1ZZ-двигатель наиболее распространен сегодня. Буквально каждый день в нашу страну ввозят все больше и больше автомобилей с этими силовыми агрегатами. Проблема в том, что в России они недостаточно изучены. Информации по ним очень мало. Давайте попробуем систематизировать то, что есть.
Краткая история
Первые двигатели "Тойота" 1ZZ начали производить в 1998 году. Изготавливали их до декабря 2007 г. Первый агрегат был разработан в Канаде. А производить их промышленно стали в Кембридже, что в южной части Онтарио.
Практически сразу двигатель отлично себя показал и использовался преимущественно на автомобилях для внутренних продаж. Эти моторы ставили на огромные количества машина С- и D-класса, причем серийно.
Если говорить формально, то он должен был заменить 7A-FW прошлого поколения. ZZ-двигатели были заметно лучше по мощности, а также не уступали по показателям экономичности. Но так как устанавливали эти моторы преимущественно на топовые модели, то они по факту заменили 3S-FE, не слишком уступая им.
Характеристики
Цилиндры двигателя имели диаметр в 79 мм. Поршень ходил на 91,5 мм. Объем агрегата составлял 1,8 л. Мощность была разной - от 120 л. с. до 140. Блок цилиндров производился из алюминия литьем под давлением. Цилиндры были из чугуна в виде гильз.
1ZZ-двигатель использовал мультиточечную систему впрыска. Газораспределительный тракт обеспечивал высокую экономичность топлива на низких оборотах. Также была отличная тяга у этого агрегата на высоких оборотах. Среди особенностей конструкции можно выделить кованые шатуны, коленчатый вал, который полностью изготовлен методом литья, а также впускной пластиковый коллектор.
В нашей стране эти агрегаты знакомы многим как двигатели Toyota. Ими комплектовались Toyota Corolla, Celica, Allex и другие модели. Рассмотрим их конструкцию подробнее.
Цилиндры и поршни
Алюминиевый литой блок цилиндров, отлитый по уникальным на тот момент технологиям, стал вторым опытом японского производителя по созданию моторов из легких сплавов. Новые двигатели Toyota имели отличие. Это открытая в верхней части рубашка для циркуляции охлаждающей жидкости, что не слишком хорошо отражается на показателях жесткости всей конструкции.
Среди преимуществ такой схемы можно отметить снижение веса. Так, агрегат в новой модификации имеет вес в 100 кг, тогда как прошлая модель весила 130. Главное - это возможность производить блок цилиндров в пресс-форме. По традиции, когда блоки изготавливали с закрытыми рубашками, агрегаты были жестче и надежнее, однако процесс был более трудным, а технология - более дорогой. Иногда смесь могла разрушаться.
Еще одна особенность — картер. Он объединяет в себе опоры коленвала. Разъемная линия картера и блока проходит как раз по линии оси коленвала. Картер, изготовленный также из легкого сплава, сделан в виде единого целого с стальными крышками для коренных подшипников. Также он увеличивает жесткость блока цилиндров.
ZZ-двигатели можно отнести к длинноходным моторам. Характеристики хода и диаметра цилиндров позволяют получить улучшенные тяговые характеристики. Это для массовых моделей является более важным параметром, нежели высокая мощность на больших оборотах. Кроме этого, топливная экономичность тоже получилась удачной.
При проектных работах над двигателем у разработчиков преобладала идея снизить трение и сделать систему максимально компактной. Это отразилось и на уменьшенных диаметрах шеек коленвала. Но возросли нагрузки на них, и, как следствие, увеличился износ.
Можно выделить поршень. Он имеет форму, которая близка к дизельному. Для снижения трения при большом его ходе конструкторы уменьшили юбку поршня. Это отразилось не лучшим образом на охлаждении. Т-образный поршень на новых машинах начинает стучать очень рано. У классических моделей такой недостаток появляется гораздо позже.
Считается, что эти двигатели имеют недостаток. Многие полагают, что ремонт двигателя 1ZZ FE невозможен. А ведь это неправда. Их вполне реально отремонтировать. Да, проблемы с ними были. Поначалу наблюдался повышенный "аппетит" на угар. Он был вызван быстрым износом и залеганием колец поршней. "Лечить" можно, но если изношена гильза, тогда выходом служит контрактный двигатель 1ZZ.
Исправление проблем в 2001 году
И здесь не слишком все правдиво. После этого неудачного года модели агрегатов серии ZZ комплектовали модифицированными кольцами. В этом же году претерпел изменения блок цилиндров. Это на ранее выпущенных моделях особо не отразилось, но можно было поставить кольца. Однако проблема никуда не пропала. И сегодня насчитывается множество случаев, когда из-за этой неполадки люди ставят контрактный двигатель даже на новые авто 2005 годов с маленькими пробегами.
