カミンズBシリーズエンジン
カミンズBシリーズエンジン
6.7 ユーロ4 / 4+
概要
メーカーカミンズ
別名4B/4BT/4BTA 6B/6BT/6BTA ISB QSB
生産1984年～現在
レイアウト
構成I4、I6
変位
  • 3.9 L (3,922 cc; 239.3 cu in)
  • 4.5 L (4,460 cc; 272.2 cu in)
  • 5.9 L (5,883 cc; 359.0 cu in)
  • 6.7 L (6,690 cc; 408.2 cu in)
シリンダーボア
  • 102 mm（4.02インチ）
  • 107 mm（4.21インチ）
ピストンストローク
  • 120 mm（4.72インチ）
  • 124 mm（4.88インチ）
シリンダーブロック材質鋳鉄
シリンダーヘッド材質鋳鉄
バルブトレインカムインブロック 2 (Bシリーズ) または 4 (ISB、QSB) バルブ/シリンダー
圧縮比17.2:1、17.3:1、17.5:1、19:1
燃焼
ターボチャージャーホルセットエンジニアリング（可変）
燃料システムコモンレール式高圧直噴、7穴インジェクター付き対称燃焼室
管理ボッシュの電子進角付き機械式
燃料の種類ディーゼル
オイルシステムウェットサンプ
冷却システム水冷式
出力
出力53～420 馬力（40～  313kW）
トルク出力265～1,075 ポンドフィート(359～1,458  Nm )
寸法
乾燥重量1,100 ポンド（499 キログラム）
排出量
排出ガス制御システム電子燃料制御、DPF、EGR

カミンズBシリーズは、アメリカのメーカーであるカミンズが製造するディーゼルエンジンシリーズです。1984年から生産されているBシリーズエンジンシリーズは、オンハイウェイ、オフハイウェイ、軽負荷、中負荷など、幅広い用途を想定しています。自動車業界では、スクールバス、英国の公共バス（最も一般的にはデニス・ダートとアレクサンダー・デニス・エンバイロ400）、そしてダッジ/ラムのピックアップトラックに搭載されていることで最もよく知られています。

導入以来、B シリーズ エンジンは 3 世代にわたって生産されており、直列 4 気筒と直列 6 気筒の両方の構成で複数の排気量で提供されています。

一般的なエンジン機能

Bシリーズは、エンジンボアがブロックに直接機械加工されている（以前のカミンズエンジンで使用されていたウェットライナーではなく）。また、浅いワンピースヘッドを採用していることも特徴で、他のカミンズ製品よりも厳しい公差が求められる。[ 1 ]以前のディーゼルエンジンとは異なり、Bシリーズのカミンズは直噴式を採用し、冷間始動用のグロープラグを必要としなかった。[ 2 ] このエンジンは当初、ノースカロライナ州ロッキーマウントで製造され、その後、メキシコ、ブラジル、トルコ、英国ダーリントンにも工場が追加された。[ 3 ]

信頼性を高めるため、ギアドライブカムシャフトを採用しています。また、ディープスカートエンジンブロックと高強度コンロッドも採用されています。Holset社製ターボチャージャーも搭載されています。オリジナルのBシリーズは、1998年に24バルブ化と電子エンジンマネジメントシステムを搭載し、 ISBへと進化しました。

Bエンジン

3.9リットル

3.9リッター 4B/4BT/4BTA カミンズは、5.9リッター 6B/6BT/6BTA カミンズディーゼルエンジンとともにBエンジンファミリーに分類されます。3.9は直列4気筒で、自然吸気（4B）またはターボディーゼル（4BT/4BTA）のいずれかを選択でき、パン運搬車などのステップバンやその他の商用車に広く採用されています。また、農業機械にも幅広く採用されています。小型トラックやSUVへのエンジン換装用としても人気が高まっています。

4B

最も低出力の自然吸気3.9リッターカミンズ4Bは、53馬力（40kW）を発生します。[ 1 ]このタイプは、発電機や木材チッパーなどの機器に最もよく見られます。

4BT

4BTは、3.9L Bシリーズエンジンの2つのターボチャージャー付きバリエーションのうちの1つです。1気筒あたり2バルブ、合計8バルブを備えています。このバリエーションの最も一般的な出力は105馬力です。

