エンジン概要

• エンジン構成は,　2NZ-FE（1.3Lガソリン）・1NZ-FE（1.5Lガソリン）1ND-TV（1.4Lコモンレール式ディーゼル）としました。
• 2NZ-FE・1NZ-FEエンジンは,高性能・高出力化と低燃費・低エミッション化の両立をはかり,「2010年（平成22年）新燃費基準」を達成（4WDワゴンのA/T設定車を除く）するとともに，「平成12年排出ガス規制」^＊１および「平成12年基準排出ガス75％低減レベル（U-LEV）」＊２に対応しました。
• 1ND-TVエンジンは，コモンレール＊３式燃料噴射システムを採用し，燃焼をきめ細かに制御することにより，高性能・高出力化と低燃費・低エミッション化の両立をはかり,「2005年（平成17年）新燃費基準」および「国内ディーゼル新短期規制（平成14年排出ガス規制）」＊４に対応しました。

□　参　考　□

＊１：「平成12年排出ガス規制」：環境庁（現環境省）公示および運輸省（現国土交通省）令で規定されたCO,HC,NO_X排出量の規制強化。「昭和53年度排出ガス規制」から約70％削減。暖機終了後の低エミッション化（10・15モード）およびエンジン始動直後からの低エミッション化（11モード）が求められます。また,排出ガス低減装置の性能が維持されていることを監視し異常を告知する故障診断システムの装備義務,および車検時にこれらのシステムの点検が必要となります。

＊２：「平成12年基準排出ガス75％低減レベル（U-LEV）」：国土交通省令の低排出ガス車認定制度で「平成12年排出ガス規制」よりHC,NO_X排出量の約75％低減が求められます。

＊３：コモンレールとは，高圧燃料をインジェクターに供給し，高圧システム内の圧力振動波を低減する機能を備えた，高圧貯蔵室です。なお，コモン（Common）とは「共通」の意味です。

＊４：「国内ディーゼル新短期規制（平成14年排出ガス規制）」：環境庁（現環境省）および運輸省（現国土交通省）令で規定されたCO,HC,NO_X，PM，黒煙排出量の規制強化。排出量の許容限度が車種によりNO_Xで25〜30％，PM（粒子状物質）で28〜35％強化され，黒煙の測定方法に新たに4モード全負荷試験が採用されます。また，ブローバイガス還元装置の搭載が義務づけられています。

エンジン特徴

2NZ-FE・1NZ-FEエンジン

1. BEAMS（BreakthroughEngine with Advanced Mechanism System）2NZ-FE・1NZ-FEエンジンは新世代ベーシックエンジンとして高性能・低燃費に加えて低エミッションを目標に開発しました。
2. ピストン，エキゾーストマニホールドおよび触媒コンバーターなどの新設計により，「平成12年基準排出ガス75％低減レベル（U-LEV）」に対応しました。
3. VVT-i（Variable Valve Timing-intelligent：連続可変バルブタイミング機構）,斜めスキッシュ構造,オフセットクランク，前方吸気・後方排気レイアウト，エンジン各部のコンパクト設計，フューエルリターンレスシステムなどにより「高性能」「低燃費」「低エミッション」「軽量・コンパクト」「低振動・低騒音」「サービス性」のトータルバランスがとれたエンジンとしました。

1NZ-FE・2NZ-FEエンジン特徴一覧

項　目	高性能・低燃費	小　型・軽　量	排出ガス清浄性	低騒音・低振動	信頼性 確　保
樹脂製エンジンカバー				○
VVT-i（Variable Valve Timing-intelligent）	○		○
シムレスバルブリフター		○
斜めスキッシュ構造	○		○
アルミ合金製鋳物過共晶タイプピストン	○	○			○
不等剛性クランクシャフト	○
オフセットクランク	○
アルミ合金製シリンダーブロック		○
アルミ合金製オイルパン		○		○
補機ブラケットをエンジン本体と一体化		○			○
タイミングチェーン駆動(8mmピッチローラーチェーン)		○			○
オイルポンプ一体型タイミングチェーンカバー		○		○
クランクシャフト直接駆動式オイルポンプ		○			○
ウォーターポンプ渦室のコンパクト設計		○
シリンダーヘッドの集中縦流し式冷却	○				○
シリンダーブロックのUターン式冷却	○				○
前方吸気レイアウト			○
レゾネーター一体式樹脂製インテークマニホールド	○	○
フルファブリックエアエレメント		○
ホットワイヤー式プラグインタイプエアフローメーター	○	○
後方排気レイアウト			○
ステンレス製エキゾーストマニホールド		○	○
フューエルリターンレスシステム		○	○
小型高微粒化フューエルインジェクター	○	○	○
TDI(TOYOTA Direct Ignition System)		○			○
TCCS（TOYOTA Computer Controlled System)	○		○		○
新ダイアグノーシス					○

