トヨタZZエンジン

トヨタZZエンジン
2005 トヨタ カローラ S エンジン
概要
メーカー	トヨタ
生産	1997–2008
レイアウト
構成	ストレート4
変位	1.4L; 85.3 立方インチ (1,398 cc) 1.6 L; 97.5 立方インチ (1,598 cc) 1.8 L; 109.5 立方インチ (1,794 cc) 1.8 L; 109.6 立方インチ (1,796 cc)
シリンダーボア	79 mm (3.11 インチ) 82 mm (3.23 インチ)
ピストンストローク	71.3 mm (2.81 インチ) 81.5 mm (3.21 インチ) 85 mm (3.35 インチ) 91.5 mm (3.60 インチ)
シリンダーブロック材質	アルミニウム、鋳鉄
シリンダーヘッド材質	アルミニウム
バルブトレイン	DOHC 4バルブx 気筒、VVT-iおよびVVTL-i（一部のバージョン）
圧縮比	10.0:1、11.5:1
燃焼
スーパーチャージャー	TRD（一部のバージョン）
燃料システム	マルチポイント燃料噴射
燃料の種類	ガソリン
冷却システム	水冷式
年表
前任者	エンジン
後継	ZRエンジン（1ZZおよび2ZZシリーズ用）

トヨタZZエンジンファミリーは直列4ピストンエンジンシリーズです。ZZシリーズは、薄いプレスフィット鋳鉄シリンダーライナーを備えたダイカストアルミニウムエンジンブロックと、アルミニウムDOHC 4バルブシリンダーヘッドを使用しています。^[1]カムシャフトはチェーン駆動です。ファミリーの2つの1.8 Lメンバー、1ZZと2ZZは、異なるボアとストロークを使用しています。前者は経済性を重視し、低回転数の動作範囲でトルクを重視しており、後者は高回転トルクに最適化され、より高いピークパワーを生み出す「スクエア」設計です。ZZファミリーは、非常に人気のある鋳鉄ブロック4Aエンジンに代わるものでした。

トヨタのエンジン名は次のように解釈されます。先頭の数字は世代を示し、次の1文字または2文字はエンジンファミリーを指定します。ハイフンの後の残りの文字は、エンジンの主な機能を説明します。たとえば、2ZZ-GEは、ZZエンジンシリーズの第2世代であり、広角バルブ（G）と電子燃料噴射（E）を備えたパフォーマンス重視のシリンダーヘッドを特徴としていると解読できます。^[2]

1ZZ-FEには 2 つのバリエーションが知られています。1 つは米国ウェストバージニア州バッファロー工場で製造されたもので、ほとんどの 1ZZ-FE 搭載車に搭載されていました。2 つ目のバリエーションは日本の下山工場で別途製造されたもので、若干のパワーアップが施されていました。

米国工場の 1ZZ-FE は、ウェストバージニア州バッファローで製造された 1.8 L (1,794 cc) バージョンです。ボア×ストロークは 79 mm × 91.5 mm (3.11 インチ × 3.60 インチ) です。圧縮比は 10.0:1 です。出力は、5,600 rpm で 120 bhp (122 PS、89 kW)、4,400 rpm で 122 lbf⋅ft (165 N⋅m) のトルクから、6,400 rpm で 130 bhp (132 PS、97 kW)、4,200 rpm で 126 lbf⋅ft (171 N⋅m) のトルクまでです。このエンジンはMPFIを採用し、VVT-i（1998-99 1ZZエンジンにはVVT-iは搭載されていない）を備え、破断分割鍛造粉末金属コネクティングロッド、一体型鋳造カムシャフト、鋳造アルミニウム製インテークマニホールドまたは成形プラスチック製インテークマニホールドのいずれかを特徴としている。^{[3] [4]}

2003～2004年モデルのカローラとマトリックス向けに、トヨタ・レーシング・デベロップメント社から工場サポート付きのボルトオン・スーパーチャージャーキットが販売され、またポンティアック・バイブ向けにはGMパフォーマンス社から販売された。このスーパーチャージャーは7.5ポンド/平方インチ（0.52バール）のブーストを与え、40馬力（30kW、41PS）と38lb⋅ft（52N⋅m）のトルク増加をもたらす。^[5]

オンタリオ州ケンブリッジでの生産は2007年12月に中止されました。

• トヨタ カローラCE/LE/S/VE、フィールダー、ランクス（日本）、アルティス（アジア）
• トヨタ カローラ スパシオ
• トヨタ カローラ ヴァーソ
• トヨタ アリオン
• トヨタ プレミオ
• トヨタ ビスタとビスタ アルデオ
• ウィルVS
• トヨタ カルディナ
• トヨタ RAV4
• シボレー プリズム
• ポンティアック バイブ
• トヨタ セリカGT
• トヨタ マトリックス
• トヨタ アベンシス
• トヨタ オーパ
• トヨタ アイシス
• トヨタ ウィッシュ
• ロータス エリーゼ

