc11.20.88
91.73170cc11.30.87
92.23205cc11.40.87
ストロークアップによる排気量拡大
89.281.03037cc10.80.91
82.03074cc10.90.92
83.03112cc11.10.93
84.03149cc11.20.94
85.03187cc11.30.95

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89.2mmから0.5mm刻みで92.2mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の80.0mmから1mm刻みで85.0mm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0.90からさらに値は小さくなり、ショートストローク型の恩恵と弊害が顕著になっていきます。EZ30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0.90から0.87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

EZ30型エンジンのピストン径89.2mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが21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
レクサス
2AR型
90.0mm
[+0.8mm]
3054cc
[+55cc]
マツダ
JE型
90.0mm
[+0.8mm]
3054cc
[+55cc]
ホンダ
C30A型
90.0mm
[+0.8mm]
3054cc
[+55cc]
ホンダ
C32A型
90.0mm
[+0.8mm]
3054cc
[+55cc]
ホンダ
J37A型
90.0mm
[+0.8mm]
3054cc
[+55cc]
トヨタ
T2型
90.0mm
[+0.8mm]
3054cc
[+55cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、レクサス:AGH30W型クラウン ハイブリッドに搭載される2AR型2493ccの90.0mm、マツダ:HEEA型ルーチェに搭載されるJE型2954ccの90.0mm、ホンダ:NA1型NSXに搭載されるC30A型2977ccの90.0mm、ホンダ:KA8型レジェンド クーペに搭載されるC32A型3206ccの90.0mm、ホンダ:KB2型レジェンドに搭載されるJ37A型3664ccの90.0mm、トヨタ:TJG00型キャバリエに搭載されるT2型2392ccの90.0mm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 3000ccクラスのエンジン
ピストン径が大きい 3000ccクラスのエンジン
ストロークが短い 3000ccクラスのエンジン
ストロークが長い 3000ccクラスのエンジン
ボアストローク比・昇順 [3000ccクラス]
ボアストローク比・降順 [3000ccクラス]


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
4200rpm
最高出力
6600rpm
80.0mm11.2m/s17.6m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm5.3m/s19km/h
4000rpm10.7m/s39km/h
6000rpm16.0m/s58km/h
8000rpm21.3m/s77km/h
10000rpm26.7m/s96km/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80.0mmのエンジンが最高出力を発生する6600回転での平均ピストンスピードは17.6m/sとなり、これは1秒間に17.6メートル(時速にすると63.4km/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4200回転では11.2m/s、最高出力が発生する6600回転より500回転高い7100回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は18.9m/sとなっています。

参考までにストロークが80.0mmのEZ30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5.35m/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)7500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。


EZ30型エンジンを搭載する車種の例

全8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EZ30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
スバル
BLE
2006/05
レガシィB4
3.0R Spec-B
[TA-BLE]
250PS
31.0kgm
10.0km/L
5.920kg/PS
自然吸気
4WD/6MT
セダン
5人乗り
車両型式:TA-BLE

レガシィB4
[3.0R Spec-B]
2006/05モデル
最高出力250PS
最大トルク31.0kgm
10-15モード燃費10.0km/L
吸気方式自然吸気
車体構成5人乗りセダン
4WD/6MT
スバル
BPE
2008/05
アウトバック
3.0R Eyesight
[DBA-BPE]
250PS
31.0kgm
11.0km/L
6.160kg/PS
自然吸気
4WD/5AT
SUV
5人乗り
車両型式:DBA-BPE

アウトバック
[3.0R Eyesight]
2008/05モデル
最高出力250PS
最大トルク31.0kgm
10-15モード燃費11.0km/L
吸気方式自然吸気
車体構成5人乗りSUV
4WD/5AT
スバル
BPE
2006/05
レガシィ ツーリングワゴン
3.0R Spec-B
[DBA-BPE]
250PS
31.0kgm
10.0km/L
6.000kg/PS
自然吸気
4WD/6MT
ワゴン
5人乗り
車両型式:DBA-BPE

レガシィ ツーリングワゴン
[3.0R Spec-B]
2006/05モデル
最高出力250PS
最大トルク31.0kgm
10-15モード燃費10.0km/L
吸気方式自然吸気
車体構成5人乗りワゴン
4WD/6MT
EZ30型エンジン搭載車種の一覧
パワーウェイトレシオ順|全8車種

スバル製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】