トヨタ 【1G-GTEU】マークII/クレスタ/ソアラ/セリカXX……夢と憧れの2.0ℓ直６ツインカム24Vツインターボ

80年代に突入すると、国産車の性能は一気にステップアップし、最高速度も200km/hを超える時代を迎える。その性能を支えるエンジンは、新時代の技術が惜しみなく投入されていき、各社の激しい高性能化競争がスタート。次に出るエンジンはどこまで高性能化しているのか、新しいエンジンが登場するたびに、ワクワク、ドキドキした。なかでもトヨタの1G-GTEUは、当時憧れの直6ツインカム24バルブエンジンにツインターボを装着したという、まさに夢のようなエンジンだった。 TEXT●朝岡利道（ASAOKA Toshimichi）　PHOTO●桜井淳雄（SAKURAI Atsuo）

1981年に開催された第24回東京モーターショーのトヨタブースに参考出品され、注目されたエンジンがあった。1G-GEU型2ℓ直列6気筒ツインカム24バルブエンジンだ。それも無理はない。このエンジンは、直列6気筒でしかも1気筒当たり4バルブのツインカムヘッドが与えられていたからだ。 今でこそ、トヨタのエンジンはコンパクトカーからミニバンに至るまですべてツインカム4バルブヘッドとなり、ありがたみがすっかり薄れてしまっているが、当時としてはレーシングカーのみが採用するような超高性能なメカニズム。他社では、過去に日産スカイラインGT-R（とフェアレディZ432）に搭載していたS20型2ℓ直6エンジンのみが採用。81年当時では、日産が発表したばかりのFJ20E型エンジンに採用（こちらは4気筒）しているだけだった。 そんな高性能なエンジンが、トヨタの次期新型車に搭載されるというのだから、期待されるのも当然。翌1982年にマークⅡ、チェイサー、クレスタ3兄弟と、セリカXXに搭載されデビュー。最高出力160ps/6400rpm、最大トルク18.5kg-m/5200rpm（ともにグロス値）は、当時の2ℓエンジンとしては最強のスペックを誇った。 が、このエンジンもその後に続くエンジンの高性能化戦争の幕開けに過ぎなかった。1G-GEU型エンジンは、さらに高性能化の道を歩むことになる。 79年に日産がL20型エンジンに日本で初めてターボチャージャーを組み合わせて高性能化を図る。続いて81年には、4バルブDOHCのFJ20E型をスカイラインに搭載し、さらに83年にはFJ20E型にターボを組み合わせたFJ20ET型で190ps（グロス値）という2ℓエンジンとしては超高性能なスペックで登場。さらに翌84年にはFJ20ET型に空冷インタークーラーを装着したより高性能な205ps版を発表しトヨタを引き離す。 しかし、トヨタには1G-GEU型という国内最強の2ℓツインカム24バルブエンジンがある。これにターボを装着すれば形勢は一挙に逆転するのでは。そんな予想を誰もがしたのは当然で、その期待にトヨタが応えたのが1G-GTEU型エンジンだ。85年、トヨタは単にターボチャージャーを装着するだけでなくツインターボチャージャーという日本初の最新技術を搭載して発表。直6ツインカム24バルブツインターボという、盆暮れ正月が1度にやってきたようなエンジンは、185ps/6200rpmの最高出力と24.0kg-m/3200rpmの最大トルクを発生。数値的にはFJ20ET型の205psのほうが高性能に思えるが、こちらはグロス値であり、1G-GTEU型の185psはネット値。FJ20ET型の205psをネット値に換算すると15％程度ダウンすることを考えると、いかに1G-GTEU型が高性能であるかがわかるだろう。 1G-GTEU型エンジンを紹介するにあたって、ベースとなる1G-EU型エンジンから話をすることにしよう。 ご存知のように、1980年代は税制上排気量2ℓ以下の5ナンバー車と排気量2ℓ以上の3ナンバー車では、税金額が3倍程違っていた。そこで、小型車の上限である2ℓエンジンが、一般的に上級エンジンとして据えられていた。トヨタは、2ℓ直6エンジンとして1965年誕生のM-EU型SOHCエンジンを持っていたが、79年にターボチャージャーを装着して145ps（グロス値）を得ていたものの、やはりエンジンの古さは隠せなかった。特に、年々厳しくなっていく排出ガス規制をクリアさせるのが難しくなっていた。そこで、トヨタは1980年に全く新規の直列6気筒エンジンをクレスタに搭載して発表。これがLASRE・1G-EU型SOHC12バルブエンジンだ。 LASREとはLight-Weight Advanced SuperResponse Engineの頭文字をとったもので、軽量で抜群のレスポンスを示すエンジンといったところか。実際、LASRE・1G-EU型は軽快な吹け上がりを示した。 性能面では、最高出力125ps/5400rpm、最大トルク17.5kg-m/4400rpm（ともにグロス値）を発生。クレスタでは10モード燃費で9.8km/ℓと、当時の2ℓエンジンとしてはなかなかの性能をもっていた。