1ND-TVエンジン

1. 高性能・低燃費
1. コモンレール式燃料噴射システムを採用し，トヨタ初の高噴射圧（最大160MPa）を実現しました。また，直噴化による熱効率向上，燃焼室形状・圧縮比・噴霧特性の最適化によるスワール精度の向上，高回転・高効率の小型高性能ターボチャージャーおよび空冷式インタークーラーの採用による体積効率の向上などにより，クラストップレベルの高性能を実現するとともに，低中速トルクを重視し，実用域の扱いやすさを確保しました。
2. ローラーロッカーアーム，オフセットクランクシャフト採用などによるエンジン各部のフリクション低減，コモンレール式燃料噴射システムによる高精度の燃料噴射制御などにより，「2005年（平成17年）新燃費基準」を達成し，クラストップレベルの低燃費を達成しました。



2. 低エミッション
1. コモンレール式燃料噴射システムを採用し，高噴射圧（最大160MPa）を実現するとともに高精度の燃料噴射制御を実施しました。さらに，高効率EGRシステム，酸化触媒の採用と合わせて，「国内ディーゼル新短期規制（平成14年排出ガス規制）」に対応しました。
2. 燃焼室形状・圧縮比の最適化によるスワール精度の向上をはかるとともに，燃料噴射ノズルの噴孔位置・噴孔径の最適化を行い，低エミッション化とともに高出力化もはかりました。
3. 高効率水冷式EGRクーラーシステムによってEGRガス温度を低減することにより，NOx排出量の大幅な低減を実現しました。
4. 超薄壁かつ高セル密度の酸化触媒を極力上流（ターボチャージャー直下）に配置することで，排気ガス接触面積の増加および触媒暖気性能の向上をはかり，CO・HCの浄化率を大幅に向上しました。
5. エアフローメーターによって吸入空気量を監視することにより，EGR量のばらつきを抑え精度の高い排気ガスコントロールをはかるとともに，過渡時の燃料噴射量を制御してスモークを視認できないレベルに抑えました。
6. ターボチャージャーの小型化により熱損失を低減して触媒の低温時早期活性化をはかるとともに，各個別部品の最適化をはかり，高効率および低慣性質量を確保し，過渡時の動力性能の確保と低スモークの両立をはかりました。
7. 空冷式インタークーラーを採用し，ターボチャージャー過給後の吸入空気温度を低減し，高出力と低エミッションの両立をはかりました。



3. 軽量コンパクト
1. アルミ合金製のシリンダーブロックを採用し，大幅な軽量化をはかりました。（ディーゼルエンジン：トヨタ初）また，インテークマニホールドを一体化したアルミ合金製シリンダーヘッド（ディーゼルエンジン：トヨタ初）の採用，エキゾーストマニホールド一体型ターボチャージャーの採用，インタークーラーのエンジン直上配置，および補機ブラケットとエンジン本体の一体化などにより，世界トップクラスの軽量化・コンパクト化を実現しました。
2. 不等剛性のクランクシャフトを採用し，軽量化をはかりつつ，充分な強度を確保しました。
3. タイミングチェーンによるカムシャフト駆動方式を採用しました。（ディーゼルエンジン：トヨタ初）カムシャフトによるバキュームポンプおよびサプライポンプ直接駆動，オイルポンプをタイミングチェーンカバーと一体化，およびクランクプーリーの形状と配置の最適化によってエンジン全長の短縮化をはかり，大幅な軽量化・コンパクト化をはかりました。



4. 低騒音・低振動
1. CAE（Computer Aided Engineering）解析の活用により，エンジン本体の軽量化および高剛性化を実現するとともに，コモンレール式燃料噴射システムの燃料噴射圧・噴射時期の自由度とパイロット噴射機能を充分に活用し，高精度な燃料噴射制御を実施し，燃焼騒音および振動を大幅に低減することで，クラストップレベルの低騒音化を実現しました。
2. エンジンとトランスミッションの結合剛性の確保，オイルパン・シリンダーブロックの高剛性化などにより，エンジンの低騒音・低振動化をはかりました。
3. タイミングチェーンカバーおよびシリンダーヘッドカバーに石鹸膜形状を採用し放射音の低減をはかりました。さらにシリンダーヘッドカバー，オイルパンおよびタイミングチェーンカバーに発泡体インシュレーター付きの遮音カバーを設定するなどの対策を実施し，クラストップレベルの静粛性を実現しました。