ГБЦ
Головка также из легких сплавов. Камеры сгорания конической формы. Здесь горючая смесь идет к центру и формирует возле свечи своеобразный вихрь. Это способствует быстрому, а главное - полному выгоранию смести.
1ZZ-двигатель имеет степень сжатия 10:1. Но агрегат отлично работает и на 92-м бензине. Японцы утверждают, что даже лучший бензин не приведет к какому-то росту показателей. В других моделях степень сжатия побольше, им нужен бензин получше.
Вместо традиционных седел клапанов из стали здесь используют седла из легких сплавов. Они изготовлены по уникальным технологиям и в четыре раза тоньше обычных, что отлично повлияло на охлаждение.
Механизм газораспределения - это всем знакомая 16-клапанная система. Более ранние варианты имели фиксированные фазы.
Японцы уменьшили вес клапана. Это позволило значительно снизить воздействие на клапанные пружины. Здесь снова можно видеть минимизацию потерь трения, а также увеличенный износ. Японские инженеры почему-то решили отказаться от регулировки клапанных зазоров при помощи шайб. Теперь в моторах стоят регулировочные толкатели.
Радикально изменился привод ГРМ. Теперь там применяется цепь с шагом в 8 мм. Это можно назвать преимуществом, однако цепь требует частых замен. И недостатки у нее вполне существенные. Цепь требует наличия гидронатяжителя, а это повышенные требования к маслу. Японские устройства не очень качественные, да и цепь имеет свойство растягивается.
Впускной и выпускной тракты
Впускной коллектор теперь впереди. Выпускной же расположен в противоположной стороне. На этот шаг пошли из-за экологичности. Нужно было сделать катализатор быстроразогревающимся. Однако фиксировать его за выпускным коллектором не стали, выпуск поставили в заднюю часть. Катализатор - под дном.
Впускной тракт довольно длинный. Он позволил значительно увеличить отдачу на низких и средних оборотах. Вместо уже традиционного 4-патрубкового коллектора ZZ-двигатели обзавелись пауком с алюминиевыми воздуховодами.
Однако японские инженеры позже пришли к тому, что металл можно заменить пластиком.
Топливная система
Здесь тоже по сравнению с прошлыми версиями произошли изменения. Для того чтобы снизить испарения в топливных магистралях, специалисты не стали использовать схему с вакуумным регулятором. Здесь применен регулятор давления в погружном насосе. Установили новые форсунки с большим количество дыр. А смонтированы они в ГБЦ.
Что получилось
В итоге можно сказать, что инженеры сделали достаточно хороший мотор. Он мощный, экономичный, имеет хорошие возможности для модернизации. Однако владельцев больше интересует, как агрегаты ведут себя после существенного пробега, как осуществлять ремонт двигателя 1ZZ. Альтернативного мотора больше не существует.
Смазочный вопрос
Согласно инструкции к мотору, японцы советуют заливать исключительно 5W30. Существуют специальные масла производства Toyota. Это синтетические смазочные материалы вязкостью 5W30. Но конкретных рекомендаций не существует.
Многие не знают, какое масло в двигатель 1ZZ подойдет лучше всего. Есть оригинальное японское синтетическое. Но некоторые предпочитают и другие варианты. Кто-то признает нормальным и 0W-20, и 10W-30, и это не считается чем-то криминальным.
Мнения о моторе
Отзывов в интернет-пространстве особенно и не найти. Многие жалуются на повышенный расход масла. Большинство владельцев считают, что агрегат слишком придирчив к нашему топливу. Ремонт - это простая замена двигателя 1ZZ.
Многие отмечают, что после 170 000 км цилиндры выглядят отлично, головки в хорошем состоянии. Также пишут, что и впоследствии с ними проблем нет. Но это уж как повезет.
Проблему с потреблением масла решили в 2005 году, и сейчас с этим никто не сталкивается. В основном проблемный мотор - это контрактный двигатель из Европы от 2002 года выпуска.
После 2005 г. можно свободно лить в двигатель масло, и он будет его потреблять в обыкновенном режиме.
Еще владельцы иногда сталкиваются с шумом. Зачастую эта проблема решается заменой цепи. Клапаны практически не стучат.
Существует еще такой момент: плавающие обороты. Это вопрос можно решить промывкой блока дроссельной заслонки. Если вы столкнулись с вибрациями, тогда следует проверить подушки мотора сзади. Если не помогло, то остается лишь смирится с этой проблемой.
Как отмечают существующие про двигатель 1ZZ отзывы, нельзя перегревать мотор. Считается, что так можно расплавить или деформировать ГБЦ.
