mail@сайт
сайт
Jul 2005 - Nov 2013

Двигатели серии NZ можно считать самыми "долгоиграющими" моторами третьей волны. Впервые появившись в 1997-м, они неплохо себя чувствуют и на новых моделях начала 2010-х. Обзор их, по сравнению с сериями AZ и ZZ, получится скучным - но это скорее можно отнести к достоинствам моторов.

Двигатель	Рабочий объем, см 3	Диаметр цилиндра x Ход поршня, мм	Степень сжатия	Мощность, л.с.	Крутящий момент, Нм	RON	Стандарт	Модель	Год
1NZ-FE	1496	75.0 x 84.7	10.5	105 / 6000	138 / 4200	91	JIS	NZE124	2000
			10.5	110 / 6000	140 / 4400	91	JIS	NZT260	2007
			10.5	109 / 6000	141 / 4200	91	SAE	NCP90	2005
			11.0	109 / 6000	136 / 4800	91	JIS	NZT260	2013
2NZ-FE	1298	75.0 x 73.5	10.5	88 / 6000	121 / 4400	91	JIS	NCP15	1999
			10.5	87 / 6000	120 / 4400	91	JIS	NCP95	2009
			10.5	82 / 6000	119 / 4400	91	SAE	NCP90	2005
			10.5	86 / 6000	121 / 4400	91	SAE	NCP90	2005
1NZ-FXE	1496	75.0 x 84.7	13.5	58 / 4000	102 / 4000	91	JIS	NHW10	1997
			13.0	72 / 4500	115 / 4200	91	JIS	NHW11	2000
			13.0	70 / 4500	111 / 4200	91	SAE	NHW11	2001
			13.4	74 / 4800	111 / 3600	91	JIS	NHP10	2012

1NZ-FXE (1.5 EFI HYB)

Для легковых автомобилей с гибридной силовой установкой. Устанавливался на модели: Aqua 10, Prius 10..20, Prius C, Yaris Hybrid 130.

Как ни странно, но первой в серии NZ стала именно специфическая "гибридная" модификация, имевшая немало отличий от последовавших за ней первых традиционных версий - от пресловутого "цикла Аткинсона" и степени сжатия до изначально имевшегося ETCS. 1NZ-FXE можно назвать первым тойотовским мотором "третьей волны", первым после долгого перерыва массовым цепным мотором, первым мотором с VVT современного образца... Впрочем, не будем изменять принципу в отношении гибридов - aut nihil .

1NZ-FE (1.5 EFI) тип "99 / 2NZ-FE (1.3 EFI)

1NZ-FE - поперечного расположения, с распределенным впрыском, для исходно-переднеприводных легковых автомобилей. Устанавливался на модели: Allion/Premio 240, Bb 30, Corolla/Fielder/Runx/Allex 120, Corolla Spacio 120, Funcargo, Ist 60, Platz, Porte 10, Probox/Succeed, Ractis 100 (4WD), Raum 20, Scion xA 60, Scion xB 30, Sienta (4WD), Vios 150, Vitz 10, Will Cypha, Will VS, Yaris/Echo 10, Yaris 90..130..150, Yaris Verso 20. Отметим, что модели, изначально получившие мотор тип "99, выпускались с ним вплоть до снятия с производства, даже после появления тип "03 (исключение - Corolla NZE121).

2NZ-FE. Устанавливался на модели: Bb 30, Belta, Corolla 120, Funcargo, Ist 60, Probox/Succeed, Vios 90..150, Vitz 10..90, Will Cypha, Yaris 10..90..130..150.

Механическая часть

В двигателе применяется алюминиевый (легкосплавный) блок цилиндров с тонкостенными чугунными гильзами и открытой рубашкой охлаждения. Гильзы вплавлены в материал блока, а их специальная неровная внешняя поверхность способствует максимально прочному соединению и улучшенному теплоотводу. Капитальный ремонт двигателя производителем не предусматривается. К блоку крепится массивный литой картер, выполняющий роль верхней части масляного поддона.

