構造と作動

シリンダーヘッド系

構 造

  1. シリンダーヘッド
    1. 燃焼室形状をコンパクトなペントルーフ型とし,燃焼の高効率化をはかるためにバルブ挟角を小さなレイアウトとしました。
    2. シリンダーヘッド底面とピストン頂面で形成されるスキッシュエリアを斜めにする,斜めスキッシュ構造の燃焼室を採用しました。吸気効率と火炎伝播速度を改善することにより,燃焼効率の向上をはかりました。
    3. スパークプラグ廻りを薄肉化して冷却性を向上し,耐ノック性を確保しました。
    4. ポート形状は効率のよいクロスフローとしました。インテークポートを大きく立てるとともにストレートポートとすることにより,吸気の動的効果を高める形状としました。
    5. VVT-iシステムの採用に伴い,エキゾースト1ジャーナルにVVT-iコントローラー制御用オイル通路を設けました。
    6. インテークマニホールドを斜め上から取り付ける形状としました。

シリンダーブロック系

タイミング

構造と作動

  1. アイドラプーリー一体型オートテンショナー
    1. アイドラプーリーと油圧式オートテンショナーは同軸に組み合わされ,タイミングベルトケース取り付けられます。
    2. オートテンショナーはスリーブボルトによりタイミングベルトケースに固定され,アイドラプーリーはフローティング状態となっています。
    3. アイドラプーリー裏面のピンをオートテンショナーのピストンが押し上げ,タイミングベルトに張力をかけます。また,アイドラプーリー内蔵のスプリングとオートテンショナー表面のピンが組み合わさり,ベルト張力を一定に保つとともに機構全体の細かな振動を吸収します。

  2. カムシャフトタイミングプーリー
    1. VVT-iコントローラーを包み込む形状により高剛性化をはかりました。また,セットボルトを塑性域締結とし,微テーパーワッシャを採用してボルト締結力を確保しました。

バルブ系

構造と作動

  1. カムシャフト
    1. インテーク・エキゾーストともに高強度な合金鋳鉄製を採用し,ノーズ部にはチル処理を施して耐摩耗性を確保しました。
    2. 高リフトタイプを採用し,吸気効率の向上による高出力化をはかりました。
    3. インテークカムシャフト後端部にカムポジションセンサー用のタイミングローターを設けました。
    4. 仕 様
       
      インテーク
      エキゾースト
      バルブリフト量 [mm]
      9.6
      9.0
      カムフェイス幅 [mm]
      9.75
      ジャーナル径  [mm]
      27.0

  2. VVT-i(Variable Valve Timing-intelligent:連続可変バルブタイミング機構)
    1. VVT-iを採用し,エンジンの高出力化と低燃費・低エミッション化との両立をはかりました。
    2. エンジンコントロールコンピューターは,カムキャップ1のOCVに信号を送ることにより,オイルポンプ発生油圧をVVT-iコントローラーの進角室もしくは遅角室に振り分け,運転状態に応じてインテークカムシャフトの位相を最適に制御します。
    3. エンジン停止時は最遅角位置で作動を停止し,ストッパーピンで固定されます。
    4. カムポジションセンサーからの信号により,実バルブタイミングを検出し,目標バルブタイミングとなるようにフィードバック制御を行っています。
      1. 構 造
        1. OCV(オイルコントロールバルブ)
          1. カムキャップ1にVVT-i用のOCVを設けました。エンジンコントロールコンピューターからのデューティー信号により,常に最適なバルブタイミングとなるようにスプール弁の位置を制御します。なお,停止時はスプリングにより最遅角状態で作動を停止します。
        2. VVT-iコントローラー
          1. 駆動時のフリクションが低く,高効率なベーンタイプのVVT-iコントローラーを採用しました。
          2. エキゾーストカムシャフトに固定されたベーン部と,シザースギヤを介してインテークカムシャフトを駆動するハウジング部で構成されます。
          3. エキゾーストカムシャフトに設けられたオイル通路から送り込まれた油圧が進角室もしくは遅角室に作用し,ハウジング部を円周方向に回転させ,シザースギヤを介してインテークカムシャフトの位相を連続して可変させます。
          4. VVT-iコントローラーの作動油圧は,シリンダーブロックからVVT-i用オイルパイプで供給されます。また,オイルパイプ上部のユニオンにOCV用のオイルフィルターを内蔵しました。
      2. 作動概要
        1. 運転状態に応じて下図のように,進角・遅角および保持状態を制御します。
      3. 効 果
        1. インテークバルブの進角・遅角により下記のような効果が得られます。

ピストン・クランク系

構 造

  1. ピストン・ピストンピン・ピストンリング
    1. ピストンの頂部を斜めスキッシュ構造とし,燃焼効率の向上による低中速トルクの向上および耐ノッッキング性の確保をはかりました。
    2. ショートスカートタイプを採用しスカート部に低μ樹脂コーティングを施すことにより,フリクションロスの低減をはかりました。
    3. ピン径が太く全長の短いピストンピンを採用し,高負荷への対応と軽量化を両立しました。
    4. ピストンリング張力の最適化により,フリクションロスと燃料の機械損失を低減して燃費の向上をはかりました。
    5. ピストン仕様
      材 質
      アルミ合金
      基本径         [mm]
      74.93
      コンプレッションハイト [mm]
      30.0
      ピン穴オフセット    [mm]
      0.8
      ピストンピン仕様
      材 質
      クロム鋼
      外 径      [mm]
      20.0
      内 径      [mm]
      12.0
      長 さ      [mm]
      56.0
      ピストンリング仕様
       
      コンプレッションリングNo.1
      コンプレッションリングNo.2
      オイルリング
      材 質
      シリコンクロム鋼
      鋳 鉄
      ステンレス
      形 状     [mm]
      バレルフェース
      テーパー + アンダーカット
      組み合わせ
       幅      [mm]
      1.2
      3.0
      厚 さ     [mm]
      2.5
      2.8
      2.8
      表面処理
      クロムメッキ
      フェロックスコーティング
      クロムメッキ

その他のエンジン部品

構 造

  1. エンジンマウンティング
    1. フロントエンジンマウンティングブラケットは,2WD車の左右および4WD車の右側にアルミ合金製のブラケットを採用して軽量化をはかるとともに,液体封入式マウンティングにより全使用域にわたって振動・騒音の低減をはかりました。
    2. 2WD車のリヤエンジンマウンティングは,大型ラバーを採用し,振動・騒音の低減をはかりました。

  2. 補機レイアウト
    1. オルタネーター,パワーステアリングポンプおよびエアコンコンプレッサーは各々Vリブドベルトを介し,クランクシャフトにより直接駆動されます。
    2. プーリー径
      クランクシャフトプーリー       [mm]
      135
      オルタネータープーリー        [mm]
      52.5
      ウォーターポンププーリー       [mm]
      112
      パワーステアリングプーリー      [mm]
      130
      エアコンプーリー           [mm]
      120
      エアコン用アイドラプーリー      [mm]
      70

  3. ブローバイガス還元装置
    1. エンジン内部のブローバイガスを強制的に吸気系に導入し再燃焼するブローバイガス還元装置を採用しました。シリンダーヘッドカバーにPCVバルブを設け,運転状態に応じたブローバイガス還元量にすることによりオイル持ち去り量の低減・アイドリング回転の低回転化をはかりました。
    2. 低負荷時はPCV側ブローバイ通路から還元し,エアクリーナーケース背面に設けられたスロットルボデー上流側通路からは新気をエンジン内部に導入します。また,高負荷時は,PCV側通路と合わせてスロットルボデー上流側通路からも還元します。