Как утверждают японцы, ремонту эти агрегаты не подлежат. Некоторые сервисы могут предложить гильзовку либо расточку цилиндров. Но официально ремонтом этих моторов никто не занимается.
Еще стоит сказать, что ресурс агрегата невелик. Он составляет лишь 200 тыс. км. Но после 2005 года проблему решили. И получился довольно экономичный, как раз для городских условий двигатель 1ZZ. Отзывы о нем - тому подтверждение.
К примеру, владельцы Cellica с этим мотором считают, что агрегату не хватает динамики. Расход составляет порядка 7 л на 100 км. Двигатель придирчиво относится к горючему. Если рассматривать расход масла, то этот показатель находится на уровне до 2005 года, поэтому и приходится сталкиваться с такой проблемой. Вопрос решается промазыванием прокладки картера герметиком. Но это ненадолго.
Цена
Дело в том, что поставляются эти агрегаты прямиком из Европы, после того как на них поездят европейские водители. Ввозят их в нашу страну специальные поставщики.
В разных компаниях на двигатель 1ZZ цена может существенно варьироваться. В среднем цены удерживаются примерно на уровне 50 000 - 60 000 р. Но это японское качество, которое, несмотря ни на что, позволяет успешно передвигаться по нашим дорогам на не всегда качественном топливе.
Итак, мы выяснили, какие имеет особенности 1ZZ-двигатель.
Пришло время более-менее обстоятельно поговорить о тойотовских двигателях нового поколения и в первую очередь - об 1ZZ-FE, наиболее распространенном из них. С каждым днем в страну приходит все больше автомобилей с такими агрегатами, а информации по ним по-прежнему удручающе мало. Дополним данные заокеанских коллег нашим местным опытом.Итак, двигатель Toyota 1ZZ-FE, первый представитель совершенно нового семейства, был запущен в серийное производство в 1998 году. Практически одновременно он дебютировал на модели Corolla для внешнего рынка и на Vista 50 для внутреннего, и с тех пор устанавливается на большое количество моделей классов C и D.
Формально ему надлежало заменить собой 7A-FE STD, агрегат предыдущего поколения, заметно превосходя его по мощности и не уступая по топливной экономичности. Однако, устанавливаемый на топ-версии моделей, он фактически занял и место заслуженного ветерана 3S-FE, немногим уступая ему по характеристикам.
Двигатель 7A-FE 3S-FE 1ZZ-FE
Рабочий объем, см3 1762 1998 1794
Мощность, л.с. 110-115/5800 SAE
115-120/6000 JIS 128-132/5400 DIN
135-140/6000 JIS 120-140/5600 SAE
130-140/6000 JIS
Крутящий момент, Нм 154/4400 SAE
157/4400 JIS 178/4400 DIN
186/4400 JIS 172/4400 SAE
171/4000 JIS
Степень сжатия 9,5 9,5 10,0
Диаметр цилиндра, мм 81 86 79
Ход поршня, мм 85,5 86 91,5А теперь подробнее рассмотрим конструкцию этого двигателя, отметив ее особенности, основные достоинства и недостатки.
Цилиндро-поршневая группа
Блок цилиндров - изготовлен из алюминиевого сплава методом литья под давлением, в цилиндрах установлены чугунные гильзы. Это стало вторым, после серии MZ, опытом Toyota по внедрению массовых "легкосплавных двигателей". Отличительная особенность моторов нового поколения - открытая сверху рубашка охлаждения, что негативным образом отражается на жесткости блока и всей конструкции. Безусловным преимуществом схемы стало снижение массы (в целом двигатель стал весить ~100 кг против 130 кг у предшественника), а главное - технологическая возможность изготавливать блок в пресс-формах. Традиционные блоки с закрытыми рубашками охлаждения прочнее и надежнее, но, изготавливаемые литьем в разовые формы, более трудоемки на стадии подготовки форм (в которых, к тому же, при подготовке к заливке смесь имеет склонность разрушаться), имеют бóльшие допуски и требуют, соответственно, бóльшего объема последующей механической обработки прилегающих поверхностей и постелей подшипников.
Другая особенность блока цилиндров - картер, объединяющий опоры коленчатого вала. Линия разъема блока и картера проходит по оси коленвала. Алюминиевый (точнее, легкосплавный) картер выполнен как одно целое с залитыми в него стальными крышками коренных подшипников и сам по себе дополнительно увеличивает жесткость блока цилиндров.
