トヨタ・ダイナミックフォースエンジン

トヨタ・ダイナミックフォースエンジンとはトヨタ自動車のトヨタ・ニュー・グローバル・アーキテクチャー（TNGA）戦略の下に開発されたエンジン。

概要

高効率、低燃費を徹底的に追求すると同時に、ダイレクト感があり、滑らかで気持ちの良い加速性能を目指し、走りと環境性能を両立させるエンジンとして、トヨタ社内で放置されていた膨大な量の基礎研究やレース^{[注釈 1]}^[1]で得た知見を詰め込んで開発された。基本的には現在流行のダウンサイジングコンセプトよりも『ライトサイジングコンセプト』の考え方であり、自然吸気を主眼としている^[2]。

具体的には空気吸入量の増大のためのタンブル流（縦渦）の改善を主眼に、1) バルブ挟角の拡大、2) ボア・ストローク比のロング化、3) ポート端部形状の変更とシート内径の拡大、4) 新D-4S（マルチホールインジェクター）採用などを行い、「高速燃焼」を実現した^[3]。元々トヨタは2010年代に入ってから、既存のNR型やZR型、KR型などにタンブル流を意識した改良を施して40%あるいはそれに近い燃焼効率を達成していた^[4]^[5]が、ダイナミックフォースエンジンは基本設計からタンブル流を重視して開発されている点が大きく異なる。特にバルブ挟角は冷却損失低減のために狭くするのが定石の中、タンブル流のためにあえて広げているのは画期的な点といえる^[6]。

こうした工夫により、カムリのハイブリッドモデルに採用されたM25A-FXSでは最大燃焼効率41%を記録した。またエンジンのみのグレード（いわゆるコンベンショナルモデル）においても従来型を大きく凌ぐ低燃費を実現している^[7]。

開発生産においてもTNGA戦略に基づく完全新設計となる。これまで排気量や各国の規制対応に比例して膨大な数になったエンジン規格を整理し、燃焼形式・共通形状の部品・生産工程のモジュール化・相似形化を増やした上で、1気筒あたり排気量500 ccを基本として気筒数を増減することで車両サイズに対応し、生産性の向上と経費削減を図る、いわゆる『モジュラーエンジン』である。

2017年6月にカムリに搭載されたA25A型を皮切りに、V35A型、M20A型が登場している。また、2019年10月16日には4代目ヤリス（日本向け仕様は初代扱い）に先行搭載が決定したトヨタオリジナルの新型直列3気筒 DOHC12バルブガソリンエンジンのM15A型が公式発表された^[8]。

このダイナミックフォースエンジンシリーズより、エンジン型式命名規則も変更されることとなった。

ダイナミックフォーススポーツエンジン

ダイナミックフォース・スポーツ・エンジンは、ダイナミックフォースエンジンのスポーツ版として開発されたエンジンの呼称である^[9]。ダイナミックフォースエンジンと同様の効率の良さを持ち、それがパワーを引き出すことにつながっているとされる。2020年の東京オートサロンでの世界初公開に先駆け、世界ラリー選手権（WRC）に参戦するヤリスをベースとするスポーツカーとして位置付けられているGRヤリスのプロトタイプに、M15A型に排気量拡大とボールベアリングターボチャージャーを組み合わせて強大なトルクとパワーを叩き出す拡張を行った直列3気筒 1.6リットルターボエンジンを搭載していることが2019年12月に公表され^[9]、2020年1月10日に開幕した東京オートサロン2020にて、形式は「G16E-GTS」と発表された^[10]。

系譜

エンジン型式一覧の自動車用エンジンの系譜を参照。

バリエーション一覧

M15A型

M15A-FKS

→「トヨタ・M15A-FKS」も参照

名称：Dynamic Force Engine 1.5
種類：直列3気筒 DOHC 12バルブ
ガソリン車専用エンジン
排気量：1,490cc
内径×行程：80.5mm×97.6mm
圧縮比：14
主要燃費向上策
- トヨタ・D-4，VVT-iW，ミラーサイクル
出力・トルク
- 最高出力 120PS(88kW)/6,600rpm
- 最大トルク 14.8kg·m(145N·m)/4,800〜5,200rpm
搭載車種
- ヤリス（日本仕様）（MXPA10/15）
  - 光岡・ビュートストーリー（MXPA10改/15改）
- ヤリス（欧州仕様）/ヤリスバン（MXPA11L/11LV）
- ヤリスクロス（MXPB1#）
- トヨタ・GRヤリス（MXPA12）
- シエンタ（MXPC1#）
- カローラ（セダン日本仕様）（MZEA17）
- カローラ（セダン中国仕様）（MZEA16L）
- カローラツーリング（MZEA17W）
- レビン（MZEA16L）