Поршни - легкосплавные, с умеренно облегченной юбкой, на которую обычно наносится антифрикционное полимерное покрытие (LFA - Low Friction Resin with Alumina). Недостаток - поршневые пальцы запрессовываемого, а не плавающего типа, хотя на практике это все же не обернулось реальными проблемами.

Газораспределительный механизм - 16-клапанный DOHC, привод осуществляется однорядной роликовой цепью (шаг звеньев 8 мм), для натяжения цепи используется гидронатяжитель с храповым механизмом, для смазки - отдельная масляная форсунка. Зазор в приводе клапанов регулируется при помощи набора толкателей, без использования шайб или гидрокомпенсаторов.

На распределительном валу впускных клапанов установлена звездочка привода VVT (системы изменения фаз газораспределения), предел изменения фаз - 40°. Отдельное описание принципов работы Toyota VVT-i приведено по ссылке .

Для некоторых регионов выпускались специфичные модификации 2NZ-FE под этилированный бензин, лишенные системы VVT-i, без нейтрализатора и сопутствующих элементов системы управления.

Смазка

Масляный насос трохоидного типа установлен на крышке цепи привода ГРМ и приводится непосредственно от коленчатого вала. Масляный фильтр расположен вертикально под двигателем, отверстием вверх.

Впуск и выпуск

Расположение коллекторов нового типа: пластиковый (для снижения веса и уменьшения нагрева воздуха на входе в двигатель) впускной - спереди, выпускной - сзади.

Впрыск топлива - традиционный распределенный, в нормальных условиях - секвентальный. В некоторых режимах (при низких температурах и небольшой частоте вращения) может использоваться попарный впрыск. Кроме того, может выполняться впрыск синхронизированный (один раз за цикл, при одном и том же положении коленчатого вала, с коррекцией продолжительности впрыска) или несинхронизированный (одновременно всеми форсунками).

Форсунки с многоточечным распылителем оптимизированы для мелкодисперсного рассеивания топлива.

Варианты установки кислородных датчиков (89465) - или перед нейтрализатором (внутренний рынок), или до и после нейтрализатора (внешний рынок).

Система зажигания - DIS-4 (отдельная катушка со встроенным коммутатором на каждый цилиндр). Свечи зажигания - обыкновенные (Denso K16R-U11, NGK BKR5EYA11).

Привод навесных агрегатов (генератор, компрессор кондиционера, насос охлаждающей жидкости) - единым ремнем (на моделях с ГУР его насос приводился отдельным ремешком), регулировка без автоматического натяжителя - перемещением генератора.

Тип "99/05

На моделях внешнего рынка, запускаемых в производство после начала 2005-го, появилась модификация, имевшая ряд отличий (главным образом, по системе управления).

Дроссельная заслонка с электронным управлением (ETCS): привод двигателем постоянного тока, бесконтактный двухканальный датчик на эффекте Холла, плюс отдельный датчик положения педали акселератора. ETCS выполняет и функции управления частотой вращения холостого хода (ISC) и, на более поздних моделях, VSC.

- Плоский широкополосный пьезоэлектрический датчик детонации, в отличие от старых датчиков резонансного типа, он регистрирует более широкий диапазон частот вибраций.

Свечи с центральным электродом из иридиевого сплава (Denso SK16R11).

Тип "99/10

В 2010-м, с переходом на эко-нормативы JC08, была немного доработана и версия внутреннего рынка - она получила датчик AFS, плоский датчик детонации, иридиевые свечи, однако еще сохранила классический привод дроссельной заслонки.

- В системе смазки появились новые магистрали - подвода масла к гидрокомпенсаторам и к рокерам.

Все двигатели изначально получили ETCS, добавилось управление EGR и электронное управление вентилятором, на появившихся после 2005-го моделях использовался датчик AFS, плоский датчик детонации. Топливный коллектор выполняет функции демпфера пульсаций давления топлива. Свечи зажигания - "иридиевые", с удлиненной резьбовой частью (Denso FK20HR11, NGK ILFR6D11).

Система EGR . Система подачи отработавших газов на впуск служит для понижения температуры сгорания смеси и уменьшения содержания оксидов азота в выхлопе, а также для снижения насосных потерь на впуске.