Двигатель 1ZZ-FE относится к "длинноходным" моторам - диаметр цилиндра 79 мм, ход поршня 91,5 мм. Это означает лучшие тяговые характеристики на низах, что для массовых моделей намного важнее, нежели повышенная мощность на высоких оборотах. Заодно улучшается и топливная экономичность (физика - меньше тепловые потери через стенки более компактной камеры сгорания). Кроме того, при проектировании движка стала преобладающей идея снижения трения и максимальной компактности, что выразилось, кроме прочего, в уменьшении диаметра и длины шеек коленчатого вала - а значит, неизбежно возросли нагрузки на них и износ.
Примечателен поршень новой формы, немного напоминающей деталь дизеля ("с камерой в поршне"). Чтобы уменьшить потери на трение при значительном рабочем ходе, была уменьшена юбка поршня - для его охлаждения это не лучшее решение. Кроме того, Т-образные в проекции поршни на свежих тойотах начинают стучать при перекладке значительно раньше, чем их классические предшественники.
Но самым значительным недостатком новых тойотовских движков стала их "одноразовость". В самом деле, оказался предусмотрен лишь один ремонтный размер коленчатого вала для 1ZZ-FE (и то - японского производства), а вот капремонт цилиндро-поршневой оказался невозможен в принципе (и перегильзовать блок тоже не выйдет).
А зря, потому как в ходе эксплуатации вскрылась очень неприятная особенность двигателей первых лет выпуска (а таких у нас было и в ближайшие несколько лет будет большинство) - повышенный расход масла на угар, вызванный износом и залеганием поршневых колец (требования к их состоянию у ZZ тем выше, чем больше ход поршня, а значит и его скорость). Подробнее вопрос рассмотрен в этом материале. Лечение одно - переборка с установкой новых колец, а в случае сильного износа гильзы - контрактный движок.
"Проблемы были с движками до 2001 года, потом их исправили и теперь все в порядке"
Увы, дела обстоят не так хорошо. После ноября 2001 двигатели серий ZZ и NZ стали комплектоваться "доработанными" кольцами, в том же году был несколько изменен блок цилиндров ZZ. Но во-первых, это никак не отразилось на выпущенных ранее двигателях - разве что появилась возможность установить при переборке "правильные" кольца. А второе и главное - проблема не исчезла: более чем достаточно случаев, когда переборки или замены двигателя потребовали в том числе и гарантийные машины выпуска 2002-2005 годов с пробегами от 40 до 110 тысяч км.Головка блока цилиндров
Сама головка блока, естественно, легкосплавная. Камеры сгорания - конического типа, при подходе поршня к верхней мертвой точке, рабочая смесь направляется к центру камеры и формирует в районе свечи зажигания вихрь, способствуя наиболее быстрому и полному сгоранию топлива. Компактный размер камеры и кольцевой выступ днища поршня (улучшающий наполнение и по-своему формирующий потоки смеси в пристеночной области - на ранней стадии сгорания давление нарастает равномернее, а на поздней - увеличивается скорость горения) способствовали снижению вероятности детонации.
Степень сжатия у 1ZZ-FE - около 10:1, однако двигатель допускает использование обычного бензина (87-й по SAE, Regular в Японии, 92-й у нас). По заявлениям производителя, увеличение октанового числа не приводит к росту мощностных показателей, а лишь уменьшает вероятность детонации. Что касается других представителей семейства (3ZZ-FE, 4ZZ-FE) - то в них степень сжатия больше, поэтому к топливной всеядности стоит относиться аккуратнее.
Интересна новая конструкция седел клапанов. Вместо традиционных стальных запрессовываемых, на двигателях ZZ применены т.н. "лазерно-напыляемые" легкосплавные седла. Они в четыре раза тоньше обычных и способствуют лучшему охлаждению клапанов, позволяя отдавать тепло в тело головки блока не только через стержень, но и в значительной степени через тарелку клапана. Заодно, несмотря на небольшой диаметр камеры сгорания, увеличился диаметр впускных и выпускных портов, а также уменьшился диаметр стержня (с 6 до 5,5 мм) - это улучшило течение воздуха через порт. Но, естественно, конструкция также получилась абсолютно неремонтопригодной.
Газораспределительный механизм - традиционный 16-клапанный DOHC. Ранний вариант для внешнего рынка имел фиксированные фазы, но основная масса движков получила затем систему VVT-i (изменения фаз газораспределения) - отличная вещь для достижения баланса между тягой на низах и мощностью на верхах, но требующая внимательного отношения к качеству и состоянию масла.
