| 03.1428 Обновлены наличие цены на контрактные агрегаты  Обновлены наличие цены на контрактные агрегаты 06.1324 На сайте выложено уникальное видео падения метеорита в озеро Чебаркуль. Премьерный показ уникального видео падения метеорита в озеро Чебаркуль. 04.1309 Устройство АКПП  На сайте выложены схемы внутреннего устройства АКПП Toyota 03.1309 Выложен новый прайс на двигатели автомобилей европейского производства 03.1303 Обновлен лист цен Обновлен прайс-лист 04.03.2013 |
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. Возьмем за основу данные заокеанских коллег и дополним 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.
А 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 внедрениюю массовых "легкосплавных двигателей". Отличительная особенность моторов нового поколения - открытая сверху рубашка охлаждения, что самым 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 большие допуски и требуют, соответственно, большего 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 коленчатого вала. Алюминиевый (точнее, легкосплавный) картер выполнен как одно целое с залитыми в него стальными крышками подшипников коленчатого вала 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, напоминающей скорее 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.
 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). Лечение одно - переборка с установкой новых колец, а в случае сильного износа гильзы - контрактный движок. 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 - несколько больше 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 маслу. 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 не часто). Очередное радикальное нововведение - в приводе ГРМ теперь используется однорядная цепь с малым шагом (8 мм). С одной стороны - это плюс к надежности (не порвется), 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. 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 самой цепи - растяжение - тем большее, чем длиннее сама цепь. Лучше всего дело с этим обстоит в нижневальном движке, где цепь самая 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.
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 разместить его максимально близко к двигателю. Но если установить его сразу за выпускным коллектором (как, например, в Ipsum'е), сильно (и совершенно напрасно) перегревается подкапотное пространство, дополнительно греется радиатор и т.п. 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 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.
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 натяжитель, 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 "четырехдырочным" распылителем, установленные не на коллекторе, а в головке блока цилиндров.
Резюме 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... |
=============================== ===============================
===============================
Наши посетители: неактивные точки - прошлые визиты. активные точки - сейчас на сайте. =============================
Наши цены
=============================
============================= |
avto74.com
Автор статьи 03 июня 2014 На сегодняшний день 1ZZ FE считается одним из самых прогрессивных и распространенных двигателей, устанавливаемых на автомобили Toyota. Двигатель 1ZZ FE начали выпускать в 1998 году, а первыми автомобилями с ним стали Corolla и Vista 50. После этого двигатель начали активно устанавливать на разнообразные модели автомобилей класса С и D.
Недостатком таких двигателей считается увеличенный расход масла, причем его потребление растет при увеличении пробега. Причиной этому являются поршни, в создании которых инженеры допустили небольшую ошибку. В поршнях, выпущенных до 2005 года, находится всего 4 маслоотводящих отверстиях. В связи с таким устройством масло просто не успевает возвращаться в двигатель на высоких оборотах и как следствие выгорает. В новых же поршнях маслоотводящих отверстий 8 и они большие.
Главной положительной особенностью двигателя 1ZZ FE является то, что при обрыве ремня ГРМ не происходит загибания клапанов и других серьезных нарушений. При обрыве ремня ГРМ, его нужно просто заменить и можно сразу ехать дальше. Чтобы этого не происходило, ремень нужно менять вовремя.
Блок цилиндров двигателя изготовлен из сплава алюминия и отлит под давлением. Гильзы, вставленные в блок, изготавливают из чугуна.
Двигатель 1ZZ-FE относят к «длинноходным», то есть он имеет большой ход поршня, что обеспечивает отличную тягу на низких оборотах. Ход поршня составляет 91.5 мм при диаметре цилиндра в 79 мм.
Чтобы снизить силы трения и сделать двигатель более компактным, инженеры решили уменьшить площадь шеек коленвала. Хотя это и дало некоторые преимущества, зато увеличило нагрузку на подшипники.
Также изменили поршень, теперь его конструкция чем-то напоминает ту, которая применяется в дизельных двигателях, то есть присутствует камера сгорания. Юбку поршня при этом уменьшили. Компрессия в исправном двигателе должна составлять 10:1.
Существенным недостатком двигателя 1ZZ-FE является то, что в нем нет возможности заменить поршневую при ее износе. Все, что можно сделать – это сменить поршневые кольца. Если же поршневая сильно изношена, двигатель просто меняют.
