V37スカイライン GT V6ツインターボと400Rの比較と加速性能評価

ビッグマイナーチェンジにより登場した、V37スカイランのV6ツインターボと400R

扱いやすいゆとりのV6ツインターボと、スカイライン歴代最高スペックを誇る400Rの比較と、エンジン性能曲線から見える加速性能評価を行いました。

参考

V37スカイラインにおいて最高峰となるハイブリッドと400Rの加速性能の比較は、以下の記事をご覧ください。

V37スカイライン ハイブリッドと400Rの加速性能比較

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先に結論を書いておきます。

この記事は長いので、先に結論を書いておきます。

400R

スポーツ走行向けのエンジン特性。

本格的に走りたい方に向けたエンジン性能といえます。

GT V6 TURBO

プレミアムセダン向けのエンジン特性。

7速ATのトランスミッションとの組み合わせで、クラウンよりもスムーズな走りが期待できます。

では、この答えが出るまでの過程について、紹介していきます。

V37スカイライン GT V6ツインターボと400Rのスペック比較

まずは、比較対象となるV37スカイラインのV6ツインターボを搭載する2つのモデルを紹介します。

GT V6 TURBO

V型エンジン6気筒 3.0L ツインターボ

最高出力:224kW(304PS)6400rpm
最大トルク:400Nm(40.8kgf・m)/1600-5200rpm

トランスミッション:7速AT

1速:4.783
2速:3.102
3速:1.984
4速:1.371
5速:1.000
6速:0.870
7速:0.775
後退:3.858
最終減速比:2.937

駆動方式:FR

400R

V型エンジン6気筒 3.0L ツインターボ

最高出力:298kW(405PS)/6400rpm
最大トルク:475Nm(48.4kgf・m)/1600-5200rpm

駆動方式:FR

トランスミッション:7速AT

1速:4.783
2速:3.102
3速:1.984
4速:1.371
5速:1.000
6速:0.870
7速:0.775
後退:3.858
最終減速比:3.133

駆動方式:FR

エンジンスペックの比較

具体的な数値計算を行う前に、まずは数字を眺めていて気づく点について考えてみましょう。

エンジンスペックの比較では、400Rが400馬力オーバーとなっており、同じエンジンでありながら100馬力の差になっています。

相対的な比較では、GT V6 TURBOの方が日常で扱いやすいエンジン、400Rがスポーツエンジンとなります。

また、特にGT V6 TURBOについては、ダウンサイジングターボとしての意味合いが強くなっています。

GT HYBRIDと性能を比較してみると明確です。

GT V6 TURBO GT HYBRID 400R
エンジン V6 3.0L
ツインターボ
V6 3.5L
ハイブリッド
V6 3.0L
ツインターボ
出力 224kW
(304PS)
225
(306PS)
298kW
(405PS)
トルク 400Nm
(40.8kgf・m)
350Nm
(35.7kgf・m)
475Nm
(48.4kgf・m)

GT TURBOは、V6 3.0Lにツインターボを搭載しているにもかかわらず、ハイブリッドのV6 3.5L 自然吸気エンジンよりも最高出力が下回っています。

一方、GT TURBOのトルクに関しては400Nm(40.8kgf・m)と、V6 3.5Lエンジンを凌駕しており、トルクの数値としては4.0Lクラスのものになっています。

すなわち、GT TURBOのエンジンは、最高出力は過度に求めずに、低速トルクを太くするためのセッティングとなっているので、ゆとりのあるエンジンに仕上げています。

砕けた言い方をすれば、「日常域においては4.0Lクラスの車よりもパワフルに走り、しかも燃費もいい。でも、フル加速では3.0Lクラスの加速しかしないですよ~」という意味です。