トヨタは、1ZZ-FE エンジンを搭載した 2005 年から 2008 年までのトヨタ カローラとマトリックスの自主リコールを発表しました。この問題はエンジン制御モジュールに関係しており、モジュールの回路基板に亀裂が生じる可能性があり、その結果、車が始動しなくなったり、トランスミッションが急にシフトしたり、エンジンが停止したりする可能性があります。さらに、ゼネラルモーターズも同じ問題で 2005 年から 2008 年までのポンティアック バイブの自主リコールを発表しました。

下山工場製1ZZ-FEは米国製の1ZZ-FEと似ており、ボア、ストローク、排気量は同じですが、吸気バルブ（32mm）と排気バルブ（27.5mm）が大きく、ポートもそれに応じて改良されているため、2002～2008年の米国工場製1ZZ-FEに比べて出力が高くなっています。トヨタがこのバリエーションについて宣伝している出力は、6,400rpmで140 bhp（142 PS、104 kW）、4,400rpmで127 lb⋅ft（172 N⋅m）のトルクです。マルチポイント燃料噴射とVVT-i ^[6]も採用しています。

• トヨタ セリカ(ZZT230、日本のみ)
• トヨタ MR2 スパイダー
• トヨタ ウィッシュ1.8
• ウィルVS1.8

トヨタが製造したこのエンジンのバリエーションは「1ZZ-FED」とラベル付けされているという噂がオンラインで広まっていますが、トヨタの公式文書やラベルには、これらの車に「FED」という接尾辞が付けられているものはありません。これらのアプリケーションはすべて、末尾の「D」のない 1ZZ-FE というラベルのステッカーと排出ガス認証が付いています。トヨタのラインナップにある他の多くのエンジンと同様に、トヨタは、名称を変更せずに、さまざまなアプリケーションに合わせてエンジン内部を変更する必要があると感じました (たとえば、トヨタ 4A-FE は、1 つの名前で 3 世代の変更を経ました)。

1ZZ-FE は、特に 1990 年代から 2005 年の初期モデルでは、過剰なオイル消費でも悪名高かった。この問題は、エンジンのピストン リングが小さすぎ、ピストンのオイル排出穴が不十分であるという、エンジン固有の設計上の欠陥から生じた。時間が経つにつれて、オイルの吹き抜けが発生し、過剰なオイルが燃焼室に入り、エンジンがオイルを燃焼し始めた。所有者は、オイル交換の合間にオイルを補充する必要があると頻繁に報告しており、一部のエンジンでは 1,000 マイルごとに最大 1 クォートを消費した。これにより、オイル交換の回数が減り、ランニング コストと手間が大幅に増加した。後期モデルでは改善が行われたが、この問題は当時の 1ZZ-FE エンジンにとって依然として大きな懸念事項である。^[7]

E100エタノールで作動するように特別に改造された1ZZ-FE 。

用途:

• トヨタ カローラ(ブラジルのみ) | 100 kW | 134.4 hp |

SAIC-GM-Wuling車用1ZZ-FEエンジンの内部コード。^{[8] [9]}

用途:

• 宝君530
• 宝君560
• 宝君730/武陵コルテス
• 五菱栄光トラック
• 武陵正成

2ZZ -GEは、ヤマハ発動機株式会社と共同で日本製となった1.8L、109.6立方インチ（1,796cc）バージョンです。ボア×ストロークは82mm×85mm（3.23インチ×3.35インチ）。マルチポイント燃料噴射、VVTL-iを採用し、鍛造鋼製 コネクティングロッドを備えています。圧縮比は11.5:1で、高オクタン価ガソリン（北米で使用される（R+M）/2スケールで91オクタン以上^[10]）が必要です。このエンジンの出力は車種やチューニングによって異なり、セリカ GT-S、カローラ Tスポーツ、^{[11] [12]} ロータス エリーゼ、ロータス エキシージは141kW (189馬力) を発揮する一方、2003年型マトリックスとポンティアック ヴァイブのアメリカ仕様は180馬力 (134kW) @ 7,600rpm ^{[10]および130 lb⋅ft (176 N⋅m) @ 6800rpmを発揮し、それ以降のモデルでは、リカーブした}パワーバンドにより、2004年の173馬力 (129kW) から2006年の164馬力 (122kW) までの範囲で出力が発揮される。2004年から2006年までの出力の差は、ダイナモメーターの試験手順の変更によるものである。オーストラリア仕様のカローラ スポルティーボは、7,600 rpm で 141 kW (189 hp)、181 N⋅m (133 lbf⋅ft) のトルクを発揮します。騒音規制のため、トヨタはPCMをフラッシュして出力を上げ、より緩やかな「スポーツカー」騒音カテゴリに分類するためにリコールしました。カローラ コンプレッサーとロータス エキシージS は、インタークーラー付きのスーパーチャージャーを追加して225 hp (168 kW) を実現し、エキシージ 240R のスーパーチャージャーは出力を 240 hp (179 kW) に上げます。エリーゼ SC にインタークーラーなしのスーパーチャージャーを追加することで、大幅な軽量化を実現しながら 218 hp (163 kW) を発揮します。スーパーチャージャー付きエンジンには、2ZZ-G Z E というラベルは付いていません。