Снижение массы клапана позволило уменьшить усилие клапанных пружин, заодно сократилась ширина кулачков распределительного вала (менее 15 мм) - опять снижение потерь на трение с одной стороны и увеличение износа - с другой. Кроме того, Toyota отказалась от регулировки зазора в клапанах с помощью шайб в пользу, если можно так сказать, "регулировочных толкателей" различной толщины, стаканчики которых совмещают функции прежнего толкателя и шайбы (для высокооборотистого форсированного движка это имело бы смысл, но в данном случае - сделало регулировку зазора максимально сложной и дорогой; хорошо, что этой процедурой приходится заниматься крайне редко).
Очередное радикальное нововведение - в приводе ГРМ теперь используется однорядная цепь с малым шагом (8 мм). С одной стороны - это плюс к надежности (не порвется), в теории отсутствует необходимость относительно частой замены, требуется только изредка проверять натяжение. Но... Опять но - у цепи есть свои существенные недостатки. О шумности говорить, наверное, не стоит - разве что в основном по этой причине цепь сделана однорядной (в минус долговечности). Но в случае с цепью обязательно появляется гидронатяжитель - во-первых, это дополнительные требования к качеству и чистоте масла, во-вторых, даже тойотовские натяжители не отличаются абсолютной надежностью, раньше или позже начиная пропускать и ослабляться (предусмотренная японцами собачка выполняет свои функции отнюдь не всегда). Что такое отпущенная в свободное плавание цепь - объяснять не надо. Второй подверженный износу элемент - успокоитель, это хоть и не "чудо" производства ЗМЗ, но принципы износа у них общие.
Ну и основная проблема - растяжение, тем большее, чем длиннее сама цепь. Лучше всего дело с этим обстоит в нижневальном движке, где цепь короткая, но при обычном расположении распределительных валов в головке блока она существенно удлиняется. Часть производителей борется с этим, вводя промежуточную звездочку и делая уже две цепи. Заодно этим удается уменьшить диаметр ведомых звездочек - при приводе обоих валов единой цепью расстояние между ними и ширина головки получаются слишком большими. Но при наличии промежуточных цепей увеличивается шумность передачи, количество элементов (как минимум, два натяжителя), да и с надежным креплением дополнительной звездочки возникают некоторые проблемы. Посмотрим же на ГРМ 1ZZ-FE - цепь здесь вызывающе длинная.
Хотя применение цепи и подразумевало уменьшение затрат на техобслуживание, но на деле произошло скорее обратное, так что средний срок службы цепи составляет ~150 тысяч км, а затем ее постоянный грохот заставляет владельцев принимать меры.
Впуск и выпуск
Бросается в глаза расположение впускного коллектора - теперь он находится спереди (ранее практически всегда на поперечно-расположенных двигателях он находился со стороны моторного щита). Выпускной коллектор также переместился на противоположную сторону. В значительной степени это было вызвано традиционным экологическим помешательством - необходимо сделать катализатор как можно быстрее прогревающимся после запуска, а значит нужно разместить его максимально близко к двигателю. Но если устанавливать его сразу за выпускным коллектором, сильно (и совершенно напрасно) перегревается подкапотное пространство, дополнительно греется радиатор и т.д. Поэтому на ZZ выпуск ушел назад, а катализатор - под днище, при этом второй вариант борьбы за сертификаты (малый пре-катализатор за коллектором) не потребовался.
Длинный впускной тракт способствует увеличению отдачи на низких и средних оборотах, однако при переднем расположении впускного коллектора сделать его достаточно протяженным затруднительно. Поэтому вместо традиционного цельнолитого коллектора с 4-мя "параллельными" патрубками, на первом 1ZZ-FE появился новый "паук", похожий на выпускной, с четырьмя алюминиевыми трубчатыми воздуховодами равной длины, ввареными в общий литой фланец. Плюс - изготовливемые прокатом воздуховоды имеют намного более гладкую поверхность, чем литые, минус - не всегда безупречная сварка фланца и труб.
Но позднее японцы все-таки заменили металлический коллектор пластиковым. Во-первых - экономия цветного металла и упрощение технологии, во-вторых - снижение нагрева воздуха на впуске из-за меньшей теплопроводности пластмассы. В пассиве - сомнительная долговечность и чувствительность к перепадам температур.
Привод навесных агрегатов. Здесь тойотовцы проделали примерно то же, что и с цепью. Генератор, насос ГУР, кондиционер и помпа приводятся единым ремнем. В плюс компактности (один шкив на коленвалу), но в минус надежности - значительно больше нагрузка на ремень, не особо надежен гидронатяжитель, а в случае чего - из-за насоса системы охлаждения не удастся сбросить ремешок заклинившего устройства и ковылять дальше... Навесное для серии ZZ, кстати, тоже получилось эндемичное - из-за сильно усовершенствованных креплений.
