三菱・4G5系エンジン

三菱・4G5系エンジンは、三菱自動車工業がかつて製造していた直列4気筒・4ストロークのガソリンエンジン。なお、本項では便宜上、2023年現在も製造している4G5系のディーゼルエンジン仕様にあたる4D5系エンジンについても記述する。

1. 概要
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2023年現在製造している日本メーカー製の自動車用エンジンの系譜の中で最も長い歴史を持ち、1972年の登場以来、半世紀以上に渡って製造されているエンジンの系譜の一つであり、1.8-2.6リットルに及ぶ排気量を持つ世界有数の大排気量直列4気筒エンジンでもある。古ギリシア語で「星」を意味するアストロンという愛称が与えられており、生産時期や販売国によって4G54という表記とG54Bという二種類の型式番号が与えられている。なお、2023年現在の時点においては欧州・東南アジア市場向けディーゼルエンジンの4D56のDOHC16バルブ・DI-D仕様のみが製造されている。

4G5系エンジンは鋳鉄製シリンダーブロックにタイミングチェーン駆動によるSOHCレイアウトを採用し、燃焼室は半球型を採用していた。

1975年には、4G5系エンジンはサイレントシャフトと呼ばれる２次バランサーを搭載する。サイレントシャフトは近代エンジンにおけるバランスシャフトの最初の使用例の一つであり、フレデリック・ランチェスターのデザインでは、２本のバランスシャフトがクランクシャフトの２倍の回転数で、各々逆方向に回転することによって、エンジンの上下方向の２次振動をキャンセルするものであったところ、三菱のデザインでは２本のバランスシャフトの位置を上下にずらせたことで、エンジンのクランクシャフト周りの回転もキャンセルできるものであったことから、直列４気筒エンジン特有の２次振動を大きく低減させることに成功した。後にランチア、サーブ、ポルシェは三菱の許諾を得てこの技術を自社エンジンに採用している。

基本的には吸気バルブ1、排気バルブ1の8バルブヘッドであり、1976年以降より当時の自動車排出ガス規制に対応するため、これまでの「MCA」に代わり、「MCA-JET」と呼ばれる一連の排ガス対策システムを導入していた。最も特徴的な機構は、「ジェットバルブ」と呼ばれるごく小さな二次吸気バルブであり、吸気バルブと共にロッカーアームで駆動され、シリンダー内に強力なスワール流を発生させ燃焼効率を高めていた。ジェットバルブは輸出先国の燃料事情によりオクタン価の低いガソリンや、空燃比の低いキャブレターセッティングを可能にする意味でも用いられ、G32B型、4G63型を始めとする当時の三菱製エンジンの多くで採用されていた。

バルブを駆動するロッカーアームは当初は調整ボルトでタペット隙間が調整可能なメカニカルタペットが用いられていたが、83年頃から油圧式ラッシュアジャスターに変更された。

燃料装置は70年代後半までキャブレターが中心であったが、昭和53年排出ガス規制に合わせて電子制御式燃料噴射装置のECIシステムを採用。以後ターボチャージャー導入などの改良はあったものの、長い期間このSPI方式のECIシステムが使用されていた。90年代に入るとMPIを採用する車種も現れ、その後も海外専売車種を中心に幅広く搭載され続けていた。

2. 採用車種
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4G5系エンジンは後発の4G6系エンジンほどではないが、スポーティカーからクロカン四駆、SUVからラグジュアリーカーに至るまで非常に幅広い車種に搭載されたエンジンである。日本市場においては、1973年にギャランに1850ccのG51Bエンジンと2000ccのG52Bエンジン、ギャランGTOに2000ccのG52Bエンジンが搭載されたのを皮切りに、79年にECI仕様のギャランΛ、82年にはシリーズ唯一のECIインタークーラーターボを搭載したスタリオンも登場した。スタリオンのターボエンジンには従来のアストロンではなくサイクロンの愛称が新たに与えられた。

4G5系エンジンはECIとMCI-JETの採用で排ガス規制にもいち早く対応した為、旧式エンジンを搭載した既存車両の排ガス対策改修にも用いられた。 76年からはそれまでKE64/6G34型直列6気筒エンジンを搭載していたデボネアに2600ccのG54Bエンジンが搭載された。また、三菱・ジープ J58にもそれまでのゴーデビル/ハリケーンエンジン等のSVエンジンやKE47型OHVエンジンに代わり、4G52、4G53  、G54Bが搭載されている。