Еще один нюанс касается коленчатого вала, завод изготовитель выпускает вкладыши только одного ремонтного размера для этого двигателя.
На двигателе 1ZZ FE установлена 16-ти клапанная головка, отлитая из легкосплавных металлов. Камеру сгорания сделали конической, это улучшает поджог, так как при сжатии топливо стремиться прямо к электроду свечи.
Интересным новшеством стало применение лазерно-напыляемых седел клапанов. Благодаря такой технологии тепло интенсивнее отходит от клапанов. К сожалению, при повреждении седла ремонту оно уже не подлежит.
Что же касается привода ГРМ, то здесь начали использовать однорядную цепь, шаг которой составляет 8 мм.
Впускной коллектор в новом двигателе 1ZZ FE решили расположить спереди, а что касается выпускного коллектора, то его также перенесли на другую сторону.
На двигатель решили установить новую топливную систему, теперь 1ZZ FE питается от новых, 4-ёх дырочных форсунок, ввернутых в ГБЦ. Также изменения коснулись и топливного насоса, на этот раз решили применить регулятор давления. В результате таких модернизаций получился мощный, экономичный и надежный двигатель.
"Лайки" в соц. сетях:
Читайте также:
tuningui.com
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 - несколько больше 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 маслу. 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 не часто).
Очередное радикальное нововведение - в приводе ГРМ теперь используется однорядная цепь с малым шагом (8 мм). С одной стороны - это плюс к надежности (не порвется), 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. 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 самой цепи - растяжение - тем большее, чем длиннее сама цепь. Лучше всего дело с этим обстоит в нижневальном движке, где цепь самая 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.
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 разместить его максимально близко к двигателю. Но если установить его сразу за выпускным коллектором (как, например, в Ipsum'е), сильно (и совершенно напрасно) перегревается подкапотное пространство, дополнительно греется радиатор и т.п. 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 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.
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 натяжитель, 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 "четырехдырочным" 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 для внешнего рынка 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.
Резюме
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...
www.toyotaownersclub.ru
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
Двигатель Тойота 1ZZ-FE - четырехтактный, 4-х цилиндровый, 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.
Технические характеристики и параметры двигателя 1ZZ-FE
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 коленвала - 92-107 кВт - (120-140 л.с.) / 6000 об/мин
Максимальный крутящий момент / при частоте вращения коленвала - 161-179 Нм / 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
Бензиновый двигатель 1ZZ-FE применяется для комплектации автомобилей Toyota Corolla CE / LE / S, Fielder, Toyota Celica GT, Toyota Avensis, Toyota RAV4.
Основные детали и системы двигателя Тойота 1ZZ-FE
Крышка головки блока цилиндров 1ZZ-FE изготовлена из высокопрочного алюминиевого сплава способом литья под давлением и имеет малую массу.
Прокладка крышки головки блока цилиндров изготовлена из акрилового каучука, обладающего превосходной теплостойкостью и надежностью.
Для того чтобы улучшить наполнение, применена конструкция с вертикальными впускными каналами. Конструкция каналов рубашки охлаждения в головке блока также изменена для повышения интенсивности охлаждения.
Под впускным каналом имеется канал рубашки охлаждения. Для уменьшения склонности к детонации и повышения топливной экономичности использована камера сгорания в форме усеченного конуса.
Для уменьшения массы блок цилиндров изготовлен из алюминиевого сплава. Для снижения шума, повышения жесткости конструкции и прочности соединения c картером КПП применен единый блок крышек коренных подшипников коленчатого вала.
Во избежание тепловой деформации в конструкцию крышек коренных подшипников включены вкладыши из чугуна.
Кроме того, в блоке цилиндров двигателя 1ZZ-FE выполнены кронштейн масляного фильтра, кронштейн компрессора кондиционера, спиральная камера насоса охлаждающей жидкости, корпус термостата и держатель заднего сальника.
Над коренными подшипниками коленчатого вала в блоке цилиндров имеются воздушные каналы. В результате обеспечивается равномерная циркуляция воздуха в нижней части цилиндров и уменьшаются насосные потери (противодавление, действующее на днище поршня при возвратно-поступательном движении), благодаря чему повышается полезная мощность двигателя.
