トヨタ・4A-GE

トヨタ・4A-GE
トヨタ・4A-GE
生産せいさん拠点きょてん	トヨタ自動車とよたじどうしゃ
製造せいぞう期間きかん	1983年ねん4月がつ - 2002年ねん7月がつ
タイプ	直列ちょくれつ4気筒きとう
排気はいき量りょう	1.6リットル (1,587cc)
内径ないけいx行程こうてい	81.0 mm×77.0 mm
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トヨタ・A型がたエンジン (2代目だいめ) > トヨタ・4A-GE

トヨタ・4A-GEは、トヨタ自動車とよたじどうしゃのスポーツツインカム系列けいれつのエンジンの一ひとつであり、トヨタ・A型がたエンジン (2代目だいめ)系列けいれつである。

概要がいよう

1983年ねん5月に登場とうじょうしたAE86型かたカローラレビン及およびスプリンタートレノに初はじめて搭載とうさいされた。直列ちょくれつ4気筒きとう1,600ccで前輪ぜんりん駆動くどう、後こう輪わ駆動くどう及およびミッドシップ用ようで、DOHC 16バルブもしくは20バルブの、自然しぜん吸気きゅうきもしくはスーパーチャージャーつきエンジンである。

それまでのトヨタ製せい4気筒きとうスポーツユニットの主力しゅりょく機種きしゅであった直列ちょくれつ4気筒きとう1,600ccの2T-G系けいの後継こうけい機種きしゅとして開発かいはつされた。

これは、2T-G系けいが度重たびかさなる自動車じどうしゃ排出はいしゅつガス規制きせいに対応たいおうするために当初とうしょよりもパワーダウンして陳腐ちんぷ化かしたことや、基本きほん設計せっけいの設計せっけい年次ねんじの古ふるさも原因げんいんとなっていた。ベースとなったエンジンは直列ちょくれつ4気筒きとう1,500ccの3A-Uであり、SOHC方式ほうしきのヘッドユニットであったものをDOHC方式ほうしきに変更へんこうした。さらに2T-G系けいでは2バルブだったものを、現代げんだいのDOHCエンジンと同おなじく吸気きゅうき2バルブ・排気はいき2バルブの1気筒きとう当あたり4バルブとなる16バルブへと進化しんかさせ、後のちに登場とうじょうするAE101系けいカローラ・スプリンターへの搭載とうさいモデルからは吸気きゅうきが3バルブとなった1気筒きとう当あたり5バルブの20バルブヘッドへ進化しんかしている。

トヨタのスポーツDOHCエンジンの多おおくはトヨタ・2000GTの開発かいはつ以来いらいパートナーシップを組くんできたヤマハ発動機やまははつどうきとの共同きょうどう開発かいはつによって誕生たんじょうしたものであるが、歴代れきだいの4A-Gシリーズはトヨタの単独たんどく開発かいはつである^{[注釈ちゅうしゃく 1]}^{[注釈ちゅうしゃく 2]}。生産せいさんについても他たの機種きしゅとは異ことなり、ヤマハ発動機やまははつどうきの関与かんよを示しめす『YAMAHA』刻印こくいんがあるものは確認かくにんされていない^{[注釈ちゅうしゃく 3]}。

レギュラーガソリン仕様しようの初期しょき型がたでは可変かへん吸気きゅうきシステムであるT-VISが採用さいようされていたが、その後ご廃止はいしされたうえでプレミアムガソリン（ハイオクガソリン）対たい応おうとなり、AE101型がたに搭載とうさいされたモデルでは、前述ぜんじゅつの20バルブ方式ほうしきを採用さいようした上うえでトヨタのメカニカル式しき可変かへんバルブタイミングシステムである「VVT」が採用さいようされ、パワーと扱あつかいやすさと燃費ねんぴを向上こうじょうさせている。