トヨタはヤマハに、高回転域での動作と最高回転数付近でのパワーピークを実現するトヨタのZZブロックをベースにした2ZZ-GEの設計を依頼しました。2ZZ-GEの高圧ダイカストアルミニウム合金エンジンブロックは、セラミック部品と繊維で構成された強化材であるメタルマトリックスコンポジット（MMC）を使用したシリンダー壁を特徴としています。

ZZ ファミリーに特有の 2ZZ-GE は、デュアル カムシャフト プロファイル システム ( VVTL-iの「L」は、ホンダのVTECと同様に、愛好家やエンジニアの間では「リフト」として知られています) を利用して、排気量や強制誘導を増やすことなく、追加のパワーを生み出します。2ZZ-GE は、アメリカ市場でカム位相可変バルブ タイミングとデュアル プロファイル可変バルブ リフトを組み合わせた最初の量産エンジンでした。次の表は、2 つのカムシャフト プロファイルの仕様を示しています。

高出力カム プロファイルは、約 6,200 rpm までアクティブにならず (リフト設定点は、車両によって 6,000～6,700 rpm の間)、エンジンが少なくとも 60 °C (140 °F) に達するまで作動しません。トヨタ PCM は、燃料および/またはスパーク カットによって、約 8,200 RPM に RPM を電子的に制限します。「リフト」の作動とエンジンのレッドラインは、アプリケーションによって異なります。たとえば、Lotus 2ZZ-GE は 8,500 RPM に回転制限されていますが、北米の Celica は、モデル年によって 7,900～8,200 RPM に回転制限されていました。最初の日本製バージョンは、8,600 rpm に回転制限され、ピークは 190 PS (140 kW) でした。

したがって、スロットルだけでエンジンを「オーバーレブ」することは不可能であり、より高いギアからシフトダウンする必要があります。典型的な「オーバーレブ」はオイルポンプを損傷する可能性があり、一般的にはローブリングが分解し、右の写真のような損傷が発生します。オイルポンプは2ZZ の弱点ですが、事故はまれで、通常はドライバーの過失が原因で発生します。オイル不足の最も短い期間でも、このエンジン設計では通常は致命的です。

生産開始から数年間、エンジンは「リフト ボルト」の故障で有名でした。エンジンに損傷はなかったものの、高出力カム プロファイルが適切に噛み合わず、パフォーマンスが低下しました。トヨタは 2002 年後半に、後期エンジンに取り付けたボルトを再設計してこの問題を解決しました。問題のあるボルトを搭載した初期のエンジンは、トヨタ発行のTSBで修理でき、古いボルトの代わりに新しいボルトを取り付けるだけで済みます。

2004 年以降の Matrix および Corolla XRS モデルにはスモッグ ポンプが装備されており、エンジン ヘッドとマニホールドの各排気ポートの上に追加の穴があり、排気流が触媒に到達する前に燃料を完全に燃焼させるために空気が噴射されます。03/03 以降のすべての 2ZZ-GE ヘッドには、車両に空気噴射システムがない場合でもこの変更が加えられています。

2ZZ-GE は、これまで製造された量産エンジンの中で、リッター当たりの出力が最も高く、回転数も最も高いエンジンの 1 つです。その驚異的な出力が認められ、2002 年には 1.4 ～ 1.8 リッター エンジン部門で インターナショナル エンジン オブ ザイヤーを受賞しました。

用途:

