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エンジンスペックは、
300PS/5600rpm
400Nm/2000-4800rpm
最終型ツーリングワゴン
最終型ターボモデル
歴代最高エンジンスペック
最後の特別仕様車

IS350とIS200tの走行性能比較
(2.IS200tのターボラグを考慮したエンジン性能曲線)

純粋な大排気量エンジンを積むIS350。
対して、2.0Lエンジンを過給し、3.5L相当にまで高められた低速トルクを発揮する話題のダウンサイジングターボ、IS200t。
ターボラグを考慮することにより、どちらがどれだけ速く、どのような点で優れているのかを可視化する。

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IS350とIS200tの加速性能比較

レクサスが導入したダウンサイジングターボ。
ネット上では2.0Lターボで3.5L級の加速が得られると書かれていますが、果たしどうだろうか?

IS200tとIS350どっちが速いか?
ターボとNAの特性の違いを、エンジン性能曲線を用いて考えていきましょう。

この記事は前回からの続きです。
検索から来られた方は、
1.概要
もご覧ください。

レクサス IS350とIS200t

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IS200t発進時のエンジン性能曲線
〜経験上から考察する〜

ここで作成したIS200tのエンジン性能曲線は、ターボラグが考慮されていません。
発進加速性能を調べます。

話は変わりますが、私は現在レガシィDITに乗ってます。
レガシィはターボです。
もちろんターボラグはあります。
300馬力のレガシィDITに乗っているわけですが、
エンジンスペックは
300PS/5600rpm
400Nm/2000-4800rpm
ですね。
うぉ!2000rpmで400Nmかよ!
ってなりますけど、
これはターボが効いた状態でのトルクです。
ターボラグ中、つまり、発進した瞬間の2000rpmでは、400Nmも発揮されません。
自分のレガシィDIT

実際に、全開加速をした時のことを書きます。
レガシィで停止状態からアクセルを全開にすると、
2500rpm程度まではおとなしい。
2500-4000rpmでパワーが非線形に立ち上がり、
4000rpm以降はリニアに加速が伸びてレブリミットまで。
という感じです。

つまり、発進加速性能では、
2000rpmからトルクが400Nmも発生してないことになり、
これはターボ車すべてに言えて、
IS200tも例外なく当てはまります。

ターボラグと言われますが、加速の優劣つけるにはターボラグを、
どうやって考察に盛り込むかが重要になってきます。
レクサス IS350とIS200t

ターボラグのシミュレーション

ターボラグまでメーカーは発表していないので、経験からの推測になります。
ターボの過給能力は、排気ガスの量に影響します。
排気ガスが多いと、それだけタービンは加速する。
排気ガスの量は、エンジン回転数に比例する。
つまり、レガシィで考えれば、
スペック上、ターボが完全に効くのが2000rpmです。
実際にターボが効き始めるのは2500rpm
完全にターボが効くのは4000rpmです。
つまり、比率で言えば、
ターボが効き始めるのは、スペック上ターボが完全に効く1.25倍の回転数。
ターボが完全に効くのは、スペック上のターボが完全に効く2倍の回転数。
であると推測します。
じゃあターボが効くまではどんな性能曲線か?
これは仮想的に自然吸気のエンジン性能曲線に従います。
レクサス IS350とIS200t

IS200tに適用

IS200tの場合、
ターボが完全に効くエンジン回転数は1650rpm
これを基準に、
ターボが効き始めるのは1650×1.25=2062.5rpm
ターボが完全に効くのは1650×2=3300rpm
となります。 2062.5rpm以下では、2.0LのNAエンジンと同じ特性です。

これがIS200tのターボラグですね。
2.0LのNAエンジンとして、スバルBRZを例にします。
※直4 2.0Lハイオク仕様と言うことで、アベンシスを例にしたかったですが、
エンジン性能曲線が公開されていないため、
トヨタの関与する2.0LハイオクエンジンでBRZを選択しました。
BRZ

ターボラグ最中のエンジン性能曲線

実際ターボ車に乗ったことのある方、
ターボラグの後、加速の立ち上がりはエンジン回転数に対して非線形ですよね?
トルクの立ち上がりは、
エンジン回転数に比例すると考えましょう。
そうなると加速に影響する馬力はエンジン回転数とトルクの積に比例します。
つまり馬力は、トルク自体がエンジン回転数に比例するなら、
トルク×エンジン回転数=定数×エンジン回転数×エンジン回転数となり、
馬力がエンジン回転数の2乗に比例することになります。
つまり、体感的に感じる、
エンジン回転数上昇に対して非線形な加速の立ち上がり
を数式とグラフで再現できたことになります。

ようやく、ターボラグを考慮した、
IS200tの発進加速時のエンジン性能曲線を描けますよ!

ターボラグを考慮したIS200tエンジン性能曲線

大事なことなのでまとめます。
2060rpmまでは、スバルBRZの性能曲線になっています。
ターボが十分効くであろう3300rpm以降は、IS200tの性能曲線になっています。
2060〜3300rpmでは、トルクはエンジン回転数に比例して立ち上がるという仮定を入れました。
これにより、ターボが立ち上がる時、
出力はエンジン回転数の2乗に比例して立ち上がるグラフが出来ました。
これは、非線形に立ち上がる加速感から、おおよそ妥当な推論と言えます。

ターボラグを考慮したIS200tの性能曲線が完成しました。
レクサス IS350とIS200t

次回へ

次回はIS350とIS200tの加速性能を比較します。
3.発進加速と追い越し加速の特性比較

前の記事:1.概要

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