4BTA

4BTAはターボチャージャーとアフタークーラーを備え、気筒あたり4バルブ、合計16バルブを備えています。このバリエーションの最も一般的な出力は170馬力です。

5.9リットル

1991年式ダッジ・ラムの5.9L 6BTカミンズ。バルブカバーが取り外され、バルブトレインが露出している。
5.9 L Bシリーズ カミンズ
生産: 1984–1998カムシャフト駆動:ギア駆動クランクシャフト:鍛造鋼、7 つのメイン ベアリングフィルター付きシステム容量: 3.5 US ガロン (13 L、2.9 imp ガロン)冷却システム: 6 US ガロン (23 L、5.0 imp ガロン) の冷却剤ヒーターを含むシステム容量: 6.5 US ガロン (25 L、5.4 imp ガロン) の冷却剤出力: 2500 rpm で 160–230 hp (119–172 kW)トルク: 1600 rpm で 400 - 400–440 lb⋅ft (542–597 N⋅m)圧縮比: 17.5:1

5.9Lカミンズ（別名「12バルブ」カミンズ）は、カミンズBシリーズの中で小型トラックに初めて搭載されたエンジンです。6BTはボッシュ製の燃料システム、インジェクター、VEロータリーポンプ、P7100インラインインジェクションポンプを採用していました。初期の6BTには、ボッシュ製のシステムが唯一の標準となる前に、CAVロータリーポンプが搭載されていました。このエンジンは1984年に、ケース社製の農業機械に搭載するための農業用エンジンとして設計されました。[ 4 ] 1989年以降、6BTエンジンは小型、中型、そして一部の大型トラックやバス に搭載されました。6BTエンジンは近年、様々な車両のエンジン換装に非常に人気が高まっています。

6B

6Bは6BTの自然吸気バージョンで、出力は115馬力@2,500rpm、最大トルクは270lb-ft@1,200rpm、圧縮比は19:1です。6BエンジンはOEMで自動車に搭載されていませんでした。

6BT

1989年から1998年にかけてのダッジ・ラム・ピックアップトラックに搭載された6BTは、低回転域からトルクを発生し、燃費を大幅に向上させたことから、通常フルサイズピックアップトラックに搭載される大型ガソリンV8エンジンの代替として人気を博しました。直噴式のため、6BTにはグロープラグが不要です。[ 4 ]

6BTA

6BTAはターボチャージャー付きで、吸気口にエア・ウォーター・アフタークーラーが取り付けられており、アフタークーラーも備えています。圧縮比は16.5:1です。[ 5 ]

ISBエンジン

4.5L ISB

4.5L ISBは、基本的には出力185馬力（138kW）の6.7L ISBの4気筒2/3バージョンであり、ロンドンのハイブリッドディーゼル電気2階建てバスであるニュールートマスターで使用されている。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

5.9 L ISB

5.9 L ISB カミンズ
生産: 1998.5–2007カムシャフト駆動: ギア駆動クランクシャフト: 鍛造鋼、7つのメインベアリング フィルター付きシステム容量: 3 US ガロン (11 L; 2.5 imp ガロン)燃料システム: コモンレール 高圧直接噴射、対称燃焼室管理: Bosch 機械式、電子進角出力: 325 hp (242 kW) @ 2900 rpmトルク: 610 lb⋅ft (827 N⋅m) @ 1600 rpm圧縮比: 17.2:1排出ガス制御: 電動燃料制御

5.9 L、359.0 cu in (5,883 cc) のISB ( Interact System B ) は、軽トラックやスクールバスに使用されている直列 6 気筒エンジンとしては最大級のエンジンの1 つで 、改良された高出力の600バージョンは、2004 年のWard 社による「ベスト 10 エンジン」リストに選ばれました。

