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トヨタ・ZRエンジン

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トヨタ・ZRエンジン
3ZR-FAE.jpg
生産拠点 トヨタ自動車
製造期間 2006年9月 - 現在
※日本向け仕様での場合
タイプ 直列4気筒
排気量
  • 1.6 L
  • 1.8 L
  • 2.0 L
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ZRエンジンとは、トヨタ自動車の水冷直列4気筒ガソリンエンジンの系列である。

ZZ型エンジンの後継機として、中型乗用車に採用されている。日本市場では2006年10月以降よりE140系カローラシリーズを皮切りに、ノア・ヴォクシーやウィッシュ、アイシスなどのミドルクラスのミニバン等に順次搭載されている。

これまでの主力エンジンだったZX型エンジン、AZ型エンジンと比較し、冷却性などを向上させたほかDual VVT-i (可変バルブ機構、2ZR-FXE除く) を採用し、出力、低回転域のトルクおよび燃費を向上させている。2007年からは一部車種向けにバルブマチック (バルブリフト量可変機構) 仕様が、2009年からはハイブリッド車向けのアトキンソンサイクル仕様 (ZX-FXE) が登場した。

2ZR-FXEは2010年インターナショナル・エンジン・オブ・ザ・イヤーのグリーンエンジン賞に選ばれている。さらに2015年に登場した50系プリウス搭載時は、自動車用の量産ガソリンエンジンとして世界トップの熱効率 (40%) を実現している[1][2]。

系譜

「トヨタのエンジン型式一覧#自動車用エンジンの系譜」を参照

バリエーション

1ZR-FE

  • タイプ:直列4気筒 DOHC 16バルブ DualVVT-i
  • 排気量:1.598 L
  • 内径×行程:80.5×78.5
  • 圧縮比:10.2
  • ACIS:無し

出力

  • 91 kW (124 PS)/6,000 rpm 157 Nm (16.0 kg-m)/5,200 rpm (95RON)
  • 90 kW (122 PS)/6,000 rpm 154 Nm (15.7 kg-m)/5,200 rpm (90RON)

主な搭載車種

1ZR-FAE

出力

  • 097 kW (132 PS)/6,400 rpm 160 Nm (16.3 kg-m)/4,400 rpm
  • 100 kW (136 PS)/6,800 rpm 160 Nm (16.3 kg-m)/4,400 rpm (ロータス・エリーゼ向け)

主な搭載車種

1ZR-FBE

1ZR-FEのフレックス燃料版。

  • タイプ:直列4気筒 DOHC 16バルブ DualVVT-i
  • 排気量:1.598 L
  • 内径×行程:80.5×78.5
  • 圧縮比:10.2
  • ACIS:無し

出力

  • 92 kW (125 PS)/6,000 rpm 157 Nm (16.0 kg-m)/5,200 rpm

主な搭載車種

2ZR-FE

2ZR-FE
  • タイプ:直列4気筒 DOHC 16バルブ DualVVT-i
  • 排気量:1.797 L
  • 内径×行程:80.5×88.3
  • 圧縮比:10.0

出力

  • 100 kW (136 PS)/6,000 rpm 175 Nm (17.8 kg-m)/4,400 rpm
  • 097 kw (132 PS)/6,000 rpm 172 Nm (17.5 kg-m)/4,400 rpm
  • 095 kW (128 PS)/6,000 rpm 166 Nm (16.9 kg-m)/4,400 rpm
  • 094 kw (127 PS)/6,000 rpm 166 Nm (16.9 kg-m)/4,400 rpm
  • 092 kw (125 PS)/6,000 rpm 163 Nm (16.6 kg-m)/4,400 rpm
  • 162 kw (220 ps)/6,800 rpm 250 Nm (25.4 kg/m)/4,600 rpm (2ZR-FE+スーパーチャージャー)

主な搭載車種

2ZR-FAE

2ZR-FEエンジンをベースにバルブマチック(バルブリフト量を変化させスロットルバルブの役割を果たす機構)を搭載したエンジンである。吸気抵抗を減少させることができるため、最大で1割程度の燃費向上と出力向上を図っている。ただし本来のスロットルバルブは残されており、運転条件によってはバルブマチックと協調制御を行うほか、バルブマチックの故障時にはバックアップとして働く。第2世代ではカム作用角変更、圧縮比アップ、補機ベルト張力のメンテナンスフリー化などにより、燃費を向上させている（下記3ZR-FAEも同様）。

  • タイプ:直列4気筒 DOHC 16バルブ DualVVT-i バルブマチック
  • 排気量:1.797 L
  • 内径×行程:80.5×88.3
  • 圧縮比:10.0 (2009 - ) / 10.6 (2012 - )

出力

第一世代・2009年 - 2012年
  • 098 kW (133 PS)/6,400 rpm 164 Nm(16.7 kg-m)/4,400 rpm
  • 100 kW (136 PS)/6,400 rpm 167 Nm(17.0 kg-m)/4,400 rpm
  • 106 kW (144 PS)/6,400 rpm 176 Nm(17.9 kg-m)/4,400 rpm
  • 108 kW (147 PS)/6,400 rpm 180 Nm(18.4 kg-m)/4,000 rpm (無鉛プレミアムガソリン仕様)
  • 105 kW (143 PS)/6,200 rpm 173 Nm(17.6 kg-m)/4,000 rpm
第二世代・2012年 -
  • 095 kW (130 PS)/6,200 rpm 161 Nm(16.4 kg-m)/4,000 rpm
  • 096 kW (131 PS)/6,200 rpm 161 Nm(16.4 kg-m)/4,000 rpm
  • 100 kW (136 PS)/6,200 rpm 167 Nm(17.0 kg-m)/4,000 rpm
  • 103 kW (140 PS)/6,200 rpm 172 Nm(17.5 kg-m)/4,000 rpm
  • 106 kW (144 PS)/6,200 rpm 180 Nm(18.4 kg-m)/3,800 rpm (無鉛プレミアムガソリン仕様)
  • 103 kW (140 PS)/6,200 rpm 170 Nm(17.3 kg-m)/3,900 rpm

