Toyota Prius THSⅡ　TOYOTA HYBRID SYSTEM 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

2019/05/11

4代目プリウスに搭載する2ZR-FXE＋トランスアクスルユニット＋PCU

トヨタ自動車株式会社ユニットセンターエンジン開発推進部主査：太田行紀氏（肩書きは取材当時）

トヨタ自動車株式会社ユニットセンターエンジン設計部第2基盤技術設計室主任：西浦博之氏（肩書きは取材当時）

初代から現在の4代目まで、プリウスに搭載されたエンジンの最大熱効率推移を示したグラフ。エンジン/電動モーター/発電機を使って出力バランスを得るという電気CVT的な発想のため、もともと効率の良い領域を多用できる環境にある。（FIGURE：TOYOTA）

新型プリウスへの搭載に当たって2ZR-FXEエンジンに施された改良はこの表のとおりである。新しい項目は「高速燃焼」だけであり、そのために燃焼室まわりは一新された。意外にもほかの部分は「地道な改良」であり、飛び道具に頼った設計ではない点が興味深い。直噴化という選択肢も考えなかったと言う。（FIGURE：TOYOTA）

シリンダーブロック両側の冷却水路に対し、ウォータージャケットスペーサーはこのように取り付けられる。組み付けはジグを使って人力で行なわれる。左側が吸気ポート側、右側が排気ポート側である。排気側のスペーサーのほうが高さがあるが、その理由はシリンダーボア壁面を保温することで機械損失を抑える点にある。

エクスパッド（EXPAD）を保持する面の裏側に、このような縦（上下）方向の壁がある。画面斜め左下にある小さな壁とともに、ボア間の冷却性能を高めるための整流板である。この壁にそって水流が上昇しボア間の水路への水の滞留を確保する。この加工を行なったことで最大熱効率が40%に届いた。

ステンレス材の曲げ加工であり金型で対応できるだろうが、加工の手間は増える。それでも採用した加工である。ちなみにエクスパッドそのものは、水路への「詰め物」がもたらす効果をずっと研究していた人がいたそうだ。「ノッキング抑制に効く」と言われ、太田ユニット主査はアイテムに取り入れた。こうした引き出しの多さが日本の自動車産業の強味である。

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