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2012年11月12日

4気筒ディーゼルは進化した?…N47D20について考える

4気筒ディーゼルは進化した?…N47D20について考える

とうとう日本にも導入された320d、なかなか好評ですね。先日本国で発表されたM Performanceのパーツにはなんとディーゼル初のPowerKitが出ましたが、実力の程はどうでしょうか。






PowerKitのデータを入手したので、いつもお世話になっているこの方にお願いして、いつもながらの素晴らしいグラフを作っていただきました。





ディーゼルエンジンで重要な低回転でのトルクの立ち上がりを比較すると、純正の320dが1500回転までは一気にトルクが立ち上がりますが、そこからピークの1750回転まではやや上昇カーブがゆるやかになります。


これに対してPowerKitではピークの1750回転まで勢いが衰えずに立ち上がり、420Nmというパワフルさになります。





これは、ECUのプログラムだけではなく、同時装着されるインタークーラーの効果もあると思われます。ALPINA D3Biturboの場合も、インタークーラーを135i用のものに替えただけで純正のマップのままで214ps/450Nm→250ps/480Nmになってしまいましたから。





日本には来ませんでしたが、本国ドイツでは4気筒シングルターボをチューンした「ALPINA D3」が存在していました。こちらのパワーは200ps/410NmでM PerformanceのPowerKitの方がトルクも優っており、低回転からのトルクの立ち上がりも優秀です。これはN47D20エンジンの改良に加えて大容量インタークーラーの効果が出ている好例ですね。


しかし、低回転からのトルクの立ち上がりという面では、2ステージツインターボを採用する123d, 525d D3Biturboの方が一枚上手です。


例えば123dですと、1200回転辺りですでに300Nmのトルクが出ており、1500回転だとD3Biturboなら410Nm、525dだとピークの450Nmも出ています。これは低回転を受け持つ小さなタービンの効果です。


更に525dでは、旧世代の123d、D3Biturboには採用されていなかった?VGが低回転用のターボにも採用されているようで、そのためPowerKitのカーブと同様にトルクピークに向かって上昇カーブが衰えずに立ち上がっています。





今度はパワーカーブに関係する高回転側のトルクに注目すると、やはりここでもツインターボ勢は優勢で、トルクピークを過ぎてからのトルクの落ち込みが少ないために、パワーピークを過ぎてもパワーの下降はややゆるやかです。


グラフを見ると、シングルターボ勢は4400回転くらいまでしかトルクと馬力の表示がありませんが、これ以上の回転域ではガタ落ちなのかもしれません。それに比べるとツインターボ勢は4750回転までパワーが続きますし、D3Biturboは5000回転までトルクもパワーも緩やかに下っているため、乗ってみると「ガソリンエンジンのように上まで回る」ように感じるのはこのためでしょうか。


実は、同じN47D20でも、123dとD3Biturboのエンジンは圧縮比が16.0なのに対して(125d、525dは不明)、320dのエンジンは16.5なのも回りに関係しているのかもしれません。CX-5に見られるように、ディーゼルでは圧縮比が低いほど、軽やかに回るのです。


しかし、123d, 525dに比べてやや低回転のピークなのにそこからの落ち込みが少ないD3Biturboはやはりアルピナマジックなのでしょうか。このために、MTモデルは本当に気持ちが良いです。


320dのエンジン形式はN47D20Cと3世代目の表示でレブリミットも5400回転に上がっているところが不思議ですね。この高回転側のマージンを使い切っていない気がしますが、125d、525dではもっと高回転まで回りそうです。


ちなみに、6気筒ディーゼルエンジンでも車種を問わず新型ではレブリミットが5400回転になっていますので、モジュラーエンジンとして共通の改良がされた結果が4気筒にも反映されているのかもしれません。


320dは8速ATのため、シングルターボでもトルクを有効に活用して充分パワフルな上に燃費も良いですが、そういう意味では進化した2ステージツインターボの上に8速ATの125d, 525dは是非日本に導入して欲しいですね。


私が普段から提唱している(爆)「中間加速が実質的な加速」理論に乗っ取ると、トルクの立ち上がりが素早いディーゼルは、回転に吹け上がりはギア比の関係でゆっくりですがガソリンエンジンに比べてパワフルに感じると思います。