Отбираемые из выпускного коллектора газы проходят через жидкостный охладитель и по сквозному каналу в головке блока направляются к клапану. Клапан EGR приводится в действие шаговым электродвигателем.

На выходе из клапана отработавшие газы поступают в коллектор EGR, который служит для равномерной подачи газов в каждый цилиндр.

Это "хорошо забытое старое" внедрение стало наиболее серьезным ухудшением конструкции 1NZ-FE. Технология отравления двигателя собственным выхлопом и покрытия впускного тракта нагаром - это однозначное зло, тем более, когда речь идет о малолитражном бензиновом моторе. При первой возможности практически на любом автомобиле линию EGR следует глушить, однако в данном случае совсем простого решения не получится - тойотовцы предусмотрели контроль исправности работы системы по датчику температуры EGR.

Практика

В целом, серию NZ на фоне большинства тойотовских двигателей нового поколения можно признать успешной и лишенной индивидуальных критических недостатков (вроде сорванных ГБЦ или хронического угара масла).

Довольно распространена проблема неустойчивых или заниженных оборотов холостого хода, иногда дополняемая заметными провалами на средних оборотах. Однозначной причины и универсального решения не существует, но данные двигатели любят чистоту - промывка корпуса дроссельной заслонки и клапана ISCV, очистка MAF-сенсора, очистка клапана вентиляции картера, оказывают разительное воздействие. Однако порой владельцы излишне зацикливаются на идее промывки, забывая, что иногда регулятор холостого хода, датчик расхода воздуха, неисправную катушку или состарившийся привод VVT приходится просто менять.

Повышенный расход масла для NZ - явление чисто возрастное. Как и на классических тойотовских моторах, он обычно развивается после 150 т.км и носит умеренный характер (200-300 мл / 1000 км), увеличиваясь при длительной езде с высокими оборотами. Переборка с заменой залегающих колец и задубевших маслосъемных колпачков имеет смысл при совсем уже неприличном угаре (более 500 мл).

Чаще происходят внешние утечки масла или "потение", которое даже не сказывается на уровне - из-под крышки цепи, из-под гидронатяжителя, по сальникам (субъективно - слишком часто начинает пропускать задний сальник коленвала). Из интересных связанных дефектов можно вспомнить протекание масла в датчик положения коленвала (выпуск начала 2000-х), чему посвящалась общеяпонская отзывная компания.

Опять-таки с возрастом может развиваться обычная тойотовская болезнь "треска" привода VVT после холодного запуска. Стоит напомнить, что приводы раннего образца (13050-21040) в конечном итоге были признаны производителем не слишком удачными и подлежащими замене на модифицированные (-21041).

Определенное внимание желательно уделять чистоте системы смазки и, в частности, линии VVT (включая пресловутый дополнительный фильтрик). Причем вероятность столкнуться с обильными отложениями шлама больше как раз на "беспробежных" машинах.

Наконец, не стоит забывать про ограниченный ресурс цепи привода ГРМ - формализовать это сложно, но за критичную величину можно взять все те же 150 т.км. И не забывать при замене цепи обновлять прочие элементы привода (звездочки (в идеале - и звездочку VVT), натяжитель, направляющую).

Еще одно замечание уже не относится напрямую к конструктивным особенностям этих моторов. С годами постепенно увеличивается масса автомобилей (под влиянием требований пассивной безопасности и за счет расширения списка стандартного оборудования), все сильнее давят на отдачу двигателей задранные эко-нормативы, но главное - ощутимо меняются негласные стандарты тяговооруженности. И условно терпимые когда-то характеристики 2NZ-FE не соответствуют современным понятиям о безопасном запасе по мощности и моменту, а у 1NZ-FE могут считаться нормой разве что для машин на базе B-класса (семейство Vitz, Corolla 160). Однако на полноценном C- или внутрияпонском D-классе (Auris, Allion/Premio) эти двигатели уже не могут обеспечить адекватной по сегодняшним меркам динамики.

Ну а все те, кому достаточно компактного автомобиля с 1NZ-FE, могут быть довольны - под капотом у них стоит один из столь редких удачных тойотовских двигателей нового времени.

