トヨタ:1G-GTEU型エンジンの諸元と性能まとめ [直列6気筒 1988cc]

ここではトヨタのGA70型・スープラ [2.0GT TwinTurbo|1991/08モデル] に搭載されている1G-GTEU型のツイン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。

1G-GTEU型のツインターボエンジン諸元


GA70型 スープラ
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式E-GA70型
車名&グレードスープラ
2.0GT TwinTurbo
エンジン型式1G-GTEU
種類直列6気筒
排気量1988cc
内径×行程75.0mm×75.0mm
ボアストローク比1.00
単気筒容積331.3cc
圧縮比8.5
吸気方式ツインターボ
使用燃料ハイオクガソリン
最高出力210PS/6200rpm
最大トルク28.0kgm/3800rpm

まず基本的な成り立ちとして、1G型エンジンはボア(内径)75.0mm、ストローク(行程)75.0mm、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、1G-GTEU型のツインターボエンジンを搭載する最も古い車種は、1986/01から発売された2代目ソアラ [GZ20型|1990/04]、最も新しい車種は1986/06から発売された初代スープラ [GA70型|1991/08]となっており、NA車は0車種、ターボ/SC車は6車種の全6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
1Gのエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷148.5PS → 210PS
トルクの変遷28.0kgm → 24.3kgm
リッター馬力105.6PS/L
リッタートルク14.1kgm/L

今回の参考車両であるスープラの直列6気筒1988cc、圧縮比8.5でハイオクガソリン仕様のツインターボエンジンは、6200回転のとき最高出力210馬力を、6200回転のとき最大トルク28.0kgm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3800回転での馬力は148.5PS、最高出力が発生する6200回転でのトルクは24.3kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は105.6PS/L、トルクは14.1kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積331.3cc)あたりの馬力は35.0PS、トルクは4.7kgmです。

1G型ツインターボエンジンを、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[ 6 ]、換算トルクが[ 5 ]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。

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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
75.075.01988cc8.51.00
ボアアップによる排気量拡大
75.575.02015cc8.60.99
76.02041cc8.70.99
76.52068cc8.80.98
77.02095cc8.90.97
77.52123cc9.00.97
78.02150cc9.10.96
ストロークアップによる排気量拡大
75.076.02014cc8.61.01
77.02041cc8.71.03
78.02067cc8.81.04
79.02094cc8.91.05
80.02121cc9.01.07

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75.0mmから0.5mm刻みで78.0mmまで拡大した場合および、ストロークを純正の75.0mmから1mm刻みで80.0mm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。1G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0.96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

1G型エンジンのピストン径75.0mmとサイズが近いピストンを持つエンジンが6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
マツダ
S5型
76.0mm
[+1.0mm]
2041cc
[+53cc]
ダイハツ
CB型
76.0mm
[+1.0mm]
2041cc
[+53cc]
ダイハツ
CL型
76.0mm
[+1.0mm]
2041cc
[+53cc]
日産
RB20型
78.0mm
[+3.0mm]
2150cc
[+162cc]
日産
HR12型
78.0mm
[+3.0mm]
2150cc
[+162cc]
日産
VG20型
78.0mm
[+3.0mm]
2150cc
[+162cc]

ピストン径が近いエンジンとしては、マツダ:DK5FW型CX-3に搭載されるS5型1498ccの76.0mm、ダイハツ:G100S型シャレードに搭載されるCB型993ccの76.0mm、ダイハツ:G101S型シャレードに搭載されるCL型993ccの76.0mm、日産:CA31改型セフィーロに搭載されるRB20型1998ccの78.0mm、日産:E12型ノートに搭載されるHR12型1198ccの78.0mm、日産:GF31型レパードに搭載されるVG20型1998ccの78.0mm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
3800rpm
最高出力
6200rpm
75.0mm9.5m/s15.5m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm5.0m/s18km/h
4000rpm10.0m/s36km/h
6000rpm15.0m/s54km/h
8000rpm20.0m/s72km/h
10000rpm25.0m/s90km/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75.0mmのエンジンが最高出力を発生する6200回転での平均ピストンスピードは15.5m/sとなり、これは1秒間に15.5メートル(時速にすると55.8km/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3800回転では9.5m/s、最高出力が発生する6200回転より500回転高い6700回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は16.8m/sとなっています。

参考までにストロークが75.0mmの1G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5.00m/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)8000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。


1G-GTEU型エンジンを搭載する車種の例

全6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1G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
トヨタ
GA70
1991/08
スープラ
2.0GT TwinTurbo
[E-GA70]
210PS
28.0kgm
9.2km/L
7.14kg/PS
ターボ
FR/5MT
クーペ
5人乗り

スープラ
[2.0GT TwinTurbo]
1991/08モデル
車両型式E-GA70
最高出力210PS
最大トルク28.0kgm
10-15モード燃費9.2km/L
パワーウェイト7.14kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FR/5MT
車体形状&乗車定員クーペ/5人乗り
トヨタ
GZ20
1990/04
ソアラ
2.0GT-TwinTurbo
[E-GZ20]
210PS
28.0kgm
9.8km/L
6.76kg/PS
ターボ
FR/5MT
クーペ
5人乗り

ソアラ
[2.0GT-TwinTurbo]
1990/04モデル
車両型式E-GZ20
最高出力210PS
最大トルク28.0kgm
10-15モード燃費9.8km/L
パワーウェイト6.76kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FR/5MT
車体形状&乗車定員クーペ/5人乗り
トヨタ
GZ20
1990/04
ソアラ
2.0GT-TwinTurbo
[E-GZ20]
210PS
28.0kgm
8.3km/L
6.86kg/PS
ターボ
FR/4AT
クーペ
5人乗り

ソアラ
[2.0GT-TwinTurbo]
1990/04モデル
車両型式E-GZ20
最高出力210PS
最大トルク28.0kgm
10-15モード燃費8.3km/L
パワーウェイト6.86kg/PS
吸気方式ターボ
駆動方式&変速機FR/4AT
車体形状&乗車定員クーペ/5人乗り
1G型エンジン搭載車種の一覧
パワーウェイトレシオ順|全65車種

その他の1G型エンジン型式と代表的な車種

1G-FE型
全42車種
トヨタ:アルテッツァ [AS200]
最高出力160PS/最大トルク20.4kgm
2004/04モデル
トヨタ
1G-FE型
全42車種
アルテッツァ
[AS200]
160PS/20.4kgm
1G-GE型
全6車種
トヨタ:マークII [Grande TwinCam24]
最高出力150PS/最大トルク18.6kgm
1990/08モデル
トヨタ
1G-GE型
全6車種
マークII
[Grande TwinCam24]
150PS/18.6kgm
1G-GEU型
全4車種
トヨタ:ソアラ [2.0GT]
最高出力150PS/最大トルク18.6kgm
1990/04モデル
トヨタ
1G-GEU型
全4車種
ソアラ
[2.0GT]
150PS/18.6kgm
1G-GTE型
全4車種
トヨタ:チェイサー [GT Twin-Turbo]
最高出力210PS/最大トルク28.0kgm
1989/04モデル
トヨタ
1G-GTE型
全4車種
チェイサー
[GT Twin-Turbo]
210PS/28.0kgm
1G-GZE型
全3車種
トヨタ:クレスタ [Super-Lucent-G]
最高出力170PS/最大トルク23.0kgm
1989/08モデル
トヨタ
1G-GZE型
全3車種
クレスタ
[Super-Lucent-G]
170PS/23.0kgm

トヨタ製エンジンの原動機型式まとめ
【排気量順】