85年にはECI-Multi化されたアストロンII 4G54を搭載したマグナがオーストラリアで販売され、一部は日本にも輸入されていた。91年以降のマグナ用の4G54はECI-Multiと共にローラーロッカーアームが採用されてカムトレーンの大幅なフリクション低減が成されており、以後4D5系ディーゼルエンジンにもローラーロッカーアームが搭載されるようになった。

2.1. オーストラリア三菱での改良
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4G5系エンジンはオーストラリア三菱にて、日本とは異なる幾つかの独自の進化を遂げている。

1981年9月、当時のクライスラー・オーストラリアの販売網で販売されていた、三菱・ギャランΛベースのクライスラー・シグマに500台限定で2.0Lのターボチャージャー搭載モデルが設定された。このモデルでは当時、日本を初めとする国々で販売されていたECI仕様のG63Bではなく、既存モデルにもキャブレターエンジンの設定が存在した4G52にターボチャージャーをそのまま搭載する、所謂キャブターボの手法を用いたエンジンが導入され、当時のオーストラリア国内では最も廉価に購入出来るターボ車であるとされた。当時豪州内でも販売されていたロータス・エスプリターボ等と同じく、ターボチャージャーの吸入口前にキャブレターを配置するレイアウトで、インタークーラーは搭載されないながらも同車種の2.0NA車と比較して80%近い高出力を発揮した。この仕様はECIターボのスタリオン用G54BTよりも早期に登場した点が4G5系エンジン史上特筆される点である。

1985年に発売されたマグナではMPIのECI-MULTIを採用したのを契機に愛称もアストロンIIに改められる。この時採用された燃焼室は圧縮比7.0のターボエンジンと同じ容積の半球型であったが、平坦なピストンヘッドを持つ高圧縮ピストンによって圧縮比が8.8まで高められ、同時に長年採用されていたMCIジェットバルブが廃止された。91年の2代目マグナではMPIとキャブレター仕様が併存しており、キャブレター仕様には従来のアストロンIIが引き続き搭載されたが、MPI仕様には多球型燃焼室とディッシュエリアが設けられたピストンで圧縮比が9.2まで高められた改良型アストロンIIが新たに登場。ローラー式ロッカーアームが採用され、これが三菱における4G5系エンジンの最後の改良モデルとなった。

2.2. マツダへの供給
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4G5系エンジンは北米市場においてマツダのピックアップトラック向けにOEM供給が行われた。搭載車両は3代目マツダ・プロシードの輸出仕様であるMazda_B2600である。1985年から1988年末まで、102馬力のキャブレター仕様自然吸気G54Bエンジンが搭載された。

マツダは1989年からはG54Bを元に吸気2・排気1の3バルブシリンダーヘッドとしたマツダ・G型エンジンを開発、B2600の他、初代マツダ・MPVの北米モデルや日本国内向けのプロシード/プロシードマービーにも搭載され、最終的に初代マツダ・BT-50の南米仕様などに2011年頃まで引き続き採用された。

2.3. HKS・134E
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1984年、HKS関西はラリーやドラッグレース、ダートトライアルへ参戦するプライベーターに供給する目的で、G54Bをベースに2.3リットルDOHC16バルブとしたHKS・134Eを開発した。HKS・134Eはボアストロークは91.5mm×88mmに短縮、圧縮比は12:1、潤滑はドライサンプに変更され、ソレックス2連キャブレターを装備して最高出力は276馬力/7000rpm、最大トルク27kg-m/5500rpmを発揮した。

3. 4D5系ディーゼルエンジン
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4D5系エンジンはアストロンエンジンシリーズの一部であり、1980年に当時の4代目ギャランが導入したディーゼルエンジン仕様に初めて搭載された。その後、2.3lから2.5lへと排気量が拡大される中、パジェロやデリカスターワゴンなどでは販売のメインとなった。最終的にはインタークーラー付きもラインナップされ、1993年に4M4系エンジンに代わられるまで三菱の代表的なターボディーゼルエンジンとして海外で販売されるSUVやミニバンに幅広く採用され続けた。