Двигатели серии NZ (1NZ-FE и 2NZ-FE)

05.03.2008

Описание двигателей
Двигатели 1NZ-FE (1,5 л) и 2NZ-FE (1,3 л) четырехцилиндровые, рядные с 4 клапанами на цилиндр, как правило оснащаются системой VVT-i.

Таблица. Технические характеристики двигателей.

Примечание:
- *1 - 2WD, *2 - 4WD. - *3 - для моделей внутреннего рынка рекомендован 92-й, для моделей внешнего - 95-й бензин.
- Приведенные значения мощности и крутящего момента являются ориентировочными и могут изменяться в зависимости от конкретной модификации, года выпуска и метода измерения, но в большинстве случаев погрешность не превышает 5% ( плюс-минус ).

Внешние скоростные характеристики и вид двигателя в разрезе

Особенности двигателей серии NZ

Головка блока цилиндров.

Головка блока цилиндров легкосплавная.

Угол развала осей впускных и выпускных клапанов составляет 33,5°, что позволило сделать головку блока цилиндров достаточно компактной.

Установка форсунок во впускном канале головки блока цилиндров позволила направить струю впрыскиваемого топлива прямо на поверхность тарелки впускного клапана, что привело к улучшению топливной экономичности. Для поддержания постоянной температуры на стенке камеры сгорания и области вокруг свечи зажигания, канал рубашки охлаждения проложен между выпускным каналом и приливом свечи зажигания.

Блок цилиндров
Для значительного снижения веса блок цилиндров изготовлен из алюминиевого сплава, рубашка охлаждения открытая.Улитка насоса охлаждающей жидкости и впускной канал насоса расположены в блоке цилиндров. Чтобы обеспечить компактность, блок цилиндров сделан тонкостенным. Минимальная толщина стенки между соседними цилиндрами составляет 8 мм. По той же причине задний сальник коленчатого вала запрессован в блок цилиндров без использования держателя. Задняя часть блока цилиндров имеет рёбра для придания жесткости в соединении с трансмиссией. Ось коленчатого вала смещена относительно оси цилиндров на 12 мм.

Благодаря дезоксажу снижается давление поршня на стенку цилиндра при достижении максимального давления, что в свою очередь приводит к снижению расхода топлива и уменьшению износа.

Механизм газораспределения

Общая информация
- Каждый цилиндр имеет два впускных и два выпускных клапана.
- За открытие и закрытие клапанов отвечают два распределительных вала.
- В приводе распределительных валов используется однорядная роликовая цепь с мелким шагом.
- Для изменения характеристик двигателя на различных частотах вращения, снижения расхода топлива и уменьшения токсичности отработавших газов применена система изменения фаз газораспределения (VVT-i).

Механизм газораспределения.
1 - шкив VVT, 2 - цепь привода ГРМ,

3 - распределительный вал выпу-скных клапанов,

4 - распределительный вал впускных клапанов,

5 - успокоитель цепи привода ГРМ,

6 - башмак натяжителя цепи,

7 - натяжитель цепи.

Распределительные валы
Звездочка системы VVT-i установлена на распределительный вал впускных клапанов. Для подвода моторного масла к звездочке в распределительном валу есть масляный канал.

Ротор датчика положения распределительного вала расположен на конце вала впускных клапанов

1 - распределительный вал выпускных клапанов,

2 - распределительный вал впускных клапанов,
3 - звездочка системы VVT,

4 - ротор датчика положения распределительного вала.

Впускные, выпускные клапаны и толкатели
Для уменьшения веса регулировка зазора в приводе клапанов осуществляется с помощью регулировочных толкателей, а не с помощью традиционных регулировочных шайб.

Установка на двигатель клапанов с уменьшенным диаметром стержня позволила уменьшить сопротивление на впуске и выпуске, а также снизить массу клапанов.

Цепь привода ГРМ
Однорядная цепь с малым шагом (8 мм) предназначена сделать двигатель более компактным и менее шумным.
Для увеличения надежности цепь изготовлена из износостойких материалов.
Смазка цепи моторным маслом осуществляется масляной форсункой.
Для уменьшения шума и трения установлены натяжитель цепи, башмак натяжителя и успокоитель цепи.

