スバル:FB25型エンジンの諸元と性能まとめ [水平対向4気筒 2498cc]

ここではスバルのSK9型・フォレスター [Touring|2018/07モデル] に搭載されているFB25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。

FB25型の自然吸気エンジン諸元


SK9型 フォレスター
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式5BA-SK9型
車名&グレードフォレスター
Touring
エンジン型式FB25
種類水平対向4気筒
排気量2498cc
内径×行程94.0mm×90.0mm
ボアストローク比0.96
単気筒容積624.6cc
圧縮比12.0
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185PS/5800rpm
最大トルク24.4kgm/4400rpm

まず基本的な成り立ちとして、FB25型エンジンはボア(内径)94.0mm、ストローク(行程)90.0mm、ボアストローク比0.96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、FB25型の自然吸気エンジンを搭載する最も古い車種は、2009/05から発売された5代目レガシィ ツーリングワゴン [BRM型|2012/05]、最も新しい車種は2018/07から発売された5代目フォレスター [SK9型|2018/07]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
FB25のエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷149.9PS → 185PS
トルクの変遷24.4kgm → 22.8kgm
リッター馬力74.1PS/L
リッタートルク9.8kgm/L

今回の参考車両であるフォレスターの水平対向4気筒2498cc、圧縮比12.0でレギュラーガソリン仕様の自然吸気エンジンは、5800回転のとき最高出力185馬力を、5800回転のとき最大トルク24.4kgm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4400回転での馬力は149.9PS、最高出力が発生する5800回転でのトルクは22.8kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は74.1PS/L、トルクは9.8kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積624.6cc)あたりの馬力は46.2PS、トルクは6.1kgmです。

FB25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[ 6 ]、換算トルクが[ 6 ]の「標準的な出力(中の上)のエンジン」にカテゴライズされます。

ちなみに、FB25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SK9型フォレスターの185PS/24.4kgm、最も小さかったのはYAM型エクシーガ クロスオーバー7の173PS/24.0kgm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
94.090.02498cc12.00.96
ボアアップによる排気量拡大
94.590.02525cc12.10.95
95.02552cc12.20.95
95.52579cc12.40.94
96.02606cc12.50.94
96.52633cc12.60.93
97.02660cc12.70.93
ストロークアップによる排気量拡大
94.091.02526cc12.10.97
92.02554cc12.20.98
93.02582cc12.40.99
94.02609cc12.51.00
95.02637cc12.61.01

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94.0mmから0.5mm刻みで97.0mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の90.0mmから1mm刻みで95.0mm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0.96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。FB25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0.96から0.93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

FB25型エンジンのピストン径94.0mm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
トヨタ
2TR型
95.0mm
[+1.0mm]
2552cc
[+54cc]
トヨタ
2TZ型
95.0mm
[+1.0mm]
2552cc
[+54cc]
トヨタ
3RZ型
95.0mm
[+1.0mm]
2552cc
[+54cc]
三菱
6G75型
95.0mm
[+1.0mm]
2552cc
[+54cc]
トヨタ
2RZ型
95.0mm
[+1.0mm]
2552cc
[+54cc]
日産
VQ35型
95.5mm
[+1.5mm]
2579cc
[+81cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、トヨタ:TRJ150W型ランドクルーザー プラドに搭載される2TR型2693ccの95.0mm、トヨタ:TCR20G型エスティマ エミーナ&ルシーダに搭載される2TZ型2438ccの95.0mm、トヨタ:RZN185W型ハイラックスサーフに搭載される3RZ型2693ccの95.0mm、三菱:V97W型パジェロに搭載される6G75型3827ccの95.0mm、トヨタ:RZH101G型ハイエースワゴンに搭載される2RZ型2438ccの95.0mm、日産:M35型ディグニティに搭載されるVQ35型3498ccの95.5mm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

ストローク最大トルク
4400rpm
最高出力
5800rpm
90.0mm13.2m/s17.4m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm6.0m/s22km/h
4000rpm12.0m/s43km/h
6000rpm18.0m/s65km/h
8000rpm24.0m/s86km/h
10000rpm30.0m/s108km/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90.0mmのエンジンが最高出力を発生する5800回転での平均ピストンスピードは17.4m/sとなり、これは1秒間に17.4メートル(時速にすると62.6km/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4400回転では13.2m/s、最高出力が発生する5800回転より500回転高い6300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90.0mmのFB25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6.00m/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)6670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。


FB25型エンジンを搭載する車種の例

全8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
スバル
SK9
2018/07
フォレスター
Touring
[5BA-SK9]
185PS
24.4kgm
13.2km/L
8.220kg/PS
自然吸気
4WD/CVT
SUV
5人乗り