最高出力を求めなければターボラグも小さくなるので扱いやすく、低回転域においては、よりパワフルに感じます。

また、低回転域で4.0Lクラスのトルクを発揮してパワフルに走るので、燃費が良くなります。

これは、まさにダウンサイジングターボの典型的な考え方といえます。

トランスミッションの比較

トランスミッションについて見てみると、GT V6 TURBOと400Rのトランスミッションについては同じギア比が用いられています。

最終減速比についてのみ違いがあり、400Rの方がローギアな設定となっています。

ここで感づく方も多いかもしれませんが、通常であれば出力の小さいエンジンにおいて瞬発力を上げるために、最終減速比を大きくするのが一般的です。

しかし、高出力の400Rの方が最終減速比が大きくなっており、逆の関係になっていますね。

この点については、後述しますが、ターボラグの影響を小さくするためと考えられます。

エンジン性能曲線をプロットする

では、性能評価のために必要となるので、エンジン性能曲線をエクセル上にプロットします。

GT V6 TURBO

まずはGT V6 TURBOからプロットしていきます。

GT V6 TURBOのエンジン性能曲線は、次のようになっています。

代表点として、次のものを選びました。

回転数 トルク 出力 備考
1000rpm 320Nm 33.5kW
線形
1600rpm 400Nm 67.0kW カタログスペック
一定 カタログスペック
5200rpm 400Nm 217.8kW カタログスペック
線形
6400rpm 334.2Nm 224kW カタログスペック
線形
6500rpm 314.4Nm 214kW

これにより、次のエンジン性能曲線をプロットできました。

400R

次に、400Rのエンジン性能曲線をプロットしていきます。

400Rのエンジン性能曲線は、次のようなものです。

400Rの場合には、次のような代表点を選択しました。

回転数 トルク 出力 備考
1000 350Nm 33.7kW
線形
1600rpm 475Nm 79.6kW カタログスペック
一定 カタログスペック
5200rpm 475Nm 258.7kW カタログスペック
線形
6400rpm 444.6Nm 298kW カタログスペック
線形
6500rpm 423.1Nm 288kW カタログスペック

これにより、次のエンジン性能曲線をプロットできました。

ターボラグの補正を行う

ターボ車において、エンジン性能曲線通りの性能を発揮するのは、ターボが十分に動作している場合のみです。

停車中においてはターボが十分に機能していないため、実質的には自然吸気エンジンと同じ特性となります。

つまり、スカイラインの場合にも、停車中は3.0Lクラスの性能、加速中にターボが立ち上がり、エンジンの本来の性能へと、徐々に推移しながら加速していくことになります。

したがって、アクセルを踏み込んだ瞬間には勢い良く加速はせず、ワンテンポ遅れてパワーが出る、ターボラグが存在します。

エンジン性能曲線にはターボラグの要素は含まれていないので、1速において発進加速性能を議論する場合にはターボラグまでを補正しなければ、適切な比較検討が行えません。

以前、:メルセデスAMG A45の加速性能の検討を行った際に使った方法で、ターボラグの補正を行いますが、今回のスカイラインはツインターボエンジンなので、シングルターボエンジンに対して、ツインターボエンジンという意味での補正も追加で必要になります。

これは私自身が乗っているレガシィ”DIT”における経験則を基準にすることで補正を行います。

レガシィに搭載されているFA20″DIT”エンジンは、次のスペックとなっています。

水平対向4気筒 2.0L ターボ

最高出力:221kW(300PS)/5600rpm
最大トルク:400Nm(40.8kgf・m)/2000-4800rpm

数値上においては2000rpmで400Nmとなっていますが、実際のところ2500rpmまでは加速は鈍く、2500rpm-4000rpmで非線形に立ち上がり、4000rpm以降は自然に伸びていくという挙動になります。

したがって、2500rpmでターボが立ち上がり始め、4000rpmで十分にターボが動作しているとすれば、2000rpmという回転数に対してそれぞれ1.25倍、2倍のズレがあることになります。