1 - башмак натяжителя,

2 - натяжитель,

3 - звездочки распределительных валов,

4 - цепь,

6 - масляная форсунка,

7 - звездочка коленчатого вала.

Система смазки
В двигателе используется система смазки с полнопоточной очисткой масла и с подачей масла под давлением к основным движущимся деталям и узлам двигателя.
Масляный насос трохоидного типа. Внутри него расположены ведущий и ведомый роторы с внутренним зацеплением, которые вращаются в одном направлении. Привод осуществляется от коленчатого вала.

Масляный фильтр расположен внизу вертикально рядом с масляным поддоном.

Система охлаждения

В данных двигателях используется жидкостная система охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость циркулирует в блоке цилиндров по U-образному каналу, что улучшает охлаждение цилиндров.

Впускная и выпускная система
Коллекторы располагаются следующим образом: выпуск сзади, со стороны моторного щита, впуск - спереди.
Впускной коллектор
Впускной коллектор изготовлен из пластика для снижения веса и уменьшения теплопередачи от головки блока цилиндров. Это позволило снизить температуру воздуха на впуске, что привело к увеличению количества воздуха, поступающего в цилиндры.

Патрубки сделаны удлиненными для оптимизации формы впускного коллектора. В результате этого на низких и средних оборотах тяга и максимальная мощность увеличились.

Выпускной коллектор

Для более надежного крепления передней приемной трубы к выпускному коллектору было применено шаровое соединение.

Патрубки выпускного коллектора удлинены для увеличения крутящего момента на низких и средних оборотах.
Для снижения веса выпускной коллектор сделан стальным.

Двухпутевая система выпуска
Данные двигатели могут оснащаться двухпутевой системой выпуска. Эта система уменьшает противодавление давление, открывая или закрывая управляющий клапан, установленный в главный глушитель.
Открытие или закрытие клапана происходит в зависимости от работы двигателя, таким образом достигается тихая работа на низких оборотах и уменьшается сопротивление на выпуске при высоких оборотах двигателя.

Конструкция
Управляющий клапан установлен в главный глушитель.

При преодолении отработавшими газами усилия пружины, клапан открывается в соответствии с давлением газов.

Работа :
1. Управляющий клапан закрыт (низкая частота вращения двигателя).
При низком давлении в главном глушителе клапан закрыт. Поэтому отработавшие газы не проходят через перепускной канал и шум от отработавших газов снижается.
2. Управляющий клапан открыт (средние и высокие частоты вращения двигателя).
Чем выше обороты двигателя и больше сопротивление на выпуске тем больше открывается управляющий клапан. Это позволяет пропускать значительную часть отработавших газов по перепускному каналу, таким образом существенно снижается противодавление.

Топливная система
Форсунки
Данные двигатели оснащены компактными форсунками, распылитель которых имеет 12 отверстий для лучшего распыления топлива.

Система перепуска топлива

Регулятор давления топлива, топливный фильтр и топливный насос объедены в топливную станцию, расположенную в бензобаке,это позволило избежать возврата топлива из подкапотного пространства. Благодаря этому снизилась температура внутри топливного бака, что привело к снижению выбросов паров топлива.

1 - топливный насос,

2 - топливный фильтр,

3 - форсунка,

4 - топливный коллектор,

5 - демпфер пульсаций давления топлива,

6 - регулятор давления,

7 - топливный бак.

Система зажигания

Общие сведения
В двигателях серии NZ используется система зажигания DIS-4 c одной катушкой зажигания для каждого цилиндра. Ее преимуществами являются точность определения момента подачи искры, отсутствие высоковольтных линий и вращающихся элементов.
Катушка зажигания
Колпачок, контактирующий со свечой, объединен с катушкой зажигания.

Для упрощения системы коммутатор встроен в катушку зажигания.