なお、エンジンの出力しゅつりょく向上こうじょうの要因よういんとして

無鉛むえんプレミアムガソリンの普及ふきゅう。
エンジン制御せいぎょ用ようのコンピューターの性能せいのう向上こうじょう。

があげられる。

また、アフターマーケットの一部いちぶでは排気はいき量りょうをアップして4.5A-G、5A-G、5.5A-G、7A-G、8A-Gと名なづけられたチューニングエンジンが存在そんざいする事ことが知しられており、それぞれの内径ないけい×行程こうてい/排気はいき量りょうは

4.5A-G ‥ 内径ないけいアップ
- 83 mm×77 mm/1,666cc
5A-G ‥ HKS製せい5A-Gキット等とうによる行程こうていアップ
- 81 mm×83 mm/1,710cc
5.5A-G ‥ HKS製せい5A-Gキット等とうを用もちいたものをさらに内径ないけいアップ
- 83 mm×83 mm/1,796cc
7A-G ‥ ハイメカツインカム7A-FEのブロックを流用りゅうよう
- 81 mm×85.5 mm/1,762cc
8A-G ‥ ハイメカツインカム7A-FEのブロックを流用りゅうようし内径ないけいアップ
- 1,850cc程度ていど

となっている。これらはトヨタのエンジン名称めいしょう規則きそくから外はずれた名前なまえで呼よばれているため誤解ごかいを生うむケースも多々たたあるが、概おおむね名称めいしょう規則きそくから大おおきく逸脱いつだつしていないために俗称ぞくしょうとして呼よばれている。

なお、4A-GEUと4A-GELUの違ちがいはエンジンの搭載とうさい方法ほうほうが縦たて置おきか横よこ置おきかの違ちがいだけであり、縦たて置おき形式けいしきのエンジンの生産せいさんが終了しゅうりょうした後のちには"L"の表記ひょうきは無なくなった。

長ながらくトヨタのスポーツツインカムエンジンの代表だいひょう格かくとして存在そんざいしており、エンジンの流用りゅうようも盛さかんであった。代表だいひょう的てきな例れいでは、E70型がたカローラ/スプリンター系けいの車種しゃしゅに4A-GEを換かわ装そうするものである。同車どうしゃには当機とうきのベースとなった3A-Uを搭載とうさいしているグレードがあり、これのマウントを使用しようすることで容易よういに換かわ装そうが可能かのうであった。また、元々もともと4A-GEを搭載とうさいしていた車種しゃしゅ（主おもにAE86型かた）に、それ以降いこうの世代せだい（AE92型がたやAE111型がた）の4A-GEを換かわ装そうする例れいも珍めずらしくない。

現在げんざいの生産せいさん車しゃには一切いっさい搭載とうさいされておらず、後継こうけいの2ZZ-GEもエリーゼ用ようとしてロータスに供給きょうきゅうされているものの、トヨタに搭載とうさい車種しゃしゅはない。フォーミュラトヨタ・レーシングスクールでの利用りようも2013年ねんで終了しゅうりょうした。

バリエーション

自然しぜん吸気きゅうき

16バルブ

1983年ねん5月（AE86型かたカローラレビンスプリンタートレノ搭載とうさい時じ）
- 名称めいしょう 4A-GEU
- 排気はいき量りょう 1,587cc
- 内径ないけい×行程こうてい 81.0 mm×77.0 mm
- 圧縮あっしゅく比ひ 9.4
- 最高さいこう出力しゅつりょく 130PS/6,600rpm
- 最大さいだいトルク 15.2kg・m/5,200rpm（いずれもグロス値ち）
- 使用しよう燃料ねんりょうレギュラーガソリン
- 通称つうしょう青あお文字もじ

1984年ねん6月がつ（AW11型がたMR2前期ぜんき型がた搭載とうさい時じ）
- 名称めいしょう 4A-GELU
- 排気はいき量りょう 1,587cc
- 内径ないけい×行程こうてい 81.0 mm×77.0 mm
- 圧縮あっしゅく比ひ 9.4
- 最高さいこう出力しゅつりょく 130PS/6,600rpm
- 最大さいだいトルク 15.2kg・m/5,200rpm（いずれもグロス値ち）
- 使用しよう燃料ねんりょうレギュラーガソリン