M15A-FXE

→「トヨタ・M15A-FXE」も参照

名称：Dynamic Force Engine 1.5
種類：直列3気筒DOHC12バルブ
ハイブリッド車専用エンジン
排気量：1,490cc
内径×行程：80.5mm×97.6mm
圧縮比：未公表
主要燃費向上策
- VVT-iE，ミラーサイクル
出力・トルク
- 最高出力 91PS(67kW)/5,500rpm
- 最大トルク 12.2kg·m(120N·m)/3,800〜4,800rpm
搭載車種
- ヤリス（日本仕様）（MXPH10/15）
  - 光岡・ビュートストーリー（MXPH10改/15改）
- ヤリス（欧州仕様）/ヤリスバン（MXPH11L/11LV）
  - マツダ・MAZDA2（欧州仕様）（MXPH11L）
- ヤリスクロス（MXPJ10/15）
- アクア（MXPK10/15）
- シエンタ（MXPL10/15）

G16E型

→「トヨタ・G16E型エンジン」も参照

G16E-GTS

→「トヨタ・G16E-GTS」も参照

種類：直列3気筒DOHC12バルブ
ガソリン車専用エンジン
排気量：1,618cc
内径×行程：87.5×89.7mm
圧縮比：10.5
主要燃費向上策
- D-4ST
出力・トルク
- 最高出力 272PS(200kW)/6,500rpm
- 最大トルク 37.7kg·m(377N·m)/3,000〜4,600rpm
搭載車種
- トヨタ・GRヤリス（GXPA16）
- トヨタ・GRカローラ（GZEA14H）
- レクサス・LBX (GAYA16)

M20A型

M20A-FKS

→「トヨタ・M20A-FKS」も参照

名称：Dynamic Force Engine 2.0
種類：直列4気筒DOHC16バルブ
ガソリン車専用エンジン
排気量：1,986cc
内径×行程：80.5×97.6mm
圧縮比：13
主要燃費向上策
- D-4S，VVT-iE，ミラーサイクル
出力・トルク
- 最高出力 128kW/6,600rpm
- 最大トルク 209N·m/5,200rpm(UX)
搭載車種
- レクサス・UX（MZAA10）
- RAV4（MXAA5#）
- ハリアー（MXUA8#）
- カローラ（セダン北米仕様）（MZEA1#L）
- カローラツーリング（MZEA1#W）※特別限定車のみ搭載
- カローラツーリングスポーツ（MZEA1#LW）
- カローラスポーツ（MZEA1#H）
- ノア（MZRA9#）
- ヴォクシー（MZRA9#）
- カローラクロス（MXGA10）
- レビンGT（MZEA13L）
- アリオン（MZEA13L）

M20A-FXS

→「トヨタ・M20A-FXS」も参照

名称：Dynamic Force Engine 2.0
種類：直列4気筒DOHC16バルブ
ハイブリッド車専用エンジン
排気量：1,986cc
内径×行程：80.5×97.6mm
圧縮比：14
主要燃費向上策
- D-4S，VVT-iE，ミラーサイクル
出力・トルク
- 最高出力 107kW/6,000rpm
- 最大トルク 188N·m/4,400rpm
搭載車種
- レクサス・UX（MZAH1#）
- プリウス（MXWH6#）

T24A型

T24A-FTS

→「トヨタ・T24A-FTS」も参照

名称：Dynamic Force Engine 2.4
種類：直列4気筒DOHC16バルブエンジン
搭載車種
- クラウン（TZSH35）
- レクサス・NX （TAZA25）
- ヴェルファイア（TAHA4#W）
- レクサス・RX（TALH17）

A25A型

A25A-FKS

→「トヨタ・A25A-FKS」も参照

名称：Dynamic Force Engine 2.5
種類：直列4気筒DOHC16バルブ
ガソリン車専用エンジン
排気量：2,487cc
内径×行程：87.5mm×103.4mm
圧縮比：13
主要燃費向上策
- D-4S，VVT-i，ミラーサイクル
出力・トルク
- 最高出力 151kW(203PS)/6,600rpm
- 最大トルク 250N·m(25.5kgf·m)/4,800rpm
搭載車種
- カムリ（北米向けのみ）
- RAV4（5代目）（北米向けのみ）
- レクサス・NX （2代目）

