AQUAのエンジンのトルクが弱い理由は？

質問

トヨタのAQUAとVITZのエンジンの諸元表をながめていたらAQUAエンジンの最大トルクが際立って低いことにきづきました。

AQUAは高圧縮比の1.5リッターなのに、VITZの1.3リッターよりも遥かに非力なのです。

最高出力が低いのは発生回転数の関係が大きいので回答いただかなくて結構です。
最大トルクが1.5リッターでありながら12Kgｆ・mを割り込み、1.3リッターエンジンよりも非力になっている原因・目的などご存じの方、解説いただければありがたいです。

＜VITZに採用されたミラーサイクル1.3リッター＞
型式 1NR-FKE
総排気量L 1.329
種類 直列4気筒DOHC
使用燃料 無鉛レギュラーガソリン
内径×行程mm 72.5×80.5
圧縮比 13.5
最高出力＜ネット＞kW（PS）/r.p.m. 73（99）/6,000
最大トルク＜ネット＞N・m（kgf・m）/r.p.m. 121（12.3）/4,400
燃料供給装置 電子制御式燃料噴射装置（EFI）
燃料タンク容量L 42

＜AQUAに採用されている高圧縮比1.5リッターエンジン＞
型式　1NZ-FXE
総排気量L　1.496
種類　水冷直列4気筒DOHC
使用燃料　無鉛レギュラーガソリン
内径×行程mm　75.0×84.7
圧縮比　13.4
最高出力＜ネット＞kW（PS）/r.p.m.　　54（74）/4,800
最大トルク＜ネット＞N・m（kgf・m）/r.p.m.　　　　111（11.3）/3,600～4,400
燃料供給装置　電子制御式燃料噴射装置（EFI）
燃料タンク容量L　36

回答No.5

gorisansei · ベストアンサー

ここから先は想像です。

ヴィッツは純粋なガソリンエンジンだけなので、ある程度ガソリンエンジンとしての能力が必要なのだと思います。
だからミラーサイクルだとしてもトルクの低下は最小限なのでしょう。

しかしアクアはモーターがあるので、徹底的に低燃費仕様にしたのでしょう。
最大トルクの発生回転数が3600～4400と幅があるのは、エンジン自体の特性ではなく、制御側で意図的にフラットトルクにしている気がします。

真相は開発者にしか分からないでしょうけどね。

お礼

なるほど、トルクのピークをカットして、その分、部材を弱小・軽量なものに換えることで低燃費化しているのかもしれませんね。

昔、ボルボがターボ・エンジンで始めた制御系によるフラットトルク化をトヨタのエコエンジンでも実践している可能性がありますね。

回答No.4

hadronia

そのAQUAの1NZ-FXEもミラーサイクル（トヨタ曰くアトキンソンサイクル）です。

散々他の人が説明していますがミラーサイクルは、少ない空気を充填して燃料消費をを少なくするエンジンです。
大きなエンジンで少ないガソリンを燃やすといいんですが従来のエンジンではそれが出来ませんでした。
空気の量がそのままでガソリンだけ少なくすると焼き付いてしまうからです。

＞もしエンジン側のトルクが少なくてよいなら、1.3リッターか1.0リッターのエンジンを採用して一層の低燃費を追求すると想像します。

一見そう思うんですがエネルギーの変換効率（＝燃費）は、熱膨張費が大きいミラーサイクルのほうが良くなります。
実際に吸い込んでる空気は1.5リッターより少ないし、もしかしたら従来の1.3リッターより少ないかもしれません。

両車ともにミラーサイクルですが1NZ-FXEの方が極端なミラーサイクル何だと思います。
それは、パワーではなく燃費を優先した結果です。
パワーの不足は、モーターで補ってます。

お礼

ご専門の立場からの見解、有難うございました。

1.5リッターの1NZ-FXEはパワーでは無く、燃費を優先し、
1.3リッターの1NR-FKEは燃費では無く、パワーを優先してるという解釈ですか。

うーん、僕は1.3リッターの1NR-FKEも燃費を優先しているのではないかと思うのですが、、、、。

回答No.3

gorisansei

燃費のためです。

この手のハイブリッドカー用のエンジンは、燃費を良くするために膨張比を大きくしたエンジンです。
通常のエンジンは圧縮比＝膨張比ですが、吸気バルブを遅く閉じることによって圧縮の開始を遅らせているので圧縮比<膨張比となります。
しかし、圧縮を遅らせているので、実質的な排気量は下がります。
なので1500ccのエンジンでも1300ccよりトルクで劣ります。
でもモーターがあるからそれで問題ないんです。

お礼

回答ありがとうございます

燃費向上策としてバルブタイミングを遅くするのは存じておりましたが、この対策を施した（＝ミラーサイクル）の型式1NR-FKEは1.3リッターでも最大トルク＜ネット＞N・m（kgf・m）/r.p.m.121（12.3）/4,400ほどが出るわけですから、なぜ重たい1.5リッターを起用しながら1.3リッターのミラーサイクルよりも非力な設計にしたのかを知りたくて質問したしだいです。

回答No.2

rgm79quel

一応控えめに”想像”という単語を使用しましたが
現実はそれが真実です

質問者さんは
”なぜプリウスが代を重ねて排気量が増大したか”
説明できないんでしょ！！
同じことなんですよ。
それでわからなければ客相にでも電話すれば良いんじゃない、
こんなところで質問する暇有るんならね。

お礼

真実をご教示いただきありがとうございました。

プリウスが代をかさねて排気量を増大してきたのは車両重量の増大に対応するためだと想像しておりました。

回答No.1

rgm79quel

単純に言えば
アクアの場合、画素理念人のトルクにモーターのトルク

”17.2キロ”（※全回転域で発生）

が載っかるので（理論上の最大トルクは２８．５キロ～但し実際は異なります）
エンジンのトルクや出力自体は限りなく低くても
車の動力性能はスポイルされません。

よって、かなり極端に、燃費や排出ガスの浄化に偏ったエンジン作りが可能です。

と言う故だと想像できます。

お礼

ご想像ありがとうございました。

もしエンジン側のトルクが少なくてよいなら、1.3リッターか1.0リッターのエンジンを採用して一層の低燃費を追求すると想像します。

しかし、想像ではしょうがないですね。