1987年ねん5月（AE92型がたカローラレビンスプリンタートレノ前期ぜんき型がた搭載とうさい時じ）
- 名称めいしょう 4A-GE
- 排気はいき量りょう 1,587cc
- 内径ないけい×行程こうてい 81.0 mm×77.0 mm
- 圧縮あっしゅく比ひ 9.4
- 最高さいこう出力しゅつりょく 120PS/6,600rpm
- 最大さいだいトルク 14.5kg・m/5,200rpm
- 使用しよう燃料ねんりょうレギュラーガソリン
- 通称つうしょう赤あか文字もじ、キューニー前期ぜんき

1989年ねん5月（AE92型がたカローラレビンスプリンタートレノ後期こうき型がた搭載とうさい時じ）
- 名称めいしょう 4A-GE
- 排気はいき量りょう 1,587cc
- 内径ないけい×行程こうてい 81.0 mm×77.0 mm
- 圧縮あっしゅく比ひ 10.3
- 最高さいこう出力しゅつりょく 140PS/7,200rpm
- 最大さいだいトルク 15.0kg・m/6,000rpm
- 使用しよう燃料ねんりょうプレミアムガソリン
- 通称つうしょうハイコン、カバー付づけ、キューニー後期こうき

20バルブ

1991年ねん6月（AE101型がたカローラレビン搭載とうさい時じ）
- 名称めいしょう 4A-GE
- 排気はいき量りょう 1,587cc
- 内径ないけい×行程こうてい 81.0 mm×77.0 mm
- 圧縮あっしゅく比ひ 10.5
- 最高さいこう出力しゅつりょく 160PS/7,400rpm
- 最大さいだいトルク 16.5kg・m/5,200rpm
- 使用しよう燃料ねんりょうプレミアムガソリン
- 通称つうしょう銀ぎんヘッド

1995年ねん5月（AE111型がたカローラレビン搭載とうさい時じ）
- 名称めいしょう 4A-GE
- 排気はいき量りょう 1,587cc
- 内径ないけい×行程こうてい 81.0 mm×77.0 mm
- 圧縮あっしゅく比ひ 11.0
- 最高さいこう出力しゅつりょく 165PS/7,800rpm
- 最大さいだいトルク 16.5kg・m/5,600rpm
- 使用しよう燃料ねんりょうプレミアムガソリン
- 通称つうしょう黒くろヘッド

過か給きゅう機き付づけ

1986年ねん8月がつ（AW11型がたMR2および前期ぜんき型がたAE92型がたカローラレビンスプリンタートレノ搭載とうさい時じ）
- 名称めいしょう 4A-GZE
- 排気はいき量りょう 1,587cc
- 内径ないけい×行程こうてい 81.0 mm×77.0 mm
- 圧縮あっしゅく比ひ 8.0
- 最高さいこう出力しゅつりょく 145PS/6,400rpm
- 最大さいだいトルク 19.0kg・m/4,400rpm
- 使用しよう燃料ねんりょうレギュラーガソリン

1989年ねん5月がつ（後期こうき型がたAE92型がたカローラレビンスプリンタートレノ搭載とうさい時じ）
- 名称めいしょう 4A-GZE
- 排気はいき量りょう 1,587cc
- 内径ないけい×行程こうてい 81.0 mm×77.0 mm
- 圧縮あっしゅく比ひ 8.9
- 最高さいこう出力しゅつりょく 165PS/6,400rpm
- 最大さいだいトルク 21.0kg・m/4,400rpm
- 使用しよう燃料ねんりょうプレミアムガソリン

