Kluczem do sukcesu Toyoty C-HR z silnikiem benzynowym są trzy rozwiązania zwiększające jego osiągi i obniżające zużycie paliwa – turbosprężarka, system Variable Valve Timing – inteligent Wide (VVT-iW) oraz bezpośredni wtrysk paliwa D-4T. Czterocylindrowy silnik rzędowy 8NR-FTS o pojemności 1196 cm³ jest spokrewniony z dwulitrowym silnikiem opracowanym dla Lexusa NX 200t. W motorze 1.2 zastosowano nowoczesne rozwiązania, dzięki którym udało się uzyskać bardzo dobrą sprawność cieplną 36 procent oraz moc 116 KM w zakresie obrotów 5200-5600 obr./min.
Innowacyjny system sterowania zmiennymi fazami rozrządu VVT-iW (Variable Valve Timing – inteligent Wide) dotyczy zarówno czasu otwarcia zaworów dolotowych, jak i wylotowych. System VVT-iW umożliwia opóźnienie zamknięcia zaworów dolotowych w początkowej fazie suwu sprężania, przez co silnik przechodzi z konwencjonalnego cyklu Otto, który sprzyja lepszym osiągom, w oszczędny cykl Atkinsona. Drugi z nich jest używany przy bardzo niskim obciążeniu, kiedy zawór dolotowy pozostaje otwarty przez pewien czas, a część powietrza jest cofana do kolektora dolotowego, co powoduje efektywne skrócenie suwu sprężania i wydłużenie suwu pracy. To pozwala lepiej wykorzystywać energię spalin i zmniejszenie oporów sprężania.
System bezpośredniego wtrysku paliwa D-4T, który współpracuje z turbosprężarką o małej bezwładności oraz z VVTi-W, przyczynia się do uzyskania wysokiego maksymalnego momentu obrotowego 185 Nm w zakresie od 1500 do 4000 obr./min. Układ wtrysku umożliwia wielokrotne podawanie paliwa podczas każdego cyklu, optymalizując dawkę oraz długość wtrysku, co pozwala uzyskać prawidłowe spalanie w każdych warunkach pracy silnika.
W silniku 1.2 Turbo zastosowano nowy rozrusznik, skonstruowany tak, by zapewnić szybki i płynny start silnika. Kiedy system wyłącza silnik, rozrusznik zatrzymuje tłok w połowie suwu sprężania. Podczas ponownego uruchomienia w pierwszym cylindrze następuje wtrysk bezpośredni, powodując uwarstwienie mieszanki. Poprzez opóźnienie zapłonu, powstrzymywany jest wzrost momentu obrotowego, aby zapobiec nadmiernemu wzrostowi obrotów i tym samym zapewnić spokojny i płynny start.
Równie ważną rolę w optymalizacji pracy silnika odgrywa odprowadzanie ciepła. Denka tłoków są chłodzone od spodu strumieniami oleju, zaś głowica ma własny obwód chłodzenia, niezależny od obwodu chłodzącego blok silnika – pozwala to precyzyjnie kontrolować temperaturę komór spalania. Swój własny obwód ma także chłodzony cieczą intercooler między turbosprężarką a kolektorem dolotowym.
Silnik 1,2 Turbo zadebiutował w 2015 roku razem z odświeżoną wersją Aurisa, który rozpędza się do 100 km/h w 10,1 s. Ta sama jednostka pracująca pod maską Toyoty C-HR zapewnia przyspieszenie do setki w 10,9 s, a jej maksymalna prędkość to 190 km/h. Bardzo dobre osiągi i dużą elastyczność silnika udało się pogodzić z oszczędnością. Średnie zużycie paliwa wynosi 5,5 l/100 km, zaś emisja dwutlenku węgla osiąga 125 g/km. Benzynowy C-HR występuje w trzech wariantach – z 6-biegową skrzynią manualną i napędem na przednią oś lub ze skrzynią bezstopniową CVT z napędem na 2 lub 4 koła.