フォレスター
[Touring]
2018/07モデル
車両型式5BA-SK9
最高出力185PS
最大トルク24.4kgm
WLTCモード燃費13.2km/L
JC08モード燃費14.6km/L
パワーウェイト8.220kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機4WD/CVT
車体形状&乗車定員SUV/5人乗り
スバル
BS9
2015/10
アウトバック
BaseGrade
[DBA-BS9]
175PS
24.0kgm
14.6km/L
8.970kg/PS
自然吸気
4WD/CVT
SUV
5人乗り

アウトバック
[BaseGrade]
2015/10モデル
車両型式DBA-BS9
最高出力175PS
最大トルク24.0kgm
WLTCモード燃費13.2km/L
JC08モード燃費14.6km/L
パワーウェイト8.970kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機4WD/CVT
車体形状&乗車定員SUV/5人乗り
スバル
BN9
2015/10
レガシィB4
BaseGrade
[DBA-BN9]
175PS
24.0kgm
14.8km/L
8.740kg/PS
自然吸気
4WD/CVT
セダン
5人乗り

レガシィB4
[BaseGrade]
2015/10モデル
車両型式DBA-BN9
最高出力175PS
最大トルク24.0kgm
WLTCモード燃費13.2km/L
JC08モード燃費14.8km/L
パワーウェイト8.740kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機4WD/CVT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り
スバル
YAM
2015/04
エクシーガ クロスオーバー7
2.5i EyeSight
[DBA-YAM]
173PS
24.0kgm
13.2km/L
9.364kg/PS
自然吸気
4WD/CVT
SUV
7人乗り

エクシーガ クロスオーバー7
[2.5i EyeSight]
2015/04モデル
車両型式DBA-YAM
最高出力173PS
最大トルク24.0kgm
WLTCモード燃費13.2km/L
JC08モード燃費13.2km/L
パワーウェイト9.364kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機4WD/CVT
車体形状&乗車定員SUV/7人乗り
スバル
BRM
2012/05
レガシィ ツーリングワゴン
2.5i-EyeSight FB25
[DBA-BRM]
173PS
24.0kgm
14.4km/L
8.844kg/PS
自然吸気
4WD/CVT
ワゴン
5人乗り

レガシィ ツーリングワゴン
[2.5i-EyeSight FB25]
2012/05モデル
車両型式DBA-BRM
最高出力173PS
最大トルク24.0kgm
WLTCモード燃費13.2km/L
JC08モード燃費14.4km/L
10-15モード燃費14.4km/L
パワーウェイト8.844kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機4WD/CVT
車体形状&乗車定員ワゴン/5人乗り
スバル
YAM
2012/07
エクシーガ
2.5i-EyeSight FB25
[DBA-YAM]
173PS
24.0kgm
13.2km/L
9.075kg/PS
自然吸気
4WD/CVT
ミニバン
7人乗り

エクシーガ
[2.5i-EyeSight FB25]
2012/07モデル
車両型式DBA-YAM
最高出力173PS
最大トルク24.0kgm
WLTCモード燃費13.2km/L
JC08モード燃費13.2km/L
10-15モード燃費14.4km/L
パワーウェイト9.075kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機4WD/CVT
車体形状&乗車定員ミニバン/7人乗り
スバル
BRM
2012/05
アウトバック
2.5i-EyeSight FB25
[DBA-BRM]
173PS
24.0kgm
13.6km/L
8.902kg/PS
自然吸気
4WD/CVT
SUV
5人乗り

アウトバック
[2.5i-EyeSight FB25]
2012/05モデル
車両型式DBA-BRM
最高出力173PS
最大トルク24.0kgm
WLTCモード燃費13.2km/L
JC08モード燃費13.6km/L
10-15モード燃費14.4km/L
パワーウェイト8.902kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機4WD/CVT
車体形状&乗車定員SUV/5人乗り
スバル
BMG
2012/05
レガシィB4
2.5i-EyeSight FB25
[DBA-BMM]
173PS
24.0kgm
14.4km/L
8.613kg/PS
自然吸気
4WD/CVT
セダン
5人乗り

レガシィB4
[2.5i-EyeSight FB25]
2012/05モデル
車両型式DBA-BMM
最高出力173PS
最大トルク24.0kgm
WLTCモード燃費13.2km/L
JC08モード燃費14.4km/L
10-15モード燃費15.2km/L
パワーウェイト8.613kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機4WD/CVT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り

スバル製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】