メーカーの技術力と燃費のいいエンジンの差

Question

燃費は排気量又はある回転数における出てるトルクが決まれば消費する燃料は同じようなものだと思っています。

例えば、ターボで40Ｋｇｍのトルクを出すなら4000ｃｃクラスの排気量を持つＮＡのエンジンと同じ燃費だと考えていました。

トヨタに提携する前のスバルのボクサーエンジンはＮＡ2000ｃｃでは150ｐｓ位でしたが、ＦＴ86やＢＲＺ用に開発されたエンジンは200ｐｓをあっさり出し、燃費も良くなっています。

これはスバルにはリッター100ｐｓのボクサーエンジンは作れなかったのでしょうか？作ろうともしなかったでしょうか？

多分スバルはポルシェのエンジンを研究してきたと思うのですが、金のかけかたが違うことで諦めたのか客が馬鹿で燃費のことを問題するオーナーがいなかったのか、そもそもボクサーエンジンには致命的な条件があるのか分かりませんが、スバルはその辺劣っていたのかと思います。

スバルは６気筒や８気筒のスポーツエンジンを開発してポルシェに是非使わせて欲しいと言わせる位の技術を見せて欲しかったと思っています。

ターボエンジンは確かに魅力的な速さを持っていますが、何故こんなにも燃費が悪いのでしょうか？

普通に街中を走って5Ｋｍ/ｌ位しかいきません。はずれのエンジンかも知れませんが、240～280ｐｓ出す2000ｃｃのターボエンジンはこんなものでしょうか？

4000ｃｃのＮＡエンジンでももう少しマシですしもう少し良く走ると思うのです。

ＶＷは諦めて1200ｃｃの小さなエンジンに必要なだけのトルクをﾀｰﾎﾞで補って燃費を良くしてきました。

実用燃費は意外といいと欧州車の評価ですが、スペックに拘る日本のユーザーが馬鹿だったのでメーカーが媚びて来たのかそもそも技術がないのか・・・

昔のヨタ8は結構燃費がよかったそうですが、何故こんなエンジンをもっと作らないのでしょうか？

車が重くなったとかでかくなったとかエンジンの負荷が大きくなったのは分かりますが、必要な加速力に必要な馬力やトルクは昔も今も大して変わらないと思います。ならば、必要な燃料も変わらないと思いませんか？

補足

昔の９３０ターボならともかく水冷になってからのポルシェエンジンをレガシィに積んだら・・・・ 4ＷＤもあるしレガシーの評価も変わったのではないでしょうか？燃費も悪いとはあまり聞きませんし・・・ ５ナンバー、2000ｃｃというカテゴリーで成功したから簡単に変えられなかったのでしょうか？

Answer 1

>>燃費は排気量又はある回転数における出てるトルクが決まれば消費する燃料は同じようなものだと思っています。
これは是です。ですが水平対向エンジンを日本で成立させ、なおかつ燃費を良くするにはは、かなり難しい問題があります。

それはエンジンストロークです。ロングストロークの方が燃焼後の膨張行程の時間が稼げて、より効率が高くなります。またロングストロークでショートなボアは圧縮比を高める上で重要な耐ノック性能をガソリンに求めなくても構わないというメリットがあります。

水平対向エンジンはピストンのストロークを伸ばそうと思うと車幅がワイドになってきてしまいます。そこでスバルは仕方なくボアを広げて排気量を上げてきた経緯があります。レガシイみたいな車格のくせにスポーツカーばりの鬼のようなレブリミットが設定されてるのも、ビッグボア・ショートストロークという欠点の裏返しです。このためどうしても高回転ユニットになり燃費はよろしくありませんし、低回転のトルクがでないのでターボを積まないと実用域が使い物にならないし、ターボを積んで圧縮比を落としちゃうと言う3重苦を抱えてます。

今回のBRZはトヨタの直噴D-4を積んでますので、恐らく圧縮比は高めたんだろうと思います。これによって低回転のトルクも作れるし、効率が上がるので、パワーも燃費も獲得できます。


>>昔のヨタ8は結構燃費がよかったそうですが、何故こんなエンジンをもっ
これは昔のエンジンが良かったのではなく、車体が軽かったのです。軽自動車のビックリな600kg未満だったかと。今のダイハツタントなんか900キロオーバーですからね。

この車重の違いは必要とするトルクが違ってきますし、燃費にも大いに影響します。今家に680kgのスズキのワークスがありますがこれはリッター25を超えることがしばしばあるんのだけど、スバルヴィヴィオは790kgでリッター18が関の山です。スバルが駄目って訳でなく、これは車重の差です。

質問者からのお礼コメント

皆様有難うございました。重量が軽ければ燃費には有利ですが、ではケータハムセブンは20Ｋｍ/Ｌ位いくのかな？？？？

Answer 2

トヨタとスバルのエンジン技術力には天と地ほどの差があります。
エンジン馬力競争の厳しいＦ1で何度か表彰台に上がったトヨタと
予備予選すら通過できず、シーズン途中で撤退したのがスバルです。