Схема системы впрыска топлива

1 - генератор, 2 - индикатор "CHECK ENGINE", 3 - разъем DLC3, 4 - выключатель запрещения запуска, 5 - замок зажигания, 6 - электронный блок управления двигателем, 7 - комбинация приборов (датчик скорости), 8 - компрессор кондиционера(реле компрессора кондиционера), 9 - датчик давления в магистрали ГУР, 10 - электрические потребители (нагрузка), 11 - аккумуляторная батарея, 12 - реле топливного насоса, 13 - датчик положения дроссельной заслонки, 14 - датчик расхода воздуха и датчик температуры воздуха на впуске, 15 - клапан ISCV (управления частотой вращения холостого хода), 16 - электропневмоклапан EVAP (системы улавливания паров топлива), 17 - адсорбер (аккумулятор паров топлива), 18 - форсунка, 19 - коммутатор, 20 - датчик положения распределительного вала, 21 - клапан VVT (системы изменения фаз газораспределения), 22 - топливный насос, 23 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 24 - датчик детонации, 25 - датчик положения коленчатого вала, 26 - кислородный датчик B1S1, 27 - кислородный датчик B1S2, 28 - трехкомпонентный каталитический нейтрализатор.

Сидорин Константин
© Легион-Автодата

Информацию по обслуживанию и ремонту автомобилей вы найдете в книге (книгах):

Двигатель Toyota 1ZZ-FE. Без права на ошибку

Eugenio,77 [email protected]

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.

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 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). 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.

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...

Двигатели Toyota серии NZ

Eugenio,77 [email protected]

В классе "до 1500 см3" на смену классическим также пришли новые малолитражные моторы третьей волны. Двигатели серии NZ повторяют абсолютное большинство решений серии ZZ, рассмотренных в статье "1ZZ-FE. Без права на ошибку". Укажем здесь только их различия:

Дезаксаж коленвала NZ - ось цилиндра не перескается с продольной осью двигателя (коленчатого вала), благодаря чему снижается износ пары поршень-гильза (что особенно важно для "одноразовых" движков) и немного увеличивается отдача мотора.

Изначально применяется традиционная конструкция клапанных седел - запрессовываемых.

На двигателях NZ второго поколения (тип"01) постепенно стали применяться гидрокомпенсаторы клапанных зазоров (на ряде моделей).

Что касается проблемы повышенного угара масла, то здесь статистика на стороне серии NZ. Можно сказать, что пока проблемы, тем более столь же тотальной, как на двигателях серии ZZ, здесь не существует. Однако "работа над ошибками" в отношении поршневых колец проводилась в 2002 году и на этих моторах.

Двигатель Toyota 1NZ-FE/FXE 1.5 л.

Характеристики двигателя Тойота 1NZ

Производство	Kamigo Plant
Марка двигателя	Toyota 1NZ
Годы выпуска	1997-наши дни
Материал блока цилиндров	алюминий
Система питания	инжектор
Тип	рядный
Количество цилиндров	4
Клапанов на цилиндр	4
Ход поршня, мм	84.7
Диаметр цилиндра, мм	75
Степень сжатия	10.5 13 13.4
Объем двигателя, куб.см	1497
Мощность двигателя, л.с./об.мин	74/4800 76/5000 109/6000
Крутящий момент, Нм/об.мин	111/3600 115/4000 141/4200
Топливо	95
Экологические нормы	Евро 5
Вес двигателя, кг	112
Расход топлива, л/100 км (для Premio) - город - трасса - смешан.	13.0 6.0 9.5
Расход масла, гр./1000 км	до 1000
Масло в двигатель	5W-30 10W-30
Сколько масла в двигателе	3.7
Замена масла проводится, км	10000 (лучше 5000)
Рабочая температура двигателя, град.	~90
Ресурс двигателя, тыс. км - по данным завода - на практике	н.д. ~200
Тюнинг - потенциал - без потери ресурса	200+ н.д.
Двигатель устанавливался	Toyota Allion Toyota Vios Toyota bB Toyota Belta Toyota Raum Toyota Porte Toyota Platz Toyota Ist Toyota Auris Toyota Fun Cargo Toyota Sienta Toyota WiLL VS Toyota WiLL VC Toyota Probox Toyota Ractis Geely CK Geely MK Great Wall C10 Scion xA Scion xB