毎度の引用で恐縮ですが、重量をそろえて比較した123dと330iツーリングでは、123dの方が0.5秒くらい速い結果となっており、加速感という意味では330i以上335i未満といった実力だと思います。





同じ1シリーズのクーペ同士で比較しても、135iと比べて中間加速は0.5秒しか遅くなく、このデータはE91型335iツーリングと一緒なのです。


新型のツインターボディーゼル搭載のF20型125dなら更に速いですから、是非日本に導入して欲しいですね。ポスト新長期規制のからみかコストの問題なのか分かりませんが、期待したいです。


そういう意味では、PowerKit装着で1750回転まで一気にトルクが立ち上がって420Nmになる320dは、328iをしのいで335iに迫る実力かもしれませんね。燃費が変わらないのもありがたいですし。ALPINAと比べると、ステアリングの滑らかさやハンドリングなどは追い付いていない部分もありますが、8速ATの威力もあって、旧モデルのALPINA D3よりパワフルな走りで、ALPINA D3 Biturboにも肉薄している所もあるかもしれません。


ちなみに、家のD3君も装着しているKELLENERSの箱だと226ps/450Nmになりますから、Powerkitと迷うところかもしれません(爆)。


ここまで標準のBMW4気筒ディーゼル車の実力が上がってくると、F30型ALPINA D3 Biturboがどうなるのか、非常に楽しみですね。スペック的には230ps/500Nmくらいで無いとアドバンテージが保てない気がしますが、果たして登場するのでしょうか。日本ではニコルさんはD5への乗り換えを狙っているらしいですが。


それにしても、4気筒もさることながら、6気筒ディーゼルがX5-xDrive35dだけというのは寂しいですね。とりあえず、ALPIBNA D5には試乗してみたいですが、どんなものでしょうか。グランクーペの650dなんて来たら、最高な気がします(爆)。
ブログ一覧 | BMWディーゼル | 日記
Posted at 2012/11/12 17:22:38

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この記事へのコメント

2012年11月12日 20:52
分析を興味深く拝見しました。パワーキットのトルクの立ち上がり方の早さは、インタークーラーによるものだったのですね。123dのデータはカブリオレですね~。これに乗れる人は羨ましいですね。
データをグラフに描きながら、改めてD3BiTurboのチューンナップの素晴らしさに感心しました。
ツイン・パワーと本当のツイン・ターボは、やはり随分違いますね。でもその分、製造コストの割にはパワーがここまで出せるなら、これも素晴らしい進化といえるのでしょうか。
D5Turboも素晴らしそうですね。カーグラTVの加速時の音とお二方の一瞬の沈黙が忘れられません。ちょっと試乗してみたいなぁ。
コメントへの返答
2012年11月12日 21:49
いつもコメントありがとうございます。

やはり、PowerKitの低速トルクの立ち上がりはECUチューニングだけでは得られないと思いますので、大容量のインタークーラーによる充填効率アップが効いていると思います。

やっぱりお気付きになるかと思いましたが、ALPINA D3と似た車重の123dを探したらカブリオレになりました。もし日本に来ていたら、きっと買っていたと思います。

今ではパワー的には125dに負けていますが、グラフを見るとALPINA D3のエンジン特性の良さが分かりますね。

日本でも是非ともツインターボの4気筒ディーゼルがお目見えして欲しいですが、次期ALPINA D3までは無理なのでしょうか。

CG TVを見てからは、私もALPINA D5Turboにますます試乗してみたくなりました。機会がありましたら、ご一緒にどうですか(爆)。
2012年11月12日 21:59
試乗する時は私もお誘い下さいね(^^ゞ
D3で唯一不満なマフラーからの快音を味わいたいですから

そのうちパワーの出る魔法の箱を付けてみたいです(o^・^o)
コメントへの返答
2012年11月13日 1:14
はい、機会がありましたら、是非ともお願いします。