元々水平対向は高回転エンジンには向きません。
特にスバルの水平対向はスロットルチャンバーからの吸気マニフォールドが
シリンダーヘッドでＵターンしてシリンダー入る効率の悪いレイアウトなので、
高速域では流速が上がらず、流量が頭打ちになります。

さらにボクサーはクランクケース内のオイルミスト抵抗が馬鹿にならず、ケース内を
負圧にしないと内部抵抗で馬力が食われます。
（ポルシェはドライサンプ化で問題を軽減しています）

ＥＪ20はストロークが75ミリなのに7500ｒｐｍくらいしか回りませんが、
直4のホンダＫ20Ａはストローク86ミリで8000rpmが楽勝です。

Answer 3

ほぼniyaniya365さんが回答されているので、質問文に少しツッコミを。

＞スバルにはリッター100ｐｓのボクサーエンジンは作れなかったのでしょうか？作ろうともしなかったでしょうか？

先代レガシィに載っていた２LDOHCは１９０ｐｓ（MT）、１８０ｐｓ（AT）でてました。馬力だけなら作ろうと思えば作れたのでしょうが、燃費面のノウハウが少なく、実用性を考えてリッター１００ｐｓにしなかったのでしょう。
そこに、トヨタのD－４技術が加わって燃費面も計算できるようになって市販したのでしょう。
ただ、リッター１００ｐｓはあっさり出したわけではなく、試行錯誤があったと思いますが・・・

＞ターボエンジンは確かに魅力的な速さを持っていますが、何故こんなにも燃費が悪いのでしょうか？

うちは、先代レガシィのターボ（２０００ｃｃ、AT）で平均１０Km/L超えてます。まぁ条件は違うでしょうが、一桁になる事はごく稀です。
先々代のレガシィでも８Km/L以上でした。

Answer 4

スバルとポルシェのエンジンは違うんですよ
細かくは適当に調べてくれればわかりますので割愛します

技術力と燃費の関係ですが、燃費の事を考えて作らなければいけない車ってわかりますよね？
軽量、大パワーこそがスポーツカーに必要なエンジンです

スバルはAWD、ターボ、シンメトリー、低重心にこだわって作ってきました
もちろん毎回燃費の向上もされていますが、AWDなので燃費は悪くて当然です
それでも昔からリッター８～１０付近は伸びたんですよ
普通スポーツカーと呼ばれる物はすべてリッター４～６でしたよ
オレも乗っている当時ものすごく燃費がいいのでびっくりしましたし
６気筒は今も残っていますよ、搭載されるかわかりませんがｗ
水平対向８気筒４５００ｃｃエンジン作ってもどこに載せるのかが悩みの種でしょうしねｗ
出来た車は１０００万近くのスポーツカー！何台売れるんでしょう？って感じですｗ

大体BRZに８６はFRです単純に燃費も良くなります、しかも直噴エンジンです

スバルのボクサーエンジンEJ型は回転のスムーズさ、加給することを前提にビッグボア＋ショートストロークです
燃費を稼ごうとするとロングストローク化するのが一番簡単ですが
ボクサーエンジンはそこが難しいエンジンなんです

ターボエンジンの燃費ですが、昔は冷却するのに燃料をかけて冷却していたのでヤタラ燃費が悪かったんですよ
今ではターボでもNAより１割悪い程度ですが、加速は倍以上なので効率はイイと思いますよ

４０００ｃｃのエンジンでは８気筒ぐらいが当たり前ですよね
小型車につむのに適していませんし、多気筒化は低振動、静穏化が目的なので
高級車に採用される事がほとんどです１７００キロもある車に１５００のエンジン積んでもまともに走れないですしね
パワーで同じだからと４気筒２０００ターボなんか積んでも、ブンブン五月蝿い高級車なんか敬遠されるでしょう

VWの考え方は小型のエンジンで普段は使用量を減らして、加速するときだけ全力で加給するって考え方です
日本でも同じような考えで作られている車は結構あります
ハイブリッドシステムもその一環で作られた物が多いです

欧州車の実燃費と国産車のカタログ燃費の違いは国土交通省が１０・１５なんてバカな基準を作ったからですｗ
しかしうちにあったBMWの５３５は直６３５００でリッター４～６でしたがｗ

ヨタ８ですが水平対向２気筒OHVでしたよね～当時の車からすれば燃費がよかったって事ですね
重量の問題もありますし、現在の基準は車重に対しての燃費基準なので重くて燃費が悪いのは当然って感じです
当時の車って７００キロ程度しか重量が無かったんですから、現在の軽自動車程度ですね
ここに２気筒エンジンですから燃費がよくて当たり前～みたいなｗ

根本的にエンジンが使う燃料の量は、強引に大量に突っ込まない限り比率は同じだと思います
今までの車の燃費の悪さはトランスミッションなどのロスが一番の原因で
現在ではCVTなどが主流になっています、コレだけで燃費がかなり違うでしょう