Благодаря применению алюминиевого сплава удалось обеспечить малые габариты и массу поршня. На днище поршня имеются вытеснители в форме усеченного конуса: такая конструкция улучшает процесс сгорания.
Использована плавающая конструкция поршневых пальцев. Благодаря высокой точности диаметра цилиндра поршни не делятся на размерные группы.
Для снижения массы шатуны изготовлены из высокопрочной ванадиевой стали. Ширина подшипников шатуна подобрана оптимально с точки зрения уменьшения трения. Малая масса шатуна обеспечивается также использованием удлиняющихся при затяжке болтов без гаек.
Кованый коленвал двигателя 1ZZ-FE имеет 5 коренных шеек и 8 противовесов. Ширина коренных подшипников подобрана оптимально с точки зрения уменьшения трения.
Коренные и шатунные шейки коленчатого вала обработаны с высокой точностью. Выбран класс обработки поверхности, обеспечивающий уменьшение трения.
Клапанный механизм двигателя Toyota 1ZZ-FE
Ход толкателей клапанов увеличен, применена конструкция без регулировочных шайб и с увеличенной поверхностью контакта с кулачком.
Высокая мощность, низкий расход топлива и малая токсичность отработавших газов достигаются благодаря применению электронной системы изменения фаз газораспределения WT-i.
Регулировка зазора клапанов производится путем подбора толкателей соответствующего размера. Поставляются толкатели клапанов 35 размеров с шагом 0,020 мм, от 5,060 мм до 5,740 мм.
Распределительный вал - В распредвале впускных клапанов имеется канал для подачи масла под давлением в электронную систему регулирования фаз газораспределения VVT-i.
Для изменения фаз впускных клапанов двигателя 1ZZ-FE на переднем конце распредвала впускных клапанов установлен контроллер системы VVT-i.
Цепной привод клапанного механизма и натяжитель цепи - Для того чтобы уменьшить размеры двигателя, в приводе клапанного механизма использована роликовая цепь с шагом 8 мм. Смазка цепи клапанного механизма осуществляется масляной форсункой.
Для создания постоянного усилия в натяжителе цепи используется пружина и давление масла. Натяжитель уменьшает шум при работе цепи. В натяжителе имеется храповой механизм. Для повышения ремонтопригодности использована конструкция, позволяющая снимать и устанавливать натяжитель, не снимая кожуха цепи.
Система смазки двигателя Тойота 1ZZ-FE
Система смазки полностью герметична, все масло проходит через масляный фильтр. Смазка двигателя обеспечивается шестеренчатым насосом циклоидального зацепления с приводом непосредственно от коленчатого вала.
В данных двигателях масло подается под давлением в верхнюю часть головки блока цилиндров, а затем сливается в поддон картера через канал в головке блока.
Для повышения ремонтопригодности масляный фильтр крепится к нижней части блока крышек коренных подшипников коленвала 1ZZ-FE.
На головке блока цилиндров устанавливается контроллер WT-i и гидравлический клапан изменения фаз газораспределения. Система VVT-i приводится в действие при помощи масла, подаваемого из системы смазки двигателя под давлением.
Отличия от предыдущих моделей - Для обеспечения ремонтопригодности в защитном кожухе двигателя предусмотрены технологические отверстия для замены моторного масла и масляного фильтра.
Система охлаждения двигателя 1ZZ-FE Toyota
Система охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией. Включает в себя термостат с перепускным клапаном; термостат установлен во впускном патрубке, по которому охлаждающая жидкость поступает в двигатель 1ZZ-FE; он поддерживает установленную рабочую температуру охлаждающей жидкости.
Для снижения массы применен алюминиевый радиатор. Охлаждающая жидкость движется в блоке цилиндров по U-образному контуру; благодаря такой схеме устраняется турбулентность потока. Кроме того, между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров имеется перепускной канал.
Горячая охлаждающая жидкость из головки блока цилиндров подается к корпусу дроссельной заслонки, предотвращая его обмерзание. Система охлаждения и кондиционер обслуживаются одним вентилятором.
Отличия от предыдущих моделей - В системе охлаждения двигателя Тойота 1ZZ-FE применяется охлаждающая жидкость с увеличенным сроком замены Toyota Genuine SLLC. Благодаря этому удалось снизить периодичность технического обслуживания.
