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トヨタハイブリッドシステム THS II

エンジン

熱効率を徹底的に追求しながら、エンジンの最高回転数を5,000rpmにアップ。
高出力化したモーターとの相乗効果により、高効率な走りとともに巡航クルージングを快適にします。

高膨張比サイクル

高膨張比サイクルの代表的なシステム“アトキンソンサイクル”を応用して高効率を追求した1.5Lエンジンを搭載しています。このエンジンは燃焼室容積を小さくして膨張比*1を高め、爆発圧力が十分に低くなるのを待って排気することで、爆発エネルギーを余すことなく取り出します。
既存のエンジンの場合、圧縮行程容積と膨張行程容積がほぼ同一なため、圧縮比*2と膨張比は基本的に同一。よって、膨張比を高めようとすると圧縮比も高くなり、ノッキングの発生が避けられず膨張比を高める限界があります。そのため吸気バルブを閉じる時期を遅くして圧縮行程がはじまる初期(ピストンが上昇はじめる時)には、シリンダー内に吸入した空気を一部吸気マニホールド側に戻し、圧縮の開始を実質的に遅らせることで実圧縮比を高めることなく、膨張比を高くしています。また、この方式によりスロットルバルブ開度を大きくすることが可能になるので、部分負荷時には吸気管負圧を小さくでき、吸気損失も低減しています。

*1.膨張比:(膨張行程容積+燃焼室容積)/燃焼室容積
*2.圧縮比:(圧縮行程容積+燃焼室容積)/燃焼室容積

アトキンソンサイクルについて

高機能化

VVT-i(Variable Valve Timing-intelligent)により、吸気バルブタイミングを運転条件に応じてきめ細かく調整し、常に最大の効率確保を図っています。また、斜めスキッシュ型のコンパクトな燃焼室を採用することで、燃焼室の隅々までくまなく、そして素早く火炎が伝播する燃焼を実現。高い熱効率を達成するとともに、アルミ合金製シリンダーブロック、小型吸気マニホールドなどによりエンジン本体の軽量コンパクト化を図ることで車両搭載時の燃費向上にも効果を表しています。

出力向上

モーター断面図従来型の最高回転数4,500rpmを5,000rpmにアップし、出力を向上させました。運動部品の軽量化、ピストンリングの低張力化、バルブスプリング力を弱めることなどにより摩擦損失を低減したうえ500rpmアップしたことで、発電機の高回転化と合わせ加速時の駆動力アップとさらなる低燃費化を図っています。