機構上4G5系エンジンと異なる点は、4G5系がクロスフローレイアウトとタイミングチェーン駆動を採用しているのに対し、4D5系はターンフローレイアウトとタイミングベルト駆動を採用している点にある。サイレントシャフトもタイミングベルトにより駆動されている。

1990年代の半ばより現在に至るまで、4D56が海外の4M4系エンジン搭載車の廉価グレードに採用されている。 このエンジンは原設計こそ古いものの、コモンレール式直噴システムを採り入れるDI-D仕様とすることによって近年の排出ガス規制に対応し、可変ノズルターボも採用されている。ロッカーアームは2代目マグナの4G54で採用されたローラー式ロッカーアームが引き続き使用されているが、4D55/56のロッカーアームはラッシュアジャスターの無いメカニカルタペットの為、定期的なクリアランス調整は依然必要な仕様となっている。

4. 主なエンジンと採用車種
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4.1. 4G51 
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SOHC 8バルブ
排気量：1855cc
圧縮比：8.5/9.5
参考スペック
105PS/6000rpm 15.5kg・m/4000rpm
115PS/6200rpm 15.5kg・m/4200rpm採用車種
1973-1977 三菱・ギャラン
1976-1977 三菱・ギャランΣ

4.2. 4G52 
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SOHC 8バルブ
排気量：1995cc
内径×行程：84.0×90.0
圧縮比：8.5/9.5
参考スペック
115PS/6000rpm 17.0kg・m/4000rpm
125PS/6200rpm 17.5kg・m/4200rpm採用車種
1972-1980 三菱・ギャラン
1972-1975 三菱・ギャランGTO
1975-1978 三菱・キャンター
1977-19?? 三菱フォークリフト FG20/23/25
1978-1980 三菱・キャンター
1980-1986 三菱・フォルテ L022G/L026G
1982-1986 三菱・ジープ J58/J59

4.2.1. 4G52ターボ
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気化器：ゼニス・ストロンバーグ式
過給器：ギャレット・T03
圧縮比：7.8
参考スペック
116.4kW/5200rpm 235.3Nm/3200rpm採用車種
1981 三菱/クライスラー・シグマ

4.3. 4G53 
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SOHC 8バルブ
排気量：2346cc
圧縮比：8.0
参考スペック：110PS/5000rpm 20.0kg・m/3000rpm採用車種
三菱・ジープ J56/J26/J26H/J46/J38
1977-19?? 三菱フォークリフト FG28/30

4.4. 4G54 
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SOHC 8バルブ
排気量：2555cc
内径×行程：91.1 mm x 98.0 mm
圧縮比：8.2/8.8 /9.2 
参考スペック
120PS/5000rpm 21.3kg・m/3000rpm
83kW /5200rpm 200N・m /2400rpm
93kW /4750rpm 205N・m /2400rpm
98kW /4750rpm 220N・m /3750rpm 採用車種
1978-1983 三菱・ギャランΣ/三菱・ギャランΛ
1976-1986 三菱・デボネア
1985-1996 三菱・マグナ
19??-1986 三菱・ジープ J57/J27/J27H/J47/J37
1985-1988 Mazda_B2600
1978-1983 ダッジ・チャレンジャー

4.4.1. G54Bターボ
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過給器：三菱TC05-12A、三菱TC06-11A
圧縮比：7.0
備考：北米仕様にはインタークーラーが無いモデルも存在。
参考スペック
175PS/5000rpm 32.0kg.m/3000rpm採用車種
1988-1990 三菱・スタリオン

4.5. 4D55
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SOHC 8バルブ ディーゼル
排気量：2346cc
内径×行程：91.1 mm x 90.0 mm
圧縮比：21.0
参考スペック：62kW /4000rpm 175 N・m  /2000rpm採用車種
1980-1983 三菱・ギャランΣ/三菱・ギャランΛ
1982-1986 三菱・パジェロ
1979-1986 三菱・デリカスターワゴン/三菱・デリカ

4.6. 4D56
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SOHC 8バルブ/DOHC 16バルブ ディーゼル
排気量：2476 cc
内径×行程：91.1 mm x 95.0 mm
圧縮比：21.0(NA/ターボ/ICターボ）