1991年ねん6月がつ（AE101型がたカローラレビンスプリンタートレノ前期ぜんき型がた搭載とうさい時じ）
- 名称めいしょう 4A-GZE
- 排気はいき量りょう 1,587cc
- 内径ないけい×行程こうてい 81.0 mm×77.0 mm
- 圧縮あっしゅく比ひ 8.9
- 最高さいこう出力しゅつりょく 170PS/6,400rpm
- 最大さいだいトルク 21.0kg・m/4,400rpm
- 使用しよう燃料ねんりょうプレミアムガソリン

評価ひょうか・特別とくべつ仕様しよう

4A-GEは丈夫じょうぶではあるものの、他たの一昔ひとむかし前まえの高こう回転かいてん型がた・自然しぜん吸気きゅうきエンジンと同おなじように低てい～中ちゅう回転かいてん域いきのトルクに乏とぼしく、一般いっぱんに街まち乗のりには不向ふむきとされる。AE101搭載とうさい以降いこうには、VVTを採用さいようするなどし、トルクの改善かいぜんとともに燃費ねんぴ向上こうじょうが図はかられた。しかし、レブリミットの7700rpmまでわずか0.78秒びょうで到達とうたつするシャープな吹ふけ上あがりで絶大ぜつだいな支持しじを得えた。^[2]　

チューニングベースとして

基本きほん設計せっけいが現代げんだいのエンジンと比較ひかくしてシンプルな構造こうぞうであり、競技きょうぎ用ようのチューニングベースとされる。これには20バルブのモデルと16バルブのモデルとがある。20バルブ版ばんは燃焼ねんしょう室しつの形状けいじょうの複雑ふくざつさゆえ圧縮あっしゅく比ひを上あげるとノッキングが発生はっせいしやすく、チューニングには組くみ付つけ精度せいどと加工かこう技術ぎじゅつが必要ひつようとするが^{[要よう出典しゅってん]}、クランクシャフト・コネクティングロッド・ピストン等ひとしは優すぐれている^{[要よう出典しゅってん]}。一方いっぽうで16バルブ版ばんは燃焼ねんしょう室しつの形状けいじょうがシンプルゆえに圧縮あっしゅく比ひを上あげるのが容易よういである。チューニングする方法ほうほうとしてAE92後期こうきのヘッドと20バルブの腰こし下かをベースに仕上しあげる方法ほうほうがあるが、複雑ふくざつなうえ耐久たいきゅう性せいに乏とぼしくなりがちである^{[要よう出典しゅってん]}。

シリンダーブロックの強度きょうどを検証けんしょうすると、200馬力ばりきを超こえたときの耐久たいきゅう性せいが極端きょくたんに低下ていかすることが分わかっている^{[要よう出典しゅってん]}。自然しぜん吸気きゅうきのものはベースが基本きほん的てきに3A-Uや4A-ELUと同等どうとうであり、20バルブのものはリブ形状けいじょうからスーパーチャージャー用ようと同どう程度ていどの強度きょうどを保たもっているとされる^{[要よう出典しゅってん]}。

商品しょうひん化かされなかった仕様しよう

AW11型がたMR2のマイナーチェンジの際さいにスーパーチャージャー仕様しよう車しゃが追加ついかされたが、開発かいはつ段階だんかいではターボ仕様しよう車しゃも用意よういされており、比較ひかく検討けんとうの上うえ、中ちゅう低速ていそくの出力しゅつりょく特性とくせい及およびレスポンスに優すぐれるスーパーチャージャー仕様しようが採用さいよう・市販しはんされた事ことをエンジン開発かいはつ担当たんとう者しゃが明あかしている^[3]。

水素すいそエンジン仕様しよう

2023年ねん 1月がつ13日にちに東京とうきょうオートサロン2023にてAE86型がたスプリンタートレノに搭載とうさいされている4A-GEU型がたエンジンを水素すいそ仕様しようのインジェクターや点火てんかプラグ、MIRAI用よう燃料ねんりょう供給きょうきゅう系統けいとうへ変更へんこうするなどして改造かいぞうした水素すいそ仕様しようの4A-GEU型がたエンジンが発表はっぴょうされた^[4]^[5]。

