ボルボ:B8444型エンジンの諸元と性能まとめ [V型8気筒 4413cc]

ここではボルボのAB8444型・S80 [V8 TE AWD|2009/01モデル] に搭載されているB8444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。

B8444型の自然吸気エンジン諸元


AB8444型 S80
主要諸元と走行性能まとめ
車両型式CBA-AB8444型
車名&グレードS80
V8 TE AWD
エンジン型式B8444
種類V型8気筒
排気量4413cc
内径×行程94.0mm×79.5mm
ボアストローク比0.85
単気筒容積551.7cc
圧縮比10.4
吸気方式自然吸気
使用燃料ハイオクガソリン
最高出力315PS/5950rpm
最大トルク44.9kgm/3950rpm

まず基本的な成り立ちとして、B8444型エンジンはボア(内径)94.0mm、ストローク(行程)79.5mm、ボアストローク比0.85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、B8444型の自然吸気エンジンを搭載する最も古い車種は、2006/11から発売された2代目S80 [AB8444型|2009/01]、最も新しい車種は2003/05から発売された初代XC90 [CB8444AW型|2010/07]となっており、NA車は2車種、ターボ/SC車は0車種の全2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
B8444のエンジン性能曲線図もどき
馬力の変遷247.6PS → 315PS
トルクの変遷44.9kgm → 37.9kgm
リッター馬力71.4PS/L
リッタートルク10.2kgm/L

今回の参考車両であるS80のV型8気筒4413cc、圧縮比10.4でハイオクガソリン仕様の自然吸気エンジンは、5950回転のとき最高出力315馬力を、5950回転のとき最大トルク44.9kgm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3950回転での馬力は247.6PS、最高出力が発生する5950回転でのトルクは37.9kgmになります。

排気量1リットルあたりの馬力は71.4PS/L、トルクは10.2kgm/Lとなり、1気筒(単気筒容積551.7cc)あたりの馬力は39.4PS、トルクは5.6kgmです。

B8444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[ 5 ]、換算トルクが[ 7 ]の「標準的な出力(中の下)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
94.079.54413cc10.40.85
ボアアップによる排気量拡大
94.579.54461cc10.50.84
95.04508cc10.60.84
95.54556cc10.70.83
96.04603cc10.80.83
96.54651cc10.90.82
97.04700cc11.00.82
ストロークアップによる排気量拡大
94.080.54469cc10.50.86
81.54525cc10.60.87
82.54580cc10.80.88
83.54636cc10.90.89
84.54691cc11.00.90

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79.5mmから1mm刻みで84.5mm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0.85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。B8444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0.85から0.82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

B8444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]
4508cc
[+95cc]
トヨタ
2TZ型
95.0mm
[+1.0mm]
4508cc
[+95cc]
トヨタ
3RZ型
95.0mm
[+1.0mm]
4508cc
[+95cc]
三菱
6G75型
95.0mm
[+1.0mm]
4508cc
[+95cc]
トヨタ
2RZ型
95.0mm
[+1.0mm]
4508cc
[+95cc]
日産
VQ35型
95.5mm
[+1.5mm]
4556cc
[+143cc]

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:PV36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 4500ccクラスのエンジン
ピストン径が大きい 4500ccクラスのエンジン
ストロークが短い 4500ccクラスのエンジン
ストロークが長い 4500ccクラスのエンジン
ボアストローク比・昇順 [4500ccクラス]
ボアストローク比・降順 [4500ccクラス]


平均ピストンスピード

ストローク最大トルク
3950rpm
最高出力
5950rpm
79.5mm10.5m/s15.8m/s
回転数/分秒速時速
2000rpm5.3m/s19km/h
4000rpm10.6m/s38km/h
6000rpm15.9m/s57km/h
8000rpm21.2m/s76km/h
10000rpm26.5m/s95km/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79.5mmのエンジンが最高出力を発生する5950回転での平均ピストンスピードは15.8m/sとなり、これは1秒間に15.8メートル(時速にすると56.9km/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3950回転では10.5m/s、最高出力が発生する5950回転より500回転高い6450回転をレブリミットと仮定したときの平均速度は17.1m/sとなっています。

参考までにストロークが79.5mmのB8444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5.30m/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)7550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。


B8444型エンジンを搭載する車種の例

全2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
ボルボ
AB8444
2009/01
S80
V8 TE AWD
[CBA-AB8444]
315PS
44.9kgm
6.9km/L
5.970kg/PS
自然吸気
4WD/6AT
セダン
5人乗り

S80
[V8 TE AWD]
2009/01モデル
車両型式CBA-AB8444
最高出力315PS
最大トルク44.9kgm
10-15モード燃費6.9km/L
パワーウェイト5.970kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機4WD/6AT
車体形状&乗車定員セダン/5人乗り
ボルボ
CB8444
2010/07
XC90
V8 R-Design
[CBA-CB8444AW]
315PS
44.9kgm
6.8km/L
7.020kg/PS
自然吸気
4WD/6AT
SUV
7人乗り

XC90
[V8 R-Design]
2010/07モデル
車両型式CBA-CB8444AW
最高出力315PS
最大トルク44.9kgm
JC08モード燃費6.8km/L
10-15モード燃費6.4km/L
パワーウェイト7.020kg/PS
吸気方式自然吸気
駆動方式&変速機4WD/6AT
車体形状&乗車定員SUV/7人乗り

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【排気量順】