主な搭載車種

2ZR-FBE

2ZR-FEエンジンをベースに、プリウス特有のTHSの運転条件に特化させたエンジンである。吸気バルブの遅閉じによるミラーサイクルを採用している。そのため吸気カムの作用角は2ZR-FEの246°に対して2ZR-FXEは270°と広く、吸気バルブの閉弁タイミングは2ZR-FEの下死点後10° - 65°に対して2ZR-FXEでは61° - 102°と遅くなっている。そのほか水冷式外部EGRを導入することで全負荷領域にて理論空燃比による運転を達成している（中国など一部地域の仕様では不採用）。外部EGRが導入されているため、内部EGR制御に有効な排気側VVT-iは省かれており、吸気側のみのVVT-iとなる。

また、補器類のうちウォーターポンプとエアコン用コンプレッサが電動化されているため、それらを駆動するための補機用ベルトが存在しないが、他機種と同様にクランクシャフト端にベルト用のプーリー（クランクプーリー）は備えられている。これは動部品が他機種と共通であるため、振動特性のマッチングに不可欠な部品であることによる。

  • タイプ:直列4気筒 DOHC 16バルブ DualVVT-i
  • 排気量:1.797 L
  • 内径×行程:80.5×88.3
  • 圧縮比:10.0

出力

  • 104 kW (141 PS)/6,000 rpm、177 Nm (18.05 kg-m)/4,000 rpm
  • 103 kW (140 PS)/6,000 rpm、175 Nm (17.85 kg-m)/4,000 rpm

主な搭載車種

2ZR-FXE

2ZR-FEのフレックス燃料版。

  • タイプ:直列4気筒 DOHC 16バルブ VVT-i ミラーサイクル
  • 排気量:1.797 L
  • 内径×行程:80.5×88.3
  • 圧縮比:13.0

出力

  • 73 kW (99 PS)/5,200 rpm 142 Nm (14.5 kg-m)/4,000 rpm
  • 72 kW (98 PS)/5,200 rpm 142 Nm (14.5 kg-m)/3,600 rpm

主な搭載車種

3ZR-FE

  • タイプ:直列4気筒 DOHC 16バルブ DualVVT-i
  • 排気量:1.986 L
  • 内径×行程:80.5×97.6
  • 圧縮比:10.0

出力

  • 105 kW (143 PS)/5,600 rpm 194 Nm (19.8 kg-m)/3,900 rpm
  • 103 kW (140 PS)/5,600 rpm 190 Nm (19.4 kg-m)/3,900 rpm

主な搭載車種

3ZR-FAE

3ZR-FAE

3ZR-FEのバルブマチック搭載版。

  • タイプ:直列4気筒 DOHC 16バルブ DualVVT-i バルブマチック
  • 排気量:1.986 L
  • 内径×行程:80.5×97.6
  • 圧縮比:10.0 (2007-) / 10.5 (2012-)

出力

  • 116 kW (158 PS)/6,200 rpm 196 Nm (20.0 kg-m)/4,400 rpm
  • 114 kW (155 PS)/6,200 rpm 192 Nm (19.6 kg-m)/4,400 rpm
  • 112 kW (152 PS)/6,200 rpm 196 Nm (20.0 kg-m)/4,000 rpm (無鉛プレミアムガソリン)
第二世代・2012年 -
  • 112 kW (152 PS)/6,100 rpm 193 Nm (19.7 kg-m)/3,800 rpm

主な搭載車種

  • ノア/ヴォクシー（2007年6月 - ）
  • プレミオ/アリオン（2008年1月 - ）
  • アベンシス（2009年1月 - ）
  • ウィッシュ（2009年4月 - 2017年10月）
  • アイシス（2009年9月 - ）
  • ハリアー（2013年12月 - ）
  • C-HR（北米仕様車）

3ZR-FBE

3ZR-FEのフレックス燃料版。

  • タイプ:直列4気筒 DOHC 16バルブ DualVVT-i
  • 排気量:1.986 L
  • 内径×行程:80.5×97.6
  • 圧縮比:12.0

出力

  • 113 kW (154 PS)/5,800 rpm 203 Nm (20.6 kg-m)/4,800 rpm

主な搭載車種

4ZR-FE

スペック上、1ZR-FEと同じであるが、中国生産品のため型式が区別されている。

  • タイプ:直列4気筒 DOHC 16バルブ DualVVT-i
  • 排気量:1.598 L
  • 内径×行程:80.5×78.5
  • 圧縮比:10.2

出力

  • 87 kW (118 PS)/6,000 rpm 150 Nm (15.3 kg-m)/4,400 rpm

主な搭載車種

5ZR-FXE

スペック上、2ZR-FXEと同じであるが、中国生産品のため型式が区別されている。

  • タイプ:直列4気筒 DOHC 16バルブ VVT-i ミラーサイクル
  • 排気量:1.797 L
  • 内径×行程:80.5×88.3
  • 圧縮比:13.0

出力

  • 73 kW (99 PS)/5,200 rpm 142 Nm (14.5 kg-m)/4,000 rpm

主な搭載車種

脚注

  1. ^ “トヨタ、最大熱効率40％のエンジンで燃費40km/Lを実現する新型「プリウス」”. 2020年9月19日閲覧。
  2. ^ “トヨタ・プリウス 熱効率40％への道程（上）ディテールの改良の積み重ね”. 2020年9月19日閲覧。

関連項目

外部リンク