Охлаждающая жидкость с увеличенным сроком замены (SLLC) представляет собой смесь 50% концентрата охлаждающей жидкости и 50% дистиллированной воды. При доливе или замене разбавлять охлаждающую жидкость не требуется.
При смешивании охлаждающих жидкостей марок LLC и SLLC замену следует производить согласно периодичности для LLC (через каждые 30 000 км пробега или 24 месяца, в зависимости оттого, что наступит раньше).
При замене охлаждающей жидкости марки LLC на SLLC последующие замены можно производить согласно периодичности для SLLC (через каждые 80 000 км пробега).
Топливная система двигателя Тойота 1ZZ-FE
Для уменьшения объема выделяющихся паров топлива из конструкции топливной системы исключена сливная магистраль.
На случай срабатывания подушки безопасности при фронтальном или при боковом столкновении предусмотрен режим отсечки подачи топлива с выключением топливного насоса. Для улучшения ремонтопригодности топливопровод соединяется с топливным шлангом при помощи быстросъемной муфты.
Малогабаритный топливный насос включает в себя топливный фильтр, регулятор давления и датчик уровня топлива. Для улучшения смесеобразования (распыления топлива) в двигателе 1ZZ-FE используются форсунки с 12, а на двигателе 3ZZ-FE – с 4 отверстиями.
Два типа форсунок имеют различный допуск на колебания статического расхода впрыскиваемого топлива. Расход впрыскиваемого топлива указывается цветом идентификационной таблички на двигателе 1ZZ-FE.
При замене форсунок необходимо установить новый комплект из 4 форсунок с таким же значением расхода впрыскиваемого топлива. При замене части комплекта (от 1 до 3 форсунок) следует использовать новые форсунки с аналогичной идентификационной табличкой или цветовой маркировкой.
При замене полного комплекта форсунок можно устанавливать любые форсунки с одинаковыми идентификационными табличками или идентичной цветовой маркировкой.
Компактный топливный насос включает в себя топливный фильтр, регулятор давления и датчик уровня топлива. Такое конструктивное решение позволяет исключить возврат топлива от двигателя в бак и предотвращает повышение температуры топлива в баке (рис. 2.25).
Система зажигания двигателя Toyota 1ZZ-FE
На двигателе установлена система зажигания с индивидуальными катушками (DIS). Благодаря использованию DIS повышается точность регулирования момента зажигания, уменьшается утечка тока высокого напряжения и, вследствие отсутствия распределителя, повышается надежность системы зажигания в целом.
Особенностью DIS является наличие отдельной катушки зажигания (с блоком формирования импульса зажигания) на каждом из цилиндров.
Наконечники свечей зажигания, обеспечивающие контакт со свечами зажигания, объединены с катушками зажигания. Кроме того, для упрощения конструкции системы в катушки зажигания встроены блоки формирования импульса зажигания.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
avtodvc.ru
|
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. Возьмем за основу данные заокеанских коллег и дополним 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.
А 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 внедрениюю массовых "легкосплавных двигателей". Отличительная особенность моторов нового поколения - открытая сверху рубашка охлаждения, что самым 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 большие допуски и требуют, соответственно, большего 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 коленчатого вала. Алюминиевый (точнее, легкосплавный) картер выполнен как одно целое с залитыми в него стальными крышками подшипников коленчатого вала 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, напоминающей скорее 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.
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). Лечение одно - переборка с установкой новых колец, а в случае сильного износа гильзы - контрактный движок. 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 - несколько больше 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 маслу. 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 не часто). Очередное радикальное нововведение - в приводе ГРМ теперь используется однорядная цепь с малым шагом (8 мм). С одной стороны - это плюс к надежности (не порвется), 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. 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 самой цепи - растяжение - тем большее, чем длиннее сама цепь. Лучше всего дело с этим обстоит в нижневальном движке, где цепь самая 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.
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 разместить его максимально близко к двигателю. Но если установить его сразу за выпускным коллектором (как, например, в Ipsum'е), сильно (и совершенно напрасно) перегревается подкапотное пространство, дополнительно греется радиатор и т.п. 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 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.
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 натяжитель, 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 "четырехдырочным" распылителем, установленные не на коллекторе, а в головке блока цилиндров.
Резюме 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...
tоyоtа-club.nm.ru |
toyota-4a-ge.narod.ru