A25A-FXS

→「トヨタ・A25A-FXS」も参照

名称：Dynamic Force Engine 2.5
種類：直列4気筒DOHC16バルブ
ハイブリッド車専用エンジン
排気量：2,487cc
内径×行程：87.5mm×103.4mm
圧縮比：14
主要燃費向上策
- D-4S，VVT-iE，ミラーサイクル
出力・トルク
- 130kW(177PS)/5,700rpm・220N·m(22.5kgf·m)/3,600 - 5,200rpm
- 135kW(183PS)/6,000rpm・221N·m(22.5kgf·m)/3,800 - 5,400rpm
搭載車種
- カムリ（AXVH70） - 横置き
  - ダイハツ・アルティス（AXVH70N） - 横置き
- RAV4（AXAH5#） - 横置き
  - 光岡・バディ - 横置き
- RAV4 PHV（AXAP54） - 横置き
  - スズキ・アクロス - 横置き
- ハリアー（AXUH8#） - 横置き
- クラウン（AZSH2#） - 縦置き
- レクサス・ES（AZXH10） - 横置き
- レクサス・NX （2代目）
- アルファード・ヴェルファイア（AAHH4#W） - 横置き

F33A型

F33A-FTV

→「トヨタ・F33A-FTV」も参照

名称：Dynamic Force Engine 3.3
種類：V型6気筒DOHC24バルブ（ディーゼルエンジン）
排気量：3345cc
内径×行程：86.0mm ×96.0mm
主要燃費向上策
- コモンレール式燃料噴射システム
出力・トルク
- 最高出力 227kW(309PS)/4,000rpm
- 最大トルク 700N·m(71.4kgf·m)1,600-2,600rpm
搭載車種
- ランドクルーザー（FJA300W）

V35A型

V35A-FTS

→「トヨタ・V35A-FTS」も参照

名称：Dynamic Force Engine 3.5
種類：V型6気筒DOHC24バルブ
排気量：3,444cc
内径×行程：85.5mm×100.0mm
圧縮比：10.5
主要燃費向上策
- D-4S，VVT-i
出力・トルク
- 最高出力 310kW(422PS)/6,000rpm
- 最大トルク 600N·m(61.2kgf·m)/1,600 - 4,800rpm
搭載車種
- レクサス・LS（VXFA50/55）
- ランドクルーザー（VJA300W）
- タンドラ（XKA70/71/72/75/76/77）
- レクサス・LX（VJA310W）
- LMP3 (FIA 世界耐久選手権、ヨーロピアン・ル・マン・シリーズ等)

脚注

[脚注の使い方]

^ トヨタ・新型プリウスが搭載する4気筒2.0Lエンジン［M20A］
^ Motor fan illustrated vol.155 2019年8月10日三栄書房刊
^ トヨタ自動車株式会社　2016年12月5日 Dynamic Force Engine（トヨタ自動車株式会社　2016年12月5日〜） - YouTube
^ “トヨタ、熱効率38％などを達成した新型アトキンソンサイクル低燃費エンジン説明会”. Car Watch. (2014年4月11日)
^ “新型「プリウス」は目標燃費40km/lをどうやって達成するのか”. Monoist. (2015年10月14日)
^ “内燃機関超基礎講座”. Motorfan. (2021年5月28日). https://motor-fan.jp/tech/10014786
^ 例えば車重1,330 kg・2WDのカローラクロスの1.8Lモデル（2021年9月 - 2023年10月発売モデルの2ZR-FAE型バルブマチックエンジン）はWLTCモード総合14.4 km/Lなのに対し、車重1,570 kg・4WDのRAV4（M20A型ダイナミックフォースエンジン）は15.2 km/Lと上回っている
^ “トヨタ、新型「ヤリス」世界初公開。12月中旬国内発表、2020年2月中旬発売 TNGAの「GA-Bプラットフォーム」に新開発1.5リッターエンジン搭載”. Car Watch (インプレス). (2019年10月16日)
^ ^a ^b “【試乗インプレ】トヨタ、「GR ヤリスプロトタイプ」。市販予定、WRCに直結した3気筒 1.6リッターターボのスーパー4WDマシン”. Car Watch (インプレス). (2019年12月20日)
^ “【速報】トヨタは272PS/370Nmの「GR ヤリス」世界初公開。First Editionは396万円から”. (2020年1月10日)

注釈

^ 高速タンブル流を実現するためのレーザークラッドバルブシートが一例