Закрыть ... [X]

Как сделать успокоитель цепи

Двигатели Toyota серии ZZ. Без права на ошибкуv.3.1

Eugenio,77
© Toyota-Club.Net
Dec 2003 - Dec 2013


Двигатель Рабочий объем, см3 Диаметр цилиндра x Ход поршня, мм Степень сжатия Мощность, л.с. Крутящий момент, Нм RON EMS Стандарт Модель Год
1ZZ-FE 1794 79.0 x 91.5 10.0 130 / 6000 171 / 4000 91 EFI-L JIS ZZV50 1998
10.0 136 / 6000 171 / 4200 91 EFI-L JIS ZZV50 2000
10.0 125 / 6000 161 / 4200 91 EFI-L JIS ZNE14 2003
10.0 132 / 6000 170 / 4200 91 EFI-L JIS ZNM10 2007
10.0 140 / 6400 171 / 4400 91 EFI-L JIS MR-S 2004
10.0 129 / 6000 170 / 4200 95 EFI-L EEC ZZT220 2000
2ZZ-GE 1796 82.0 x 85.0 11.5 200 / 7800 180 / 6800 95 EFI-L EEC ZZE120 2001
3ZZ-FE 1598 79.0 x 81.5 10.5 110 / 6000 150 / 3800 95 EFI-L EEC ZZE120 2004
10.5 110 / 6000 150 / 4800 95 EFI-L EEC ZZT220 2000
4ZZ-FE 1398 79.0 x 71.3 10.5 96 / 6000 130 / 4400 95 EFI-L EEC ZZE120 2001

1ZZ-FE (1.8 EFI)


1ZZ-FE - поперечного расположения, с распределенным впрыском, для исходно-переднеприводных легковых автомобилей. Запущен в серию с 1997 г, снят с производства во второй половине 2000-х. Устанавливался на модели: Allion/Premio 240, Celica 230, Corolla 110U..130..140, Corolla/Fielder/Runx/Allex/Spacio 120, Isis, Lotus Elise, Matrix 130, MR2 30, MR-S, Opa, Pontiac Vibe, RAV4 20, Vista 50, Voltz, Will VS, Wish 10.
Модификации:
- 1ZZ-FBE - версия для некоторых рынков, работающая на CNG.