ISBの特徴の一つは、 1気筒あたり4つのバルブを備えたマルチバルブ・プッシュロッドエンジン設計（通称「24バルブ」カミンズ）である点である。排気量は5.9リットル（359.0立方インチ、5,883 cc）、シリンダーボアおよびピストンストロークは102 mm × 120 mm（4.02インチ × 4.72インチ）。高圧縮比（近年のモデルでは17.2:1）のディーゼルエンジンでは、出力を高めるためにターボチャージャーが使用されている。鍛造鋼製コネクティングロッド、一体型カムシャフト、鋳造アルミニウム製インテークマニホールドを備えたオール鉄製エンジンである。このエンジンはインディアナ州コロンバスで生産されている。

ISBは、機械式だった6BTシステムとは異なり、電子制御のボッシュ製燃料システムを採用しています。初期のISBエンジンは、ボッシュ製インジェクターとボッシュ製VP44高圧ポンプを採用していました。後期のISB設計では、コモンレール燃料噴射、ボッシュ製インジェクター、ボッシュ製CP3高圧ポンプが採用されています。[ 4 ]

ダッジ ラム ISB

1998年モデルの途中で、ダッジ・ラムは更新された排出ガス規制を満たすため、6BTからISBに切り替えました。他のISBと同様に、これらのエンジンは当初ボッシュ製VP44ロータリー式インジェクションポンプを使用していました。VP44の採用により、タイミングと燃料を正確に制御できるようになり、排出ガスのクリーン化につながりました。しかし、VP44の故障率は旧型のP7100インジェクションポンプよりも高くなっていました。これらのエンジンの圧縮比は17.2:1でした。1998～2000年モデルのISBは、47REオートマチックトランスミッション搭載時で、215馬力（160kW、218PS）、420ポンドフィート（569Nm）の定格出力を発揮しました。 1998～2000年のISBは、マニュアルトランスミッションを装備した場合、235馬力（175kW、238PS）、460ポンドフィート（624Nm）の定格でした。2001～2002年には、標準出力と高出力のISBカミンズエンジンが提供されました。以前のエンジンと同じ標準出力は、マニュアルトランスミッションまたはオートマチックトランスミッションを装備した場合、235馬力（175kW、238PS）、460ポンドフィート（624Nm）の定格でした。高出力ISBは、245馬力（183kW、248PS）、505ポンドフィート（685Nm）の定格で、NV5600 6速マニュアルトランスミッションのみが利用可能でした。高出力エンジンは標準出力エンジンとはいくつかの点で異なっていました。圧縮比が高め（17.3：1）、粉末金属製のバルブシートインサート、大型のフライホイールが採用され、ボッシュの燃料システムはより高い燃料流量を可能にするために改良され、燃料噴射タイミングも変更されました。

ダッジ ラム ISB CR

5.9 カミンズコモンレール燃料噴射システム

2003年モデルでは、カミンズにボッシュ製の高圧コモンレール燃料噴射装置が導入され、再び出力が向上しました。オートマチック車では、耐久性とトルク容量を向上させるために47REが内部的にアップグレードされ、現在は48REとして知られています。2003年のダッジトラックの定格は、305馬力（227kW、309PS）、555lb⋅ft（752N⋅m）でした。2004年モデルの途中では、カミンズ600が導入され、2,900rpmで325馬力（242kW、330PS）、1,600rpmで600lb⋅ft（813N⋅m）を出力しました。このエンジンは、以前のエンジンよりも明らかに静かでした。[ 9 ] 5.9l ISB CRは、排出ガス技術を必要としないダッジラムトラックに搭載された最後のディーゼルエンジンでした。

6.7 ISB

6.7 デモ
6.7 L ISB カミンズ
生産：2007年～現在排気量：6.7L; 408.2 cu in (6,690 cc)ボア x ストローク: 107 mm × 124 mm (4.21 in × 4.88 in)最大出力: 150–420 hp (112–313 kW; 152–426 PS) @ 2800 rpmトルク: 610–1,075 lb⋅ft (827–1,458 N⋅m) @ ~1600 rpm圧縮比: 17.3:1排出ガス制御: EGRおよびDPFターボチャージャー: Holset Engineering (可変)燃料システム: コモンレール 7 穴インジェクターによる高圧直接噴射カムシャフト駆動: ギア駆動クランクシャフト: 鍛造鋼、7 つのメインベアリングオイルシステム容量 (フィルター付き) : 3 US ガロン (11 L; 2.5 imp ガロン)