現代的なエンジンの元祖

G型の名前を冠するのは2代目となる1G型は、1980年3月にクレスタに搭載されてデビューした。このG型とS型、A型の3機種を総称してトヨタでは“LASRE”エンジンと呼ぶ。特に省資源、省エネルギー、静粛性を前面に押し出した点が現代的だ。動力性能的にはターボやスーパーチャージャーを装着して出力を変えたモデルを出していたことから、「金太郎飴（どこを切っても同じ）」と揶揄されることもあったが、直6でありながら直4なみのサイズとし、シリンダーブロックなどの主要部品をはじめ各部品の徹底した軽量化で整備重量は154kgと世界トップクラスの軽さを誇った。

型式　1G-GTEU 種類　水冷直列6気筒DOHC 総排気量(cc)：1988 ボア×ストローク(mm)：75.0×75.0 圧縮比：8.5 最高出力(kW/rpm)：136/6200 最大トルク(Nm/rpm)：240/3200

OTHER SIDE

〈1G-GTE〉

1G型ファミリー最強のGTEU

〈1G-GTE〉

1G-GE型2ℓSOHC12バルブエンジンから派生した最強版、1G-GTEU型2ℓツインカム24バルブツインターボエンジン。当時の最新技術をフルに投入し、最終仕様ではリッター100psを超える、210ps/28.0kg-m と2ℓエンジンとしてはトップクラスのパフォーマンスを発揮。マークⅡ3兄弟、ソアラ、スープラといったスポーティバージョンに搭載され人気を博した。今でもこのエンジンのファンは多い。

〈1G-GE〉1G-GE型エンジンは、グロス125psでデビューし、細部の変更を受けて1G-Ⅱとなり、最終的にはネット105psに落ち着く。のちに、ツインカム仕様、ツインカムツインターボ仕様、スーパーチャージャー仕様など多仕様が展開された。

〈1G-GE〉1G-GE型エンジンは、グロス125psでデビューし、細部の変更を受けて1G-Ⅱとなり、最終的にはネット105psに落ち着く。のちに、ツインカム仕様、ツインカムツインターボ仕様、スーパーチャージャー仕様など多仕様が展開された。

〈1G-GZE〉1G-GE型ツインカムエンジンをベースに、ルーツ型スーパーチャージャーを組み合わせたのが1G-GZE型。アクセルペダルの踏み込みに瞬時に反応して、低速から力強く加速する点が魅力だった。

〈1G-FE〉高効率・省燃費、低公害の手段として4バルブツインカムのシステムを応用したのが、1G-FE型。排気側のカムだけをベルトで駆動し、吸気側はシザーズギヤで排気側と連結することで駆動。

1G-EU型の最大の特徴は、初めから2ℓの排気量のみに的を絞っている点。そのため、各部を合理的に割り切って設計できたため、整備重量は154kgと旧型のM-EU型エンジンに比べて30kgほど軽量化に成功。サイズ的にもかなりスリム化している。排気量2ℓ専用ということで、ブロックの肉厚を抑え、ボアピッチ間を10.5mmと最小限に狭くとっていることが大きく効いている。一般的にはこの1.5~2倍近く取るのが普通だ。 このため、このブロックを使ってボアアップで排気量を大きくし性能を向上させることは不可能であり（当時としては排気量アップによる高性能化は選択肢になかっただろうが）、このため、高性能化に当たってはヘッドのツインカム化、過給器装着といった手法が採られ、バリエーションが拡大していくことになる。 1G-EU型エンジンのスペックをもう少し掘り下げると、ボア×ストロークは75×75mmのスクエアで総排気量は1988cc。ウェッジ型燃焼室を持つ2バルブSOHCで、カムはベルト駆動。圧縮比は8.8。EFI燃料噴射コントロールを採用し、使用燃料はレギュラーガソリン。ロングインテークポート方式の採用で、中低速域の吸入効率を高め、中低速トルクを向上。実用面を重視した設計だ。また、エンジン内部の機械損失を小さくし、エンジン性能を高める方向もトライ。ピストン、コンロッドの小型軽量化。コンロッドベアリング幅を狭めて摩擦を低減。オイルジェット採用によるフリクションロスの低減などが採用されているのも特徴といえる。 1G-EU型をベースに、ヤマハが設計したツインカム24バルブヘッドを載せて高性能化を図ったのがLASERα1G-GEU型だ。LASERにαが付いたのは、従来のLASERと一線を画するということを示しているという。エンジンスペックを見てみると、ボア×ストロークは75×75mmの総排気量は1988ccで、1G-EU型をそのまま踏襲。ペントルーフ型燃焼室を持つ4バルブDOHCで、カムはベルト駆動。圧縮比9.1。EFI燃料噴射コントロールを採用し、さらに点火時期、アイドル回転数（600rpm）等を統合制御するTCCS（TOYOTA Computer Controlled System）を採用し、より高度なエンジン制御を実現。使用燃料はレギュラーガソリン。インテークマニフォールドには、高出力と中低速域のドライバリティを両立させるアイデアとして、T-VIS（TOYOTA VariableInduction System） を採用。これは、サージタンク入口に置かれたスロットルボディに径の違う2つのスロットルバルブを設け、長さの異なる2系統の吸気経路を作ることにより、全域での性能アップを目指したものだ。 ちなみに、吸排気バルブの挟み角は50度と狭く、浅いペントルーフ型燃焼室を構成。バルブ径は吸気28mm、排気23mmで、1G-EU型と比較した場合、バルブ面積は16％ほど増加。バルブはダイレクト駆動方式。白金プラグを採用することで、10万km無調整無交換を実現した。 さて、ツインターボの1G-GTEU型だ。このエンジンは、1G-GEU型ツインカ24バルブエンジンをベースに、ツインターボ化した高性能版だ。従って、基本的なエンジンスペックは1G-GEU型と共通だ。 ツインターボ化に当たり変更したポイントは、過給によるノッキングを抑えるために圧縮比を9.1から8.5に下げ、ノッキングセンサーを2番と5番シリンダーに装着。ノッキングを感知すると、ウェイストゲートを開いて過給圧を下げる。また、水冷式のインタークーラーを装着することにより吸入空気温度を下げることができ、ノッキングを防ぐとともにパワーアップも実現している。このほかにも、ディストリビューターを排してイグニッションコイルから直接点火プラグに電気を流す、DLI（Distributor LessIgnition） と呼ばれる同時点火方式も採用している。 大型のシングルターボで過給せず、小型のターボ2個で過給するメリットは、過給のレスポンスアップによるターボラグの減少、すなわちアクセルペダルを踏みこんでから過給が始まるまでの時差が小さくなることだ。また、排気マニホールドを1-3番と4-6番のふたつに分けてそれぞれにターボを装着することで、1-6番までをひとつにまとめてそこにターボを装着した場合より大幅に排気干渉を低減して、排気効率を高めることができる点も見逃がせない。部品点数が増えて複雑化し、コスト面でもアップするが、その分を差し引いても確実に高性能を実現できるシステムとしてツインターボは採用されたわけだ。 1G-GTEU型エンジンは、その後も水冷インタークーラーから空冷インタークーラーへの仕様変更やレギュラーガソリン仕様からハイオク仕様へとチューニングがほどこされることにより、最高出力210ps/6200rpm、最大トルク28.0kg-m/3800rpmにまで性能が向上。初代スープラに、マイナーチェンジで新型エンジンの1JZ-GTE型2.5ℓ直6ツインカムツインターボが搭載されても、1G-GTEU型は1993年2代目スープラが登場するまで、最後まで残された。