Условные "копии", используемые компаниями Geely и Lifan, не имеют отношения даже к китайским заводам тойоты. В них используются иные материалы и комплектующие, система управления (впрыска и зажигания) не является аналогом тойотовской.
Механическая часть
В двигателе применяется алюминиевый (легкосплавный) блок цилиндров, изготовленный методом литья под давлением, с тонкостенными чугунными гильзами. Это стало вторым, после серии MZ, опытом Toyota по внедрению массовых "легкосплавных двигателей". Гильзы вплавлены в материал блока, а их специальная неровная внешняя поверхность способствует максимально прочному соединению и улучшенному теплоотводу. Безусловным преимуществом стало снижение массы двигателя (100 кг вместо 130 кг у предшественников того же рабочего объема).
Отличительная особенность моторов нового поколения - открытая сверху рубашка охлаждения, негативным образом сказывается на жесткости блока, но дает технологическую возможность изготавливать блок в пресс-формах. Традиционные блоки с закрытыми рубашками охлаждения прочнее и надежнее, но более трудоемки на стадии подготовки разовых форм, имеют бóльшие допуски и требуют, соответственно, бóльшего объема последующей механической обработки прилегающих поверхностей и постелей подшипников.
Другая особенность блока цилиндров - массивный 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 способствует лучшей тяге на низах, уменьшает тепловые потери через стенки более компактной камеры сгорания. С другой стороны, высокая средняя скорость движения поршня ухудшает условия маслосъема и повышает требования к кольцам - на практике это проявилось особенно ярко.
При проектировании двигателя идея снижения трения и максимальной компактности стала преобладающей, что выразилось и в уменьшении диаметра и длины шеек коленчатого вала - соответственно, выросли удельные нагрузки и износ.
Для снижения потерь при значительном рабочем ходе была уменьшена юбка поршня, что не лучшим образом сказалось на его охлаждении. Кроме того, Т-образные в проекции поршни на свежих тойотах начинали стучать при перекладке значительно раньше, чем их классические предшественники родом из 90-х.
Поршни соединяются с шатунами полностью плавающими пальцами. Крышки шатунов крепятся болтами без использования гаек.
Огромным недостатком всех новых тойотовских моторов стала их "одноразовость". Капитальный ремонт двигателя производителем не предусматривается, перегильзовать блок "по-заводскому" невозможно в принципе (хотя от безысходности и эти моторы кустарно гильзуются, с использованием неоригинальных запчастей или подходящих аналогов от других марок). Даже с ремонтным размером вкладышей коленвала возникают серьезные проблемы.
Головка блока цилиндров 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.
Интересна конструкция седел клапанов. Вместо традиционных стальных запрессовываемых, на 1ZZ-FE применены т.н. "лазерно-напыляемые" седла. Они в несколько раз 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. Также их применение позволило, несмотря на небольшой диаметр камеры сгорания, увеличить диаметр впускных и выпускных портов, что вместе с уменьшением диаметра стержня клапана (до 5,5 мм) улучшило течение воздуха через порт. Естественно, что эта конструкция также получилась абсолютно неремонтопригодной.
Газораспределительный механизм - 16-клапанный DOHC. Снижение массы клапана позволило уменьшить усилие клапанных пружин, небольшая ширина кулачков распределительного вала (менее 15 мм) означала снижение потерь на трение. 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 (это имело бы смысл только для высокооборотистого форсированного движка, но в данном случае просто сделало регулировку зазора максимально сложной и дорогой процедурой, которой владельцы стали просто пренебрегать).
Очередным радикальным для массовых тойотовских двигателей новшеством стал привод ГРМ с помощью однорядной роликовой цепи малого шага (8 мм) с выносным гидронатяжителем (снабженным храповым механизмом и пружиной преднатяга) и форсункой для смазки. В теории это означает более высокую надежность по сравнению с ременным приводом и отсутствие необходимости относительно частых замен. Но на практике... О повышенной шумности работы двигателя говорить даже излишне. У цепи обязательно появляется гидронатяжитель, который даже на тойотах не отличается большим ресурсом. Появляются подверженные износу успокоитель и башмак натяжителя (пусть и не производства ЗМЗ, но принципы работы и износа у них общие). А главная проблема - "удлинение", тем большее, чем длиннее сама цепь. У нижневального мотора с короткой цепью это не доставило бы проблем, но в обычном DOHC приходится использовать длинные цепи. Часть производителей борется с этим, вводя промежуточную звездочку и делая две относительно короткие цепи, заодно этим удается уменьшить диаметр ведомых звездочек - при приводе обоих валов единой цепью расстояние между ними и ширина головки могут получиться довольно большими - хотя возникают и свои проблемы с повышенной шумностью, увеличением количества элементов, надежностью крепления дополнительной звездочки... Впрочем, у ZZ цепь простая и откровенно длинная.
Хотя применение цепи и подразумевало уменьшение затрат на техобслуживание, но на деле произошло скорее обратное... Иногда цепь не требует замен и после 200 т.км пробега, но куда чаще критически удлиняется уже к 150 т. км (что проявляется шумом в работе, а то и ошибками по фазам газораспределения из-за рассинхронизации коленчатого и распределительного валов). При ее замене целесообразно было бы одновременно заменить и все прочие элементы привода (звездочки, натяжитель, направляющую), поскольку бывшие в эксплуатации элементы способствуют быстрому "старению" и новой цепи, но поскольку звездочка впускного распредвала идет в сборе с приводом VVT, то ее обычно оставляют без внимания.
Самый первый вариант 1ZZ-FE внешнего рынка (тип '97, для ZZE110 до 08.1999) имел фиксированные фазы, но уже тип '98 получил систему VVT-i (изменения фаз газораспределения). Звездочка с приводом VVT установлена на распределительном валу впускных клапанов, предел изменения фаз - 40°. Отдельное описание принципов работы Toyota VVT-i приведено по ссылке. Как средство достижения баланса между тягой на низах и мощностью на верхах, наличие VVT можно только привествовать, не забывая про состояние масла и проходимость масляных каналов на пожилых машинах.
Смазка
Масляный насос циклоидного типа установлен на крышке цепи привода ГРМ и приводится непосредственно от коленчатого вала. Масляный фильтр расположен вертикально под двигателем, отверстием вверх (что отчасти решает традиционные проблемы с давлением масла сразу после запуска).
Охлаждение
Поток охлаждающей жидкости проходит через блок по U-образному маршруту, охватывая цилиндры с обеих сторон и улучшая охлаждение. Привод помпы осуществляется от общего ремня привода навесных агрегатов, термостат - механический "холодный" (80-84°C), для предотвращения обмерзания к корпусу дроссельной заслонки подведена линия обогрева.
1 - расширительный бачок, 2 - термостат, 3 - насос ОЖ, 4 - радиатор, 5 - нагреватель ATF, 6 - корпус дроссельной заслонки, 7 - нагреватель.