Фильтры. Наконец-то тойотовские инженеры смогли грамотно (хотя и менее удобно для обслуживания) расположить масляный фильтр - отверстием вверх, так что традиционные проблемы с давлением масла после запуска отчасти решаются. А вот поменять топливный фильтр теперь так просто не получится - он помещен в бак, располагаясь на одном кронштейне с насосом.
Система охлаждения. Теперь поток охлаждающей жидкости проходит через блок по U-образному маршруту, охватывая цилиндры с обеих сторон и существенно улучшая охлаждение.
Топливная система. Здесь также произошли заметные изменения. Чтобы уменьшить испарение топлива в магистралях и баке, Toyota отказалась от схемы с линией возврата топлива и вакуумным регулятором (при этом бензин постоянно циркулирует между баком и двигателем, нагреваясь в подкапотном пространстве). На двигателе 1ZZ-FE применен регулятор давления, встроенный в погружной топливный насос. Использованы новые форсунки с "многодырочным" торцевым распылителем, установленные не на коллекторе, а в головке блока цилиндров.
Схема системы впрыска (1ZZ-FE для USA). 1 - электропневмоклапан системы улавливания паров топлива, 2 - адсорбер, 3 - аккумулятор, 4 - датчик температуры воздуха на впуске, 5 - воздушный фильтр, 6 - электропневмоклапан продувки адсорбера, 7 - датчик давления паров топлива, 8 - регулятор давления топлива, 9 - реле топливного насоса, 10 - датчик положения дроссельной заслонки, 11 - клапан ISCV, 12 - электронный блок управления, 13 - индикатор "CHECK ENGINE", 14 - выключатель запрещения запуска, 15 - усилитель кондиционера, 16 - датчик скорости, 17 - выключатель стартера, 18 - разъем DLC3, 19 - датчик абсолютного давления во впускном коллекторе, 20 - форсунка, 21 - катушка зажигания, 22 - датчик положения распределительного вала, 23 - датчик детонации, 24 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 25 - датчик положения коленчатого вала, 26 - кислородный датчик B1S1, 27 - кислородный датчик B1S2 (только внешний рынок), 28 - катализатор.
Система зажигания. На ранней версии использовалась бестрамблерная схема DIS-2 (одна катушка на две свечи), а затем все двигатели получили систему DIS-4 - отдельные катушки, расположенные в свечном наконечнике (свечи, кстати, на 1ZZ-FE используются самые обыкновенные). Плюсы - точность определения момента подачи искры, отсутствие высоковольтных линий и механических вращающихся деталей (не считая роторов датчиков), меньше количество циклов работы каждой отдельной катушки, да и мода такая, в конце концов. Минусы - катушки (да еще и совмещенные с коммутаторами) в колодцах головки блока сильно перегреваются, зажигание нельзя подрегулировать вручную, больше чувствительность к свечам, обрастающим "красной смертью" от местного бензина, и, главное, статистика и практика - если при традиционной трамблерной системе катушка (особенно выносная) практически не фигурировала среди выходящих из строя деталей, то в DIS любого производителя их замена (в т.ч. в виде "узлов зажигания", "модулей зажигания"...) стала обычным делом.
Так что же в итоге? Тойотовцы создали современный, мощный и достаточно экономичный двигатель с хорошими перспективами модернизации и развития - наверное, идеальный для нового автомобиля. Но нас больше волнует, как ведут себя движки на второй-третьей сотне тысяч, как переносят не самые щадящие условия эксплуатации, насколько поддаются местному ремонту. И здесь нужно признать - борьба между технологичностью и надежностью, в которой Toyota раньше практически всегда стояла на стороне потребителя, закончилась победой hi-tech"а над долговечностью. И жаль, что альтернативы двигателям нового поколения больше нет...
Двигатель 1ZZ-FE применяется для установки на автомобили Toyota Corolla CE / LE / S, Fielder, Runx (Япония), Toyota Allion, Toyota Premio, Toyota Vista и Vista Ardeo, Toyota Will, Pontiac Vibe, Toyota Celica GT, Toyota Avensis, Toyota RAV4, Lotus Elise и другие.
Основные принципы при построении двигателя были – высокая производительность, легкий и компактный размер, низкие выбросы. Особенностями двигателя 1ZZ-FE являются кованые шатуны, цельнолитой коленчатый вал и впускной коллектор из пластика. Серия ZZ это первый полностью алюминиевый двигатель Toyota.