6.7L ISBはBシリーズの最新バージョンです。これは現在、小型トラックやスクールバス向けに生産されている直列6気筒エンジンの中で最大のものです。2007.5年以降のダッジ2500/3500ピックアップトラックでは、インディアナ州ココモのココモ・トランスミッション工場で製造されたクライスラー製6速68RFEオートマチックトランスミッションを搭載し、350馬力（261kW、355PS）、650lb⋅ft（881N⋅m）を発揮します。メルセデス・ベンツ製G56 6速マニュアルトランスミッション搭載車では、エンジントルクが若干低下し、350馬力（261kW、355PS）、610lb⋅ft（827N⋅m）となります。 2007年以降の3500キャブ＆シャーシトラックには、アイシンAS68RCまたはメルセデスG56 6速マニュアルトランスミッション搭載のB6.7エンジンは、305馬力（227kW、309PS）および610lb⋅ft（827N⋅m）バージョンのみが搭載されます。 2008年モデルの4500/5500中型シャーシキャブおよびスターリング・ブレットトラックには、アイシンAS68RCまたはメルセデスG56 6速マニュアルトランスミッション搭載のB6.7エンジンは、350馬力（261kW、355PS）および610lb⋅ft（827N⋅m）バージョンが搭載されます。 2011年型ラムトラックの後期型は、排気ブレーキ出力が150馬力（112kW; 152PS）から222馬力（166kW; 225PS）に向上し、350馬力（261kW; 355PS）と800lb⋅ft（1,085N⋅m）を発生する。[ 10 ]

2019 年モデルでは、このエンジンは 400 馬力、1000 フィートポンドのトルクを発生するようにアップデートされました。

また、米国のほぼすべての新型スクールバスにも使用されており、2025年にはほとんどのメーカーの標準エンジンオプションとなり、BMC Procityの市内バスに も搭載される予定である。

5.9 L ISBからの変更点

ダッジ・トラックの従来型5.9L ISBと比べて多くの変更点があり、最も顕著な変更点は排気量の拡大です。6.7 ISBでは、シリンダーボアとピストンストロークがそれぞれ107 mm × 124 mm（4.21インチ × 4.88インチ）に拡大され、排気量は6.7L（408.2立方インチ、6,690 cc）となりました。[ 11 ]

6.7L ISBには、可変ジオメトリターボチャージャー（VGT）が導入されました。VGターボチャージャーは、排気ハウジング内のスチールリングをスライドさせてベーンを調整し、エンジン回転数に応じて排気ハウジング内の圧力を調整することでターボチャージャーの回転数を制御することで、ターボラグを低減します。また、統合排気ブレーキシステムとしても機能し、ターボチャージャー上の電子アクチュエータによって制御されます。このVGTシステムは、6.7L ISBで非常に一般的な問題であり、通常は車両の排気ブレーキの喪失によって診断されます。[ 12 ]

QSBエンジン

5.9 QSB

5.9L QSB（Quantum System B）は、ISBのオフロード・ヘビーデューティーバージョンです。船舶、農業、建設用途で一般的に使用されるこれらのエンジンは、ISBと多くの部品を共有し、同じBosch燃料システムを採用しています。

燃料システム

機械式タイミングによる機械式噴射

カミンズBシリーズエンジンの初期モデルは、燃料システムを含めほぼ完全に機械式でした。これらのエンジンに使用されていた燃料ポンプは、ボッシュP7100インジェクションポンプでした。このポンプはカムシャフトギアによって駆動され、内部のカムシャフトを駆動して個々のインジェクターに燃料を噴射します。[ 13 ]このポンプ自体は、そのシンプルな設計と高い信頼性から、Bシリーズエンジンの燃料供給において最も人気のあるオプションの一つでした。P7100インジェクションポンプは、システムを簡単に調整することで、より多くの燃料をシステムに供給することができ、噴射回数を増やすことも可能です。