これを基準に、スカイラインにも当てはめてみましょう。

GT V6 TURBO

GT V6 TURBOの場合には、

V型エンジン6気筒 3.0L ツインターボ

最高出力:224kW(304PS)6400rpm
最大トルク:400Nm(40.8kgf・m)/1600-5200rpm

となっています。

したがって、基準となる回転数は1600rpmです。

次にトルクの値で補正を行うのですが、スカイラインとレガシィの最大トルクは同じです。

そのため、等倍となります。

次に、排気量の差で補正を行います。

レガシィは2.0Lターボに対し、スカイラインは3.0L ツインターボなので、単純に排気量の比率でタービンに送られるエネルギーに差が生まれます。

したがって、$\frac{2.0}{3.0}$を掛けることにより、基準回転数が次のように補正できます。

$$1600×\frac{2.0}{3.0}=1067rpm$$

この値に、先ほどように1.25倍、2倍することで、スカイラインのターボラグに関して、次のような結論を得ることができます。

ターボの効きはじめ:$1066×1.25=1333rpm$
ターボが完全に動作:$1066×2=2133rpm$

400R

400Rの場合には、

V型エンジン6気筒 3.0L ツインターボ

最高出力:298kW(405PS)/6400rpm
最大トルク:475Nm(48.4kgf・m)/1600-5200rpm

となっています。

したがって、基準となる回転数はGT V6 TURBOと同じく1600rpmです。

次にトルクの値で補正を行います。

レガシィが400Nmに対し400Rは475Nmです。

トルクが吸気量に依存することを考えると、基準回転数に$\frac{475}{400}$を掛ける必要があり、

$$1600×\frac{475}{400}=1900rpm$$

となります。

次に、排気量の差で補正を行います。

排気量に関しては、GT V6 TURBOと同じことです。

レガシィの2.0Lとスカイラインの3.0Lで比率を取り、基準回転数を次のように変化させます。

$$1900×\frac{2.0}{3.0}=1267rpm$$

この数値に、先ほどの1.25倍、2倍をすることにより、次の結果が得られます。

ターボの効きはじめ:$1267×1.25=1584rpm$
ターボが完全に動作:$1267×2=2534rpm$

そして、ターボが効くまでのエンジン性能は、通常のV6 3.0L自然吸気エンジンと等しくなります。

現時点でV6 3.0Lエンジンが見当たら無かったので、スカイライン ハイブリッドの3.5Lエンジンの特性で置き換えました。

スカイライン ハイブリッドの3.5Lエンジンは、排気量が3.5lながら最高出力は225kW、最大トルクは350Nmと、おおよそ3.0L車と似たスペックになっているので、大きなずれは生じないでしょう。

さて、ターボの効き始める回転数とターボが完全に動作する回転数の間はトルクの差を直線で結び、それに応じて出力特性を2時間数的に増加させます。

一定トルク、線形な出力はリニアな加速を感じさせるので、ターボが立ち上がる瞬間の非線形な加速感も、このグラフでうまくあらわされることになります。

次の章で、ターボラグを考慮したエンジン性能曲線を紹介します。

ターボラグの補正を行ったエンジン性能曲線

では、上記の方法を用いてターボラグの補正を行ったエンジン性能曲線について紹介します。

GT V6 TURBO

400R

エンジン性能曲線の重ね合わせ

ターボラグを考慮したエンジン性能曲線を重ね合わせると、下のグラフになります。

なお、このグラフはフル加速時の発進加速1速ギアの時のみ有効になります。

言い換えれば、発進加速の瞬発力を比較することができます。

グラフを比較してみると、エンジンの絶対的なパワーは400Rが上回るものの、発進時の2200rpm程度までであれば、GT V6 TURBOの方が出力が上になります。

これは、フル加速時においてGT V6 TURBOの方が瞬発力があると言ことになります。

また、発揮しうる最大出力が上回るということは、それは日常領域での余裕につながるので、日常で多用する信号発信などにおいて、標準モデルのGT V6 TURBOの方がゆとりのある走りを可能にすることになります。

車速に対する馬力特性の計算と加速性能評価

では、車速に対する馬力特性を計算し、加速性能を比較していきます。

参考

加速性能は馬力で決まります。

トルクは直接的に関係ありません。

車の加速性能は馬力で決まる理由を数式で解説

タイヤサイズについては400Rが245/40R19で揃えました。

GT V6 TURBOの車速に対する馬力特性

400Rの車速に対する馬力特性

上のグラフは、縦軸と横軸の縮尺をそろえています。

さらに分かりやすく比較するために、2つのグラフを重ね合わせると、下のグラフになります。

全領域で400Rの加速性能が優れる

上のグラフにおいて、純粋に加速性能だけを見れば、発揮しうる出力の大きいほうが加速がいいです。

つまり、上のグラフにおいて、車速に対して出力が最大になるように変速していくのが、その車のフル加速性能となります。

よって、出力が最大になるように曲線を結べば、400Rの方が圧倒的に加速性能は高いです。

特に注目するべきは1速ギアで加速するときですが、前の章で説明した標準モデルであるGT V6 TURBOエンジン性能における性能差を、最終減速比を大きくして短時間で脱出することで、車の総合的なパワートレインとして上回るようなセッティングにされています。

したがって、トランスミッションまで組み合わせれば、400Rの方が全領域で加速性能において優れています。

400Rはターボラグによる出足の遅さを、最終減速比の大きさでカバーしている、面白い設計だと思いませんか?