Характеристики двигателя Toyota 1ZZ-FE 1.8 Королла, Филдер, Авенсис, РАВ 4
Параметр | Значение |
---|---|
Конфигурация | L |
Число цилиндров | 4 |
Объем, л | 1,794 |
Диаметр цилиндра, мм | 79 |
Ход поршня, мм | 91,5 |
Степень сжатия | 10 |
Число клапанов на цилиндр | 4 (2-впуск; 2-выпуск) |
Газораспределительный механизм | DOHC |
Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 |
Номинальная мощность двигателя / при частоте вращения коленчатого вала | 92-107 кВт - (120-140 л.с.) / 6000 об/мин |
Максимальный крутящий момент / при частоте вращения коленчатого вала | 161-179- Н м / 4200 об/мин |
Система питания | мультиточечная система впрыска топлива (MPFI) |
Рекомендованное минимальное октановое число бензина | 92 |
Экологические нормы | Евро 4, Евро 5 |
Вес, кг | 102 |
Конструкция
Четырехтактный четырехцилиндровый бензиновый с электронной системой управления впрыском топлива и зажиганием, с рядным расположением цилиндров и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал, с верхним расположением двух распределительных валов. Двигатель имеет жидкостную систему охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией. Система смазки комбинированная: под давлением и разбрызгиванием.
Блок цилиндров
Блок цилиндров 1ZZ-FE изготовлен из алюминиевого сплава. Цилиндры представляют собой чугунные гильзы. Блок цилиндров не подлежит ремонту.
Головка блока цилиндров
Головка блока цилиндров 1ZZ-FE легкосплавная. Привод распределительных валов осуществляется однорядной роликовой цепью. Для изменения характеристик двигателя на низких и высоких частотах вращения применена система изменения фаз газораспределения (VVT-i), что помогает обеспечить отличную топливную экономичность.
Впускной и выпускной клапаны
Общая длина клапана 88,65 мм. Диаметр тарелки впускного клапана 31 мм, выпускного – 26 мм. Диаметр стержня впускного клапана - 5,470-5,485 мм. Диаметр стержня выпускного клапана - 5,465-5,480 мм.
Коленчатый вал
Поршень
Параметр | Значение |
---|---|
Диаметр, мм | 78,925 - 78,935 |
Диаметр поршневого пальца – 20 мм.
Toyota Motor Corporation – известная во всем мире автомобилестроительная корпорация. Как самостоятельная компания была основана в 1937 году. Одновременно с производством отлично зарекомендовавших себя на мировом авторынке автомобилей, концерн большое внимание уделяет разработке и производству современных . Первые силовые агрегаты для своих автомобилей компания начала изготавливать в 1939 году и с тех пор выпустила огромное количество самых разнообразных моторов. В числе наиболее известных из них – двигатель 1ZZ, который на протяжении 19 лет (1998-2007) производился в трех вариантах:
Технические характеристики
ПАРАМЕТР | ЗНАЧЕНИЕ |
---|---|
Рабочий объем цилиндров, куб. см | 1794 |
Номинальная мощность, л. с. (при 5600...6400 об/мин.) | 120...143 |
Мах крутящий момент, Нм (при 4400...4200 об/мин.) | 165...171 |
Степень сжатия | 10 |
Количество цилиндров | 4 |
Количество клапанов на цилиндр, шт. | 4 |
Общее количество клапанов, шт. | 16 |
Диаметр цилиндра, мм | 79 |
Ход поршня, мм | 91.5 |
Система питания | Мультиточечный впрыск (MPFI+VVT-i) |
Горючее | Неэтилированный бензин АИ-92 |
Расход топлива, л/100 км (город/трасса/смешанный) | 10,3/6,2/7,7 |
Система смазки | Комбинированная (разбрызгивание +под давлением) |
Тип моторного масла | 10W-30, 5W-30 |
Количество моторного масла, л | 3.8 |
Система охлаждения | Жидкостная, замкнутого типа, с принудительной циркуляцией по U-образному каналу |
Охлаждающая жидкость | На основе этилен-гликоля |
Моторесурс, тыс. час. | 200 |
Двигатель устанавливался на автомобилях: Chevrolet Prizm, Lotus Elise, Pontiac Vibe. Toyota: Corolla, Avensis, Celica, Matrix и многих др.
Описание
Любой двигатель 1ZZ – это рядный четырехцилиндровый силовой агрегат, блок цилиндров которого изготовлен из алюминиевого сплава.
Тонкостенные чугунные гильзы цилиндров вплавлены в материал основного блока. Внешние стенки гильз имеют конструктивные элементы, способствующие их прочному сцеплению с основой.
Головка блока цилиндров двигателя 1ZZ FE выполнена из алюминиевого сплава. Газораспределительный механизм представляет собой 16-клапанный DONC.