• トヨタ セリカ SS-II : 日本、140kW (190PS; 187馬力) ^[13]
• トヨタ セリカ TRD M スポーツ(日本、203 PS (149 kW; 200 hp))188 N⋅m (139 lbf⋅ft))
• トヨタ セリカ GT-S (米国、180 馬力 (134 kW; 182 PS))
• トヨタ セリカ 190 / T スポーツ(英国、189 馬力 (141 kW; 192 PS))
• トヨタ セリカ SX (オーストラリア、189 hp (141 kW; 192 PS)/180 N⋅m (133 lbf⋅ft))
• トヨタ セリカ ZR (オーストラリア、189 hp (141 kW; 192 PS)/180 N⋅m (133 lbf⋅ft))
• トヨタ カローラスポルティーボ(オーストラリア、189 hp (141 kW; 192 PS)/180 N・m (133 lbf・ft))
• トヨタ セリカ T スポーツ: ヨーロッパ、141 kW (192 PS; 189 hp)
• トヨタ カローラ T スポーツ コンプレッサー: ヨーロッパ、スーパーチャージャー付き、165 kW (225 PS; 222 hp)
• トヨタ カローラXRS (米国、164 / 170 馬力 (122 / 127 kW; 166 / 172 PS))
• トヨタ カローラ フィールダーZ エアロツアラー: 日本、140 kW (190 PS; 187 hp)
• トヨタ カローラ「RunX Z エアロツアラー」：日本、140kW（190PS、187馬力）
• トヨタ カローラ ランエックスRSi (南アフリカ、141 kW (192 PS; 189 hp)/180 N⋅m (133 lbf⋅ft))
• トヨタ マトリックス XRS（米国、164～180馬力（122～134kW; 166～182PS））^[10]
• ポンティアック ヴァイブ GT (米国、164～180 馬力 (122～134 kW、166～182 PS))
• トヨタ ヴォルツ Z : 日本、132 kW (180 PS; 178 馬力)
• ウィルVS1.8
• ロータス・エリーゼ（北米/英国、190馬力（142kW; 193PS））^[14]
• ロータス・エキシージ（米国/英国、190馬力NA＆243馬力スーパーチャージャー）^{[15] [16]}
• ロータス エキシージ CUP 260 (米国/英国、スーパーチャージャー付き、260 PS (191 kW; 256 hp))
• ロータス 2-イレブン(米国/英国、スーパーチャージャー付き、252 馬力 (188 kW; 255 PS))

3ZZ-FEは、2000年から2012年までに製造されたモデル向けに日本製で製造された1.6L（1,598cc）エンジンユニットです。ボアとストロークは79mm×81.5mm（3.11インチ×3.21インチ）。最大出力は6,000rpmで109hp（81kW、111PS）、最大トルクは4,400rpmで150N⋅m（111lb⋅ft）です。トヨタが1ZZ-FEエンジンで製造したSMPピストンを備えています。推奨エンジンオイルは5W-30 APIグレードのSL/SMです。

このエンジンは、シンガポール、マレーシア、フィリピン、タイ、パキスタン（SEサルーンとして）、台湾などのアジア諸国で販売されているトヨタ・カローラ・アルティス、2000年代後半まで中国で販売されていたトヨタ・カローラEX、スリランカ、ヨーロッパの一部、中東で販売されていたトヨタ・カローラのセダン、ハッチバック、ステーションワゴン、ブラジルのトヨタ・カローラXLiセダンに搭載されています。南アフリカでは、このエンジンはRunX 160とカローラ160に搭載されています。

用途:

• トヨタカローラ（欧州・中東）
• トヨタ カローラ アルティス(アジア; E120 および E140 モデル)
• トヨタ カローラ EX（中国、2000年代後半まで）
• トヨタ カローラ ランエックス160 (南アフリカ)
• トヨタ カローラ XLi (ブラジル)
• トヨタ アベンシス（欧州）

4ZZ-FE は 1,398 cc (1.4 L; 85.3 cu in) バージョンです。ボアとストロークは 79 mm × 71.3 mm (3.11 in × 2.81 in) です。出力は 6000 rpm で 97 hp (72 kW; 98 PS)、トルクは 4400 rpm で 130 N⋅m (96 lb⋅ft) です。

用途:

• トヨタ カローラ (E110) (2000 フェイスリフト)
• トヨタ カローラ (E120)
• トヨタ カローラ (E150)
• トヨタ オーリス

• トヨタエンジン一覧

ウィキメディア・コモンズには、トヨタ ZZ エンジンに関連するメディアがあります。

• JDM 仕様エンジン - トヨタ 2ZZ-GE エンジン^[盗用]
• ZZ-GE 技術ノート
• トヨタ論文: 高速 2ZZ-GE エンジンの開発 2013-02-02 にWayback Machineでアーカイブ