電子タイミングによる機械式噴射

Bシリーズエンジンの後期モデルでは、燃料システムが機械式噴射・タイミング方式から電子タイミング方式の機械式噴射に変更されました。これはすべて、ボッシュ社の新型VP44ラジアルディストリビューター噴射ポンプのおかげです。[ 14 ] VP44噴射ポンプはカムシャフト回転数の半分で駆動され、最大140 MPa（20,300 lbf/in 2 ）の噴射圧力を生成します。[ 15 ]

電子タイミングとコモンレール加圧を備えた機械式噴射

カミンズBシリーズエンジンに採用されている最新の燃料噴射方式は、電子制御コモンレール式噴射です。この方式は、2003年からカミンズBシリーズエンジンおよびBシリーズベースのNEFエンジンに採用されています。[ 16 ]

参考文献

  1. ^ a bケネット、パット（1986年6月）「The Cummins Beat」TRUCK、ロンドン、イギリス：FF Publishing Ltd、54-55ページ。
  2. ^ Maupin, Artie (2022年6月22日). 「5.9リッター・カミンズエンジンの歴史と仕様」 . MotorTrend . 2022年6月23日閲覧。
  3. ^ケネット、57ページ
  4. ^ a b cカミンズ 5.9リッターおよび6.7リッター直列6気筒ディーゼルエンジン. Allpar.com. 2011年8月4日閲覧。
  5. ^ 「Bシリーズエンジンの運用および保守マニュアル」(PDF) 1997年。 2025年1月9日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2025年2月28日閲覧。
  6. ^ 「ロンドンの新しいバス：新しいルートマスターに関する質問への回答」 CBSインタラクティブ、2012年1月5日。 2017年11月27日閲覧。
  7. ^ "LESA44T" (PDF) . Wrights Group Limited. 2014.オリジナル(PDF)から2016年1月26日アーカイブ。 2017年11月27日閲覧。
  8. ^ Wrights Hybrid Archived 2016-01-26 at the Wayback Machine Wrightbus
  9. ^ 「ISBウェブ」 。 2012年4月30日閲覧。
  10. ^ 2011年式 Ram 2500 および 3500 – 性能 – パワートレインArchived 2011-02-24 at the Wayback Machine . Ramtrucks.com. 2011年8月4日閲覧。
  11. ^ Cummins Engines Archived 2009-04-25 at the Wayback Machine . Everytime.cummins.com. 2011-08-04閲覧。
  12. ^ 「6.7Lカミンズのターボが故障？知っておくべきこと」ダーティー・ディーゼル・カスタムズ誌、2019年3月2日。 2019年11月5日閲覧。
  13. ^ 「Bosch P7100 燃料ポンプ情報」 Big Bear Engine Company 2017年4月10日. 2020年4月29日閲覧。
  14. ^フレイリー, マイク; ノートン, ポール; クラーク, ナイジェル; ライオンズ, ドナルド W. (2000-10-16). 「中型バスにおける天然ガスとディーゼルの比較評価」SAE技術論文シリーズ. 第1巻, art. 2000-01-2822. 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA, United States: SAE International. p. 4. doi : 10.4271/2000-01-2822 . ISSN 0148-7191 . {{cite conference}}: CS1 maint: location (link)
  15. ^ Krieger, Klaus; Hummel, Hans-Georg; Naik, LM (2000-01-15). 「ディーゼル燃料噴射技術 - 環境に優しいパワフルディーゼルエンジンへの不可欠な貢献」. SAE技術論文シリーズ. 第1巻, art. 2000-01-1429. 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA, United States: SAE International. p. 165. doi : 10.4271/2000-01-1429 . ISSN 0148-7191 . {{cite conference}}: CS1 maint: location (link)
  16. ^ Signer, Meinrad; Melton, Charles; Hawkins, Mike; Hawkins, Mike (2003-10-27). 「高圧コモンレール噴射を備えた1気筒あたり1.1リットルの構造用/農業用エンジンの新ファミリー」SAE技術論文シリーズ. 第1巻, art. 2003-01-3116. 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA, United States: SAE International. p. 4. doi : 10.4271/2003-01-3116 . ISSN 0148-7191 . {{cite conference}}: CS1 maint: location (link)
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