Неисправности и ремонт двигателя 1NZ-FE/FXE

Малообъемная серия моторов NZ появилась в 1999 году и предназначалась для автомобилей малого класса, в семейство NZ вошли 1.5 литровый 1NZ и 1.3 л. . По своим параметрам NZ движки похожи на более крупные : алюминиевый блок цилиндров, не подлежащий ремонту, система VVTi на впускном распредвалу, тонкая однорядная цепь с шагом 8мм и прочее. Начиная с 2004 года, на движки 1NZ стали устанавливать гидрокомпенсаторы, на всех предыдущих моторах, при необходимости, регулировать зазоры клапанов нужно раз в 20 тыс. км, регулировка проводится методом подбора толкателя.

Модификации двигателя Toyota 1NZ

1. 1NZ-FE - базовый мотор. Степень сжатия 10.5, мощность 109 л.с. Выпускается двигатель с 2000-го по сегодняшний день.
2. 1NZ-FXE - версия для гибридных автомобилей, работает по циклу Аткинсона с запаздыванием закрытия впускного клапана. Степень сжатия повышена до 13, мощность 76 л.с. Обновленная версия имеет повышенную до 13.4 степень сжатия и мощность 74 л.с. В производстве находится с 1997 года.

Неисправности, проблемы 1NZ и их причины

1. Высокий расход масла. В отличие от ZZ серии, на моторах NZ жор масла начинается, в основном, после значительного пробега (более 150 тыс. км). В случае таких событий, нужно либо делать раскоксовку, либо готовится к замене маслосъемных колец и колпачков.
2. Стук и шум двигателя 1NZ. Проблема подобна 1ZZ мотору, а именно - растяжение цепи. Неисправность крайне актуальна для моторов с серьезным пробегом (150-200 тыс.км), решается заменой цепи ГРМ. Обратите внимание и на натяжитель, а также на успокоитель цепи.
3. Плавающие обороты ХХ. Проблема устраняется чисткой блока дроссельной заслонки (БДЗ) и датчика/клапана холостого хода (КХХ).
4. Свист двигателя. Как и на многих других автомобилях, свист 1NZ вызван растрескавшимся ремнем генератора. Обратите на него внимание.
5. Вибрация мотора 1NZ. Схема стандартная: смотрите подушки двигателя (переднюю), чистите форсунки, меняйте топливный фильтр и все наладится.

Кроме обозначенного, нередко умирает датчик давления масла, любит подтекать задний сальник коленвала 1NZ, блок цилиндров неремонтопригоден и после пробега 200 тыс. км, скорей всего, придется менять двигатель на контрактный. Во избежание проблем и чтобы продлить жизнь движку, моторное масло нужно лить только качественное и рекомендованное заводом изготовителем.
В общем и целом ничего особенного, типичный представитель современного мотора, брать или нет, решать вам.

Тюнинг двигателя Toyota 1NZ-FE

Турбина на 1NZ-FE

В продаже имеются готовые турбо киты от TRD на двигатель 1NZ, либо сами покупаете турбину IHI RHF4, коллектор, пайпы, интеркулер, блоу офф, толстую прокладку ГБЦ, форсунки , топливный насос , мозг 1NZ-FET/GReddy e-Manage Ultimate. На давлении 0.6 бар мотор выдаст около 150-160 л.с. Двигаться дальше не совсем разумно, т.к. на замену попросится ШПГ, а ГБЦ будет не против доработки и распила, говоря проще, резко возрастает стоимость доработок.

Компрессор на 1NZ-FE

По аналогии с турбиной, на NZ моторы имеются готовые supercharger киты от таких именитых контор, как Blitz, Greddy, Jimze и другие. Самый распространенный и недорогой Blitz можно взять и б/у, не забудьте толстую прокладку ГБЦ, форсунки от 2ZZ-GE, топливный насос 1JZ-GTE, настройка GReddy e-Manage Ultimate. На выходе получаем 145-150 л.с. и неплохой тяговитый городской автомобиль.