この水素すいそ4A-GEUは既すでに研究けんきゅうが進すすめられている直ちょく噴ターボの水素すいそ仕様しようG16E-GTSとは異ことなったメカニズム（ベースエンジン従来じゅうらい通どおりのもので例れいを挙あげると、ポート噴射ふんしゃ、自然しぜん吸気きゅうき、T-VIS^{[注釈ちゅうしゃく 4]}など）を踏襲とうしゅうした改造かいぞうが施ほどこされている^[4]^[5]。

最高さいこう出力しゅつりょくに関かんしては、ベースの4A-GEUがガソリンでのストイキ燃焼ねんしょう（空そら燃もえ比ひ 1:14.7）を狙ねらった設計せっけいであり、その構造こうぞうを変かえずに水素すいそのストイキ燃焼ねんしょう（空そら燃もえ比ひ 1:34.3）を行おこなおうと水素すいそ吐出としゅつ量りょうを抑おさえていること、精密せいみつな燃料ねんりょう噴射ふんしゃ制御せいぎょが難むずかしいことなどがあり、通常つうじょうの最高さいこう出力しゅつりょくの半分はんぶん以下いか、具体ぐたい的てきな数値すうちは30psほどの出力しゅつりょくで留とどまっている^[4]^[5]。

搭載とうさい車種しゃしゅ

カローラ/スプリンター

脚注きゃくちゅう

[脚注きゃくちゅうの使つかい方かた]

注釈ちゅうしゃく

^ ヤマハ発動機やまははつどうきで開発かいはつが先行せんこうしていた1G-GEや3S-GEの技術ぎじゅつ情報じょうほうを参照さんしょうした設計せっけいである可能かのう性せいは高たかい。当時とうじのトヨタ単独たんどく開発かいはつ、生産せいさんの機種きしゅとしては5M-GEU、6M-GEU、7M-GTEUなどが挙あげられる。
^ 当時とうじトヨタのDOHCエンジン開発かいはつに携たずさわっていたヤマハ発動機やまははつどうきのエンジン系譜けいふに4A-GEエンジンの記載きさいが一切いっさい存在そんざいしていないため。^[1]
^ 「AA63カリーナでは、カムベルトカバーに『YAMAHA』の浮うき出だし文字もじが表示ひょうじされていた例れいがある」といった話はなしは枚挙まいきょに暇ひまが無ないほどであるが、それを証明しょうめいする写真しゃしんの1枚まいも見みつかっていない。
^ 稼働かどうはしていない様子ようす^[5]。

出典しゅってん

^ https://global.yamaha-motor.com/jp/design_technology/technology/img/index/powersource_img_l.jpg (PDF)
^ webモーターマガジン　【昭和しょうわの名な機き⑧】手軽てがるに高性能こうせいのうを味あじわわせてくれたトヨタの4A-GE型がたエンジン
^ テレビ神奈川てれびかながわ・新車しんしゃ情報じょうほう 86 No.482
^ ^a ^b ^c “うぉぉぉ……マジでやったぞ!!　AE86が4A-GE水素すいそ仕様しようとBEVで激走げきそう!!　「トヨタはクルマ好すきを置おいていかない」に涙なみだ出でるわ”. ベストカーWeb (2023年ねん1月がつ13日にち). 2023年ねん1月がつ13日にち時点じてんのオリジナルよりアーカイブ。2023年ねん1月がつ14日にち閲覧えつらん。
^ ^a ^b ^c ^d “水素すいそエンジンハチロクと電気でんきじどう車しゃハチロク、トヨタが2台だいのAE86をカーボンニュートラル化かエンジン音おんのある水素すいそと6速そくMT搭載とうさいBEVの楽たのしさを提案ていあん”. Car Watch (2023年ねん1月がつ13日にち). 2023年ねん1月がつ13日にち時点じてんのオリジナルよりアーカイブ。2023年ねん1月がつ14日にち閲覧えつらん。