CG TVでは、ALPINA D5は本当に快音を響かせてましたね。実際に聞いてみたいです。

今度の時に箱をお持ちしましょうか(爆)。
2012年11月12日 22:33
D5試乗のチャンスがあったら、是非お誘いくださいね!
CGTVのM5とアルピナの比較を見ていて、アルピナの評価が高かったのは、日本の高速道路と一般道のワインディングを走っていたからだと思いました。M5はその設定が生かされる場所は、日本にはあまりないですね。それに比べて、アルピナはCGTVの撮影でも容易に素晴らしさを体験できる車だとわかりました(なんて、今さら当たり前ですが)。
ただ、アルピナの設定の方向性に、ピーク・パワーの大きさよりも、トルクの絶対値と立ち上がりの早さが重視されていることと、8速ATの上手な組み合わせが、その魅力を引き立てているのだと改めて納得しました。
コメントへの返答
2012年11月13日 1:20
試乗は多分世田谷になりそうですので、スケジュールが合えば是非お願いします。

やはりM5は日本市場向けには作っていないと思われますが、その点ALPINA D5はシングルターボにしてまで日本の規制に合わせているので、一般道で乗ると評価が高そうですね。

当然のように、8速ATもしっかり専用のセッティングがされているのではないでしょうか。
2012年11月12日 23:17
いつもながら・・素晴らしい分析、解説ありがとうございます。興味深く拝見しました。
4気筒ディーゼルを何処まで進化させるか?
次期アルピナが楽しみですね!

4気筒のディーゼルもさることながら・・やはりパワーと滑らかさの面では6気筒なんですかね?

ガソリンの高性能車をたくさん体験されているM氏が・・
思わず発した「おぉ~」と言う声がが忘れられません。
素晴らしい中間加速と、マフラーから出る素晴らしい排気音!
D5はやっぱり・・つぶつぶ感の無い・・ツルつるなイメージと表現されているところも、
6気筒ならではの実力ですね!

3シリーズの330dはどうなんですかね~?
重量配分がうまくセッティング出来れば、鬼に金棒かと思いますが、如何でしょう?
コメントへの返答
2012年11月13日 1:30
普通の4気筒ディーゼルの320dでもCG TVでは高評価でしたから、もし次期ALPINA D3が出たらかなり良いのではないでしょうか。

シングルターボとはいえ、600Nmのトルクが瞬時に出れば、結構感動的かもしれませんね。

なんちゃってのX5-xDrive35dでも6気筒の滑らかさとパワフルさは十分味わえましたから、それがALPINA D5だったら…ますます試乗したくなってきました(爆)。

330dもALPINA D5より100Kg以上軽いので動力性能は勝るかもしれませんが、味わいではさすがに敵わないと思います。やっぱりALPINA D3のツーリングでしょうか(笑)。
2012年11月24日 19:19
ディーゼルとターボの相性が良い点について解説いただければと思います。
アルピナD5はイイですね。
私もCGTV見て、素晴らしさを確認しました。
排気音も素晴らしかったです。
欧州では、ディーゼルエンジン用のスポーツマフラーってあるのでしょうか?
コメントへの返答
2012年11月25日 22:26
コメントありがとうございます。

ディーゼルとターボの相性が良い点は色々あるかと思います。

例えば、吸気を圧縮後に燃料噴射して着火するために、ノッキングの心配がいらずにブースト圧を高められるのが利点だと思います。

また、スロットルバタフライが無いためにポンピングロスが無かったり、トルクの制御は燃料噴射量に依存しており、大過剰の酸素に対してリーンバーンになっているのでターボラグが少なくて済む点も利点ではないでしょうか。

さらに、排気温度がガソリンエンジンに対して低いためにバリアブルジオメトリーを装備しやすく(高価な材料を使わなくて済むので)、シングルターボでも低速から良好なレスポンスが得られるのもディーゼルの利点だと思います。

しかしこれらの利点が本当に活用出来るようになったのは、高圧噴射のコモンレールインジェクターが実用化されて、緻密な燃料噴射制御が可能となって、パワーと排ガス浄化が同時に達成出来るようになったからだと思います。

ALPINA D5TurboはB5Biturboの排気系を流用しているためにあのような快音になるようですが、6気筒だからかもしれませんね。4気筒に関しては私も勉強不足で分かりません。

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