13.04.06 4GRR-FSEエンジン

4GR-FSE型エンジンの諸元
メーカー TOYOTA
車名＆グレード CROWN Athlete
エンジン型式 4GR-FSE
種類 V型6気筒DOHC
排気量 2499cc
ボア(内径) 83.0mm
ストローク(行程) 77.0mm
ボアストローク比 0.93
圧縮比 12.0
吸気方式 NA
使用燃料レギュラー
最高出力 203ps(149kW)/6400rpm
最大トルク 24.8kgm(243Nm)/4800rpm
リッター馬力 81.2ps/L
リッタートルク 9.9kgm/L

まず基本的な成り立ちとして、4GR型エンジンはボア(内径)83.0mm、ストローク(行程)77.0mm、ボアストローク比0.93のショートストローク型エンジンです。
(※ボアストローク比はストロークをボアで割った数値)

排気量と気筒数が同一の場合、一般的にはショートストローク型は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、その分エンジンへの負荷は低減される傾向にあります。

圧縮比12.0、排気量2499cc、レギュラーガソリン仕様のNAエンジンは最高出力203ps(149kW)/6400rpm、最大トルク24.8kgm(243Nm)/4800rpmを発生します。 4GR-FSE型エンジンの最高出力と最大トルクを排気量1Lあたりで換算すると馬力は81.2ps/L、トルクは9.9kgm/Lになります。仮にリッター換算馬力が100馬力以上のエンジンを”かなりの高出力”、80馬力以上100馬力未満を”高出力”、60馬力以上80馬力未満を”標準的な出力”、60馬力未満を”控えめな出力”のエンジンとしたとき、排気量1Lあたりの馬力が81.2ps/Lの4GR-FSE型は ”高出力”エンジンにカテゴライズされます。

回転数/分秒速時速
2000rpm 5.1m/s 18.4km/h
4000rpm 10.3m/s 37.1km/h
6000rpm 15.4m/s 55.4km/h
8000rpm 20.5m/s 73.8km/h
10000rpm 25.7m/s 92.5km/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。このエンジンが最高出力203馬力を6400回転で発生しているときの平均ピストンスピードは16.4m/sとなり、これは1秒間に16.4メートル(時速にすると59.0km/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。

参考までにストロークが77.0mmの4GR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5.15m/sずつ速度が増していくようです。一般的なガソリンエンジンの目安が20.0m/sあたりとすると、(回るか回らないかは別として)7800回転くらいが良い感じの回転数になるのではないかと思います。

点火順序
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