5. サービス性
1. カムシャフトのタイミングチェーン駆動（ディーゼルエンジン：トヨタ初）を採用し，メンテナンスフリー化をはかりました。
2. 小型フルフローオイルフィルターの採用，燃焼室形状の最適化およびピストン・ピストンリングの最適設計などにより油中不純物の低減を実施し，エンジンオイル交換ピッチの延長をはかり，メンテナンスコストの低減をはかりました。
3. オイルレベルゲージを車両前方に配置し，視認性，作業性を向上するとともに，オイルチェンジャーのノズルがオイルパン最深部に届く位置にオイルレベルゲージガイドを設定しました。



1ND-TVエンジン特徴一覧

項　目	高性能・低燃費	小　型・軽　量	排出ガス清浄性	低騒音・低振動	信頼性 確　保
コモンレール式燃料噴射装置	○		○	○
EGRシステム			○
吸気絞り機構			○	○
ホットワイヤー式プラグインタイプエアフローメーター	○	○	○
酸化触媒			○
アルミ合金製シリンダーブロック		○		○
石鹸膜形状（シリンダーヘッドカバーおよびタイミングチェーンカバー）				○
発泡体インシュレーター付き遮音カバー（シリンダーヘッドカバー，タイミングチェーンカバーおよびオイルパン）				○
クランクシャフトプーリー				○
タイミングチェーン駆動（9.525mmピッチローラーチェーン）		○			○
水冷式EGRクーラー			○
不等剛性クランクシャフト		○
オフセットクランク	○
アルミ合金製オイルパン		○		○
補機ブラケットをエンジン本体と一体化		○			○
オイルポンプ一体型タイミングチェーンカバー		○		○
クランクシャフト直接駆動式オイルポンプ		○			○
ウォーターポンプ渦室のコンパクト設計		○
シリンダーブロックのUターン式冷却	○				○
インテークマニホールド・インテークポートをシリンダーヘッドと一体化		○
空冷式インタークーラー	○	○
フルファブリックエアエレメント		○
後方排気レイアウト		○	○
タービンハウジング一体エキゾーストマニホールド		○
新ダイアグノーシス					○

エンジン仕様

2NZ-FE・1NZ-FEエンジン

		2NZ-FE	1NZ-FE
排気量　　　[L]		1.298	1.496
シリンダー数および配置		直列4気筒・横置き	←
燃焼室形状		ペントルーフ形	←
気筒数当たり吸排気弁数		各2個	←
弁機構		DOHC4弁・チェーン駆動	←
バルブ可変機構		吸気VVT-i	←
吸排気方式		クロスフロー	←
内径×行程　[mm]		75.0×73.5	75.0×84.7
圧縮比		10.5	←
燃料供給方式		EFI-L	←
最高出力 〈ネット〉[kW{PS}](r/min)	2WD車	64{87}(6000)	80{109}(6000)
	4WD車	−	77{105}(6000)
最大トルク〈ネット〉[N・m{kgf・m}](r/min)	2WD車	121{12.3}(4400)	141{14.4}(4200)
	4WD車	−	138{14.1}(4200)
寸　法　 〈長さ×幅×高さ〉[mm]		621×535×631	621×535×648
インテークバルブタイミング	開　き	-7〜33°BTDC	←
	閉　じ	52〜12°ABDC	←
エキゾーストバルブタイミング	開　き	34°BBDC	42°BBDC
	閉　じ	2°ATDC	←
点火順序		1-3-4-2	←
点火システム		TDI	←
エンジン参考質量　[kg]（エンジン本体＋インテーク・エキゾーストマニホールド）		84.8	87.4
使用燃料		無鉛レギュラーガソリン	←
使用オイル　(工場出荷時)		SAE 5W-20, API SL	←



1ND-TVエンジン

		1ND-TV
排気量　[L]		1.362
シリンダー数および配置		直列4気筒・横置き
燃焼室形式		直接噴射式
弁機構		SOHC2弁・チェーン駆動
吸排気方式		クロスフロー
内径×行程　[mm]		73.0×81.4
圧縮比		18.5
燃料供給方式		電磁式インジェクター(コモンレール）
最高出力〈ネット〉[kW{PS}](r/min)		53｛72｝（4000）
最大トルク〈ネット〉[N・m{kgf・m}](r/min)		170｛17.3｝（2000〜2800）
インテークバルブタイミング	開　き	4゜BTDC
	閉　じ	36゜ABDC
エキゾーストバルブタイミング	開　き	44゜BBDC
	閉　じ	4゜ATDC
噴射順序		1-3-4-2
エンジン参考質量　[kg]		109
使用燃料		軽　油
使用オイル（工場出荷時）		SAE10W-30,API:CF-4

エンジン断面

2NZ-FE・1NZ-FEエンジン縦断面



2NZ-FE・1NZ-FEエンジン横断面



1ND-TVエンジン縦断面



1ND-TVエンジン横断面