400Rは変速ショックが大きい

また、変速時の出力の落差に注目してみましょう。

ドライバーが「加速している」と感じるのは、変速時の出力変動とエンジン回転数変動による感性的な部分から感じることになります。

400Rの場合には、変速時の出力の落差が約80kW程度とかなり大きく、それなりに大きな変速ショックがあるといえます。

したがって、フィーリングの領域における加速感も感じることになるため、数値以上の加速性能を体感することになるでしょう。

スカイラインを”スポーツセダン”として所有するのであれば、迷うことなく400Rが最適です。

スカイライン GT V6 TURBOはクラウンを超える滑らかな走り

単純な加速性能で見れば、400Rの方が優れていました。

しかし、スカイラインをプレミアムセダンとして見れば、評価方法も変わってきます。

プレミアムセダンと言えば、一般的にはクラウンなどを想像するでしょう。

プレミアムセダンと称される車にとって、変速ショックは好ましくないです。

変速ショック、すなわち変速時の出力変動が小さいほうがいい。

フラットに、どこまでも伸びる加速感の方が好ましいとされています。

※上級車種が競う合うように変速段数を増やすのは、ギアの刻み幅を小さくして変速ショックを小さくする狙いもあります。

下のグラフは、先ほどの車速に対する出力特性の再掲です。

グラフを見ての通り、GT V6 TURBOの場合には、変速時の出力の落差も約40kWになっているので、400Rと比べれば変速ショックは小さいことは明らかです。

では、変速ショックの小さいスカイライン GT V6 TURBOを、他のライバル車と比較してみましょう。

例えば、プレミアムセダンの代名詞と言えば、クラウンではないでしょうか?

では、スカイライン GT V6 TURBOとクラウン アスリート 3.5Lモデルと比較してみましょう。

下のグラフは、以前に計算したクラウン アスリート V6 3.5Lモデルの車速に対する出力特性です。

※このグラフの詳細は、クラウン 3.5LとマークX 3.5Lの加速性能比較で。

例えば、1速から2速の変速時には、75kWの落差、2速から3速の変速時には50kW程度の落差です。

つまり、スカイライン V6 GT TURBOは、トヨタ クラウンアスリートの3.5Lモデルよりも変速ショックが小さく、クラウン以上にプレミアムセダンに近い走りになるということがわかります。

※余談

ここはメーカーの思想が表れているの面白い部分なのですが、レクサス、トヨタの8速ATは、1速のギア比をかなり大きくすることで、発進時の瞬発力を上げている傾向があります。

そのため、クラウンでは1速から2速への変速時に、出力の大きな落差が生じ、ここで変速ショックが生まれています。

それに対し、スカイライン GT V6 TURBOは、強引な加速性能よりも、全体的として滑らかな走りに振っているということができます。

まとめ

ここまでV37スカイライン GT V6ツインターボと400Rの比較と加速性能評価について紹介してきました。

・動力性能は全域で400Rが優れる

・エンジン性能単体で見れば発進時の低回転域においてGT V6 TURBOの方が優れる面がある

・GT V6 TURBOは変速ショックが小さく滑らかな走り

という部分がポイントでしょう。

同じエンジンを搭載しているGT V6 TURBOと400Rですが、エンジンの性格は全く異なります。

400Rはとにかくスポーツ走行向けです。

V6 3.0L ツインターボエンジンのポテンシャルを最大限に発揮するエンジンとなっており、言うなれば「ガムシャラに速い」と表現できます。

一方の標準モデルとなるGT V6 TURBOは、プレミアムセダン向けの落ち着いたエンジン性能です。

排気量を「走りのゆとり」に変え、7速ATとの組み合わせで変速ショックの低減にも努めているセッティングです。

フル加速時の出力変動については、クラウン アスリート 3.5Lモデルよりも抑えており、可能な限り滑らかに加速していくセッティングといえます。

なお、400RとGT V6 TURBOに関しては、同じエンジンであっても全く異なるキャラクターです。

どちらが良い、悪いではなく、試乗して、体感して、ご自身にあった選択を行う方が、より充実したカーライフを送ることができるでしょう。

参考

400Rを検討している方は、ハイブリッドも検討してみてください。

基本的に限界値における動力性能は、400R>ハイブリッド>GT V6 ターボです。

一方、日常における扱いやすさ(力強さ)は、ハイブリッド>V6 GT ターボ>400Rです。

意外にも、ハイブリッドが一番バランスのいい立ち位置にあります。

V37スカイライン ハイブリッドと400Rの加速性能比較

以上、参考になれば幸いです。

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