動弁系

1G-GTEU型の吸排気バルブの挟み角は50度と狭く、浅いペントルーフ型燃焼室を構成。カムシャフトはY歯タイミングベルト、バルブはダイレクト駆動方式を採用。アジャスティングパッド（シム）をリフター（バケット）の外側に配置し、カムシャフトを外さずにパッドの交換を可能にしている。ツインターボ化に伴い、大出力発生時の燃料流量に対応できるように電圧制御式フューエルポンプを採用。また、水冷式オイルクーラーも採用。同じ1G系ながら各部に気が配られている。

インジェクター

1G-GTEU型ツインターボエンジンでは、4バルブツインカムエンジンとしてのレスポンスをより向上させ、過渡特性も高めようと、燃料を2方向に噴射する2ホールタイプのインジェクターを採用。1G-EU型ツインカム24バルブエンジンに採用されたものより小型であり、流量は295cc/min。ふたつあるインジェクターの燃料吐出口は、各気筒のふたつの吸気ポートへ正確に噴射できるようになっている。現在では、2ホール以上の多ホールインジェクターも登場し、エンジン形式や特性に合わせて採用され効果を発揮している。そういった意味で、2ホールインジェクターを採用した1G-GTEU型はその先駆けといっていいだろう。

日本初のDOHCツインターボ

当時の“ツインターボ”はV型エンジンの各バンクにそれぞれターボチャージャーを装着するレイアウトを採用。1G-GTEU型のように直列6気筒エンジンをツインターボ化して量産した例は世界初であり、そういった意味で画期的なエンジンだった。採用されたターボチャージャーはトヨタ内製のCT12型。シングルターボのM-TEU型に採用されたターボチャージャーと比べると、コンプレッサーホイール径が50mm(M-TEU型は60mm)、タービンホイール径は52mm(同59mm)と一回りほど小型化されている。

水冷式インタークーラー

初期型の1G-GTEU型は水冷式インタークーラーを採用。ウォーターポンプやサブラジエーターといったパーツが必要で、空冷式よりシステムが複雑になるが、サージタンクまでの吸気側パイプの取り回しを長くしなくて済むので、その分圧損が少ないという利点がある。ただし、冷却効率という点では安定はしているものの空冷式ほど大幅に冷却できないという弱点もある。むしろスペースの問題で水冷式を採用した可能性は高い。実際、後に空冷式を採用し性能向上を果たしている。

吸排気の流れ

エキゾーストマニフォールドは、1-3番と4-6番の3気筒ずつ2系統に分割してそれぞれにターボチャージャーを装着。2分割にすることで排気干渉を大幅に低減した。排気タービン側を向かい合わせにすることで、タービンを通過した排気ガスは1カ所に合流し、触媒、マフラーへと流れる大気に排出される。