Конструктивно блок цилиндров моторов этой серии отличается от остальных:
- открытой сверху рубашкой охлаждения. Это позволило значительно повысить технологичность изготовления. При этом несколько снизилась прочность блока;
- массивным легкосплавным картером, который выполнен заодно со стальными крышками коренных подшипников. Линия разъема картера и блока цилиндров проходит по оси коленчатого вала, что повышает жесткость блока цилиндров и несколько компенсирует потерю прочности, вызванную наличием открытой рубашки охлаждения.
Двигатель 1ZZ FE – это длинноходный мотор, у которого ход поршня больше диаметра цилиндра. Такое решение позволило улучшить тягу на низких оборотах и уменьшить потерю тепла сквозь стенки камеры сгорания, объем которой уменьшен.
Интерес представляет также конструкция седел клапанов. При их изготовлении была использована технология лазерного напыления, что позволило не только уменьшить толщину седла, но и улучшить охлаждение клапанов.
Регулировка клапанов осуществляется с помощью регулировочных толкателей разной толщины, стаканы которых одновременно выполняют роль толкателя и шайбы. Привод газораспределительного механизма осуществляется однорядной роликовой цепью.
Приводной механизм включает в себя:
- выносной гидронатяжитель с храповым механизмом и пружиной преднатяга;
- специальную форсунку для смазки;
- башмак натяжителя;
- успокоитель.
Техническое обслуживание
Требования к техническому обслуживанию моторов концерна Toyota тех лет выпуска практически одинаковы и сводятся в основном к своевременному проведению таких процедур, как:
- замена моторного масла через каждые 10 000, а лучше после 5000 км пробега.
- регулировка зазоров клапанов газораспределительного механизма каждые 20 000 км.
- замена цепи привода механизма газораспределения каждые 150…200 тыс. км.
В полной мере это касается и двигателя 1ZZ EF, который относится к категории так называемых «одноразовых» силовых агрегатов. Капитальный ремонт этих моторов невозможен в принципе, так как перегильзовка гильз цилиндров производителем не предусмотрена. Это касается также и вкладышей коленчатого вала.
Неисправности
Двигатель 1ZZ EF достаточно хорошо известен отечественным автолюбителям. Поэтому его слабые места также хорошо изучены. Чаще всего встречаются неисправности, изложенные в таблице.
ДЕФЕКТЫ | ПРИЧИНЫ | КАК УСТРАНИТЬ |
---|---|---|
Шум и стук в двигателе 1zz fe. | Растянулась цепь привода газораспределительного механизма – может появиться после 150 тыс. км пробега. | 1. Заменить цепь. 2. Проверить и при необходимости заменить натяжитель и успокоитель цепи. |
Двигатель 1zz fe работает неустойчиво (плавают обороты). | Засорились: 1. Клапан холостого хода. 2. Блок дроссельной заслонки. | Промыть засорившиеся узлы. |
Большой расход моторного масла. | Износ маслосъемных колец. | 1. Поменять маслосъемные кольца на новые, выпущенные после 2005 года. 2. Довести объем моторного масла до 4,2 л. Примечание: раскоксовка колец дефект не устраняет. |
Сильная вибрация мотора. (характерная особенность мотора). | Может выйти из строя задняя подушка крепления двигателя. | Проверить и при необходимости заменить заднюю подушку крепления. |
Тюнинг
Существует несколько способов увеличения мощности двигателя 1ZZ FE:
- Наиболее эффективный способ увеличения мощности – установка компрессора Toyota SC14.
Кроме компрессора на мотор устанавливают интеркулер для охлаждения воздуха наддува; клапан Blow-off для стравливания воздуха при резком закрывания дроссельной заслонки; форсунки 440 сс; топливный насос Walbro 255 lph. Настроив соответствующим образом технические характеристики мотора при помощи Greddy E-manage Ultimate, можно выжать из него (без доработки штатной цилиндропоршневой группы) мощность порядка 200 л. с.
- Существует также способ, позволяющий довести мощность двигателя 1ZZ FE до 300 и более л. с.
Для этого необходимо: приобрести и установить на двигатель турбокит с турбиной Garrett GT284 (интеркулер, blow-off и пр.); форсунки 550/630 сс; топливный насос Walbro 255 lph; кованые шатуны; поршни под степень сжатия 8,5; организовать выхлоп на трубе 2,5 дюйма; заменить штатный блок управления силового агрегата на Apexi Power FC.
- Если владельцу японского автомобиля понадобится незначительно увеличить мощность двигателя 1ZZ FE (не более 30 л. с.), то ему будет достаточно: поменять штатные распределительные валы на Monkey Wrench Racing Stage 2 (фаза 272, подъем 10 мм); организовать прямоточный выхлоп с пауком 4-2-1; обеспечить подачу холодного воздуха.