Впуск и выпуск
В сравнении с классическими моторами сразу заметно новое расположение коллекторов - впуск спереди, выпуск сзади. В значительной степени это диктовалось "экологическими" пожеланиями - максимально ускорить прогрев нейтрализатора после запуска, разместив его максимально близко к двигателю. Но для компактного подкапотного пространства машин младших классов такое раскаленное соседство было не лучшим, поэтому катализатор ушел за двигатель и под днище.
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 "параллельными" патрубками, на первых 1ZZ-FE (тип '97 и '98) появился "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.

Впрочем, начиная с тип '00 японцы упростили конструкцию, заменив сложный металлический коллектор обыкновенным пластиковым. Во-первых - для экономии цветного металла и упрощение технологии, во-вторых - ради снижения нагрева воздуха на впуске из-за меньшей теплопроводности пластмассы.
Система впрыска топлива
Система управления - "L-type SFI", с датчиком массового расхода воздуха (MAF) типа "hot wire", который совмещен с датчиком температуры воздуха на впуске.
1 - ECM, 2 - электропневмоклапан EVAP, 3 - адсорбер, 4 - датчик положения дроссельной заслонки, 5 - регулятор холостого хода (ISCV), 6 - датчик расхода воздуха / температуры воздуха на впуске, 7 - форсунка, 8 - клапан VVT, 9 - датчик положения распределительного вала, 10 - катушка зажигания, 11 - датчик детонации, 12 - датчик положения коленчатого вала, 13 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 14 - кислородный датчик.

Впрыск топлива - традиционный распределенный, в нормальных условиях - секвентальный. Впрыск может быть синхронизированным (один раз за цикл, при одном и том же положении коленчатого вала, с коррекцией продолжительности впрыска) или несинхронизированным (одновременно всеми форсунками).
В топливной системе тоже произошли заметные изменения. Чтобы уменьшить нагрев и испарение топлива, Toyota отказалась от схемы с линией возврата топлива и вакуумным регулятором. Теперь регулятор давления устанавливается в узел погружного топливного насоса, объединенного с топливным фильтром. Соединения линий стали "быстроразъемными".
Демпфер пульсаций давления установлен на топливном коллекторе.
Форсунки с многоточечным распылителем оптимизированы для мелкодисперсного рассеивания топлива. Они устанавливаются уже не в коллектор, а в саму головку блока цилиндров.
Привод дроссельной заслонки на тип '98/00 - механический, управление холостым ходом - классическим регулятором типа "rotary solenoid".
На моноприводных моделях, запускавшихся в производство после 2004-го, появилась 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.
1 - датчик положения педали акселератора, 2 - реле топливного насоса, 3 - ECM, 4 - электропневмоклапан EVAP, 5 - адсорбер, 6 - топливный насос, 7 - датчик положения дроссельной заслонки, 8 - привод ETCS, 9 - датчик расхода воздуха / температуры воздуха на впуске, 10 - форсунка, 11 - клапан VVT, 12 - датчик положения распределительного вала, 13 - катушка зажигания, 14 - датчик детонации, 15 - датчик положения коленчатого вала, 16 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 17 - кислородный датчик (B1S1), 18 - кислородный датчик (B1S2).

В первой половине 2000-х был внедрен плоский широкополосный пьезоэлектрический датчик детонации, в отличие от старых датчиков резонансного типа, регистрирующий более широкий диапазон частот вибраций.
1 - пьезоэлемент, 2 - изолятор, 3 - стальной грузик, 4 - контрольный резистор, 5 - виброплстина. A - плоский тип, B - резонансный тип.

Варианты установки кислородных датчиков (89465) - или перед нейтрализатором (внутренний рынок), или до и после нейтрализатора (внешний рынок). На версиях с ETCS внутреннего и североамериканского рынка в определенный момент передний кислородник заменили датчиком AFS (89467).

1 - расширитель, 2 - атмосферный воздуха, 3 - нагреватель.

В системе зажигания на тип '97 и '98 использовалась бестрамблерная схема DIS-2 (одна катушка на две свечи), однако c '00 все двигатели получили схему DIS-4 - отдельные катушки зажигания для каждого цилиндра, выполненные в виде свечных наконечников. Плюсы - точность определения момента подачи искры, отсутствие высоковольтных линий и механических вращающихся деталей (не считая роторов датчиков), меньшее количество циклов работы каждой отдельной катушки. Минусы - катушки (да еще и совмещенные с коммутаторами) в колодцах головки блока заметно нагреваются, момент зажигания невозможно подрегулировать, выше чувствительность к состоянию свечей. На практике, при традиционной трамблерной системе катушка (особенно выносная) практически не фигурировала среди выходящих из строя деталей, но в DIS любого производителя их замена (не говоря уж об особых случаях, вроде "модулей зажигания") стала обычным делом.
Свечи зажигания - стандартные, на ранних типах с DIS-2 - с двумя боковыми электродами (Denso K16TR11), с DIS-4 - самые обычные Denso K16R-U11/NGK BKR5EYA11.
Привод навесных агрегатов (генератор, компрессор кондиционера, насос охлаждающей жидкости, насос ГУР) осуществляется единым ремнем. Плюс - компактность (один шкив на коленвалу), минус - надежность (больше нагрузка на ремень, невысокий ресурс натяжителя, из-за насоса системы охлаждения нельзя в крайнем случае сбросить ремень заклинившего устройства).
1 - коленчатый вал, 2 - насос ГУР, 3 - натяжитель, 4 - насос ОЖ, 5 - генератор, 6 - компрессор кондиционера.

3ZZ-FE (1.6 EFI) / 4ZZ-FE (1.4 EFI)
3ZZ-FE. Устанавливался на модели: Avensis 220..250, Corolla 110..120..140, Corolla Verso 120..10.
4ZZ-FE. Устанавливался на модели: Corolla 110..120, Corolla/Auris 150.

По сравнению с 1ZZ-FE заметны конструктивные упрощения:
- Стандартные запрессовываемые седла клапанов.
- Коленвал с 4-я противовесами вместо 8-и.
- Форсунки с 4-я отверстиями в распылителе вместо 12-и.
С 2004-го 3ZZ-FE получил электронную дроссельную заслонку (ETCS).
4ZZ-FE оставался с механическим приводом до самого конца. Кроме того, он несколько выпадал из общего ряда со своими штатными свечами FR8KCU, не говоря уж про "бошевский" блок управления двигателем.


Практика (1ZZ/3ZZ/4ZZ)

• Основная проблема серии ZZ настолько общеизвестна и тотальна, что вошла в народный фольклор - речь о повышенном расходе масла на угар, который часто проявлялся даже на новых машинах еще во время действия гарантии. Основная причина - конструктивные ошибки, приводящие к залеганию колец.
"Проблемы были с движками до 2001 года, потом их исправили и теперь все в порядке" - к такой нехитрой дезинформации часто прибегают те, кто лично заинтересован в поправке безнадежно испорченной репутации серии. На самом деле, неоднократные попытки тойотовцев решить вопрос только переборкой и установкой новой модификации колец были абсолютно бесполезны.
Сколь-нибудь заметный результат дала только серьезная модернизация в середине 2005-го, когда появились новые поршни, очередное поколение поршневых колец, на пол-литра увеличился номинальный заправочный объем системы смазки. В рамках расширенной 7-летней гарантии более удачливым владельцам меняли short-block в сборе (00), но устраняющим дефект за свой счет придется ограничиться комплектом поршней (0), колец (0) и обязательной заменой маслосъемных колпачков (а в идеале - не забыть о цепи привода ГРМ и сальниках коленвала).
Отличия новых поршней - вместо четырех небольших дренажных отверстий были сделаны восемь крупных, в нижней части канавок маслосъемных колец появились выточки. Откровенно "колхозную" практику самостоятельного рассверливания отверстий для стока масла вряд ли можно приветствовать, да и проходят "народные" дырки не совсем так, как на новых оригинальных поршнях.
По состоянию на начало 2010-х для большинства моделей актуальной модификацией поршней считается 13101-0D062 (внешний рынок) и 13101-22180 (внутренний рынок). Первые "правильные" поршни (13101-22032) тоже имеют право на существование, хотя и отличаются от -22180 отсутствием специального антифрикционного покрытия на юбке. Разумеется, комплект поршневых колец также должен относиться к последним модификациям (13011-22220/22221, 13011-0D111). Новый щуп с пресловутой зеленой меткой на ручке (15301-0D011, 15301-22050) отличается от старого только смещенными вверх точками уровня масла.
• Но нередко при вскрытии двигателя (даже с пробегом 150-200 т.км) выявляется крайне мрачная картина - или на гильзах отсутствует регулярная сетка хона, или они вообще отполированы до зеркального блеска.
В цивилизованных условиях для "одноразовых" моторов с залитыми в алюминиевый блок тонкостенными гильзами это должно быть однозначным приговором. Но "здесь вам не тут" - и по рф колесит немало "откапиталенных" ZZ. Причем, не затрудняя себя поисками качественных деталей и лишними тратами, чаще всего в них ставят сомнительного происхождения гильзы для моторов ваз-классики, кто-то растачивает штатные гильзы под неоригинальные ремонтные поршни... Поскольку результаты таких ремонтов уже сложно называть "тойотами", более целесообразной выглядит установка "контрактного" двигателя из поздних выпусков, благо что моторы 1ZZ-FE были широко распространены на всех рынках (включая Японию). А вот владельцам 3ZZ-FE и 4ZZ-FE не позавидуешь - эти двигатели устанавливались только на европейские версии (в Японии вместо них использовали куда более удачные 1NZ-FE).
По иронии, классические тойотовские моторы можно было спокойно "капиталить", но в большинстве случаев для устранения возрастного масляного аппетита им хватало простой "переборки". Когда при тех же пробегах просятся в ремонт ZZ, это с куда большей вероятностью означает необходимость "капиталки" - но, увы, уже непредусмотренной.

Все остальные моменты относятся скорее к обще-тойотовским эксплуатационным особенностям.
• Традиционная болезнь "треска" привода VVT после холодного запуска на ZZ выражена не так ярко, как на других сериях и носит скорее возрастной характер. Впрочем, "неудачные" приводы были и здесь, поэтому при борьбе с шумом в ГРМ или с натяжением цепи стоит заменить привод на наиболее свежий вариант (13050-22012, еще лучше -0D010). Настоятельно рекомