ショートストローク化で、高回転高出力を
排気量アップのためには、ボア径を大きくするショートストローク化と、ストロークを長くするロングストローク化の2つの方法があります。BRZ/GR86は、初代のFA20型では、ボア/ストロークが86.0/86.0mmのスクウェアエンジンでしたが、新型FA24型は94.0/86.8mmのショートストロークエンジンとなりました。
ショートストロークエンジンは、ボアを大きくするため吸排気弁径を大きくでき、また、ピストン速度が小さくなるので、高回転高出力が可能。しかし、ボアが大きいと燃焼室が扁平になり、SV比(表面積/容積)が大きくなるため、熱損失が大きくなり、燃費が悪化しやすくなる、という特徴があります。
近年は燃費を重視し、ロングストロークエンジンが主流となっていますが、スポーツモデルとしては当然ショートストロークエンジンの方が適しています。また水平対向エンジンでは、ショートストロークにすることでエンジン全幅が抑えられるので、搭載が容易というメリットもあり、燃費の悪化は覚悟のうえで、ショートストローク化を選択したのでしょう。
D-4S噴射システムにより、高回転域で高出力が可能に
高速出力を発揮させる、もうひとつの技術がD-4S噴射システムです。これは、トヨタが開発した噴射システムで、直噴(筒内直接噴射)と吸気ポート噴射を運転条件に応じて併用するシステムです。
ガソリンを直接シリンダー内に噴射する直噴は、吸入空気温度を下げて空気量を増やす、ノッキングを抑制する効果があり、主として高出力エンジンで採用されています。一方、ガソリンと空気の混合が不十分になりやすく、スス(黒煙)が発生する、またシリンダー壁面にガソリンが付着しやすいためにオイルにガソリンが混ざるという、問題が発生しやすくなります。
D-4Sシステムは、この問題を解決。直噴をベースとながらも、噴射量が多い運転領域では、混合のいい吸気ポート噴射と併用することで、ススの発生とガソリンの壁面付着を抑制するのです。
正常進化で、NAエンジンの完成形となった新型、しかし…
最後に、新型FA24型の評価できる点、惜しい点を簡単にまとめてみました。
評価できる点
・低速~高速まで約20%向上したトルク特性は、誰でも体感可能なレベル
・トルクの落ち込みのないフラットなトルク特性は、扱いやすくリニア感のある加速を実現
・レブリミット回転7500rpmは、NAスポーツらしく高回転までスムーズに回る
・エンジン全幅をキープして、さらにエンジン重量を同等以下に抑えた優れた設計
惜しい点
・WLTCモード燃費が初代の12.6L/kmから12.0km/Lに悪化
スポーツモデルで燃費を議論することに疑問を持つ人もいると思いますが、CAFE(企業別平均燃費)規制が始まった以上、燃費の悪いクルマは、メーカーにとっては大きな重荷であり、たとえスポーツモデルであっても、燃費性能を無視することはできません。
新型FA24型エンジンは、スバル伝統の水平対向エンジンの優れた特性を継承しつつ、高出力化に成功しています。特別な先進技術を採用せずに着実に進化した、いわゆる正常進化のエンジンですが、残念ながら、燃費の悪化がマイナス要因。
スバルの技術者は、「究極の自然吸気対向エンジン、完成形」としていますが、これは裏を返せば、次のBRZ/GR86は、ハイブリッド、もしくはバッテリーEV、最悪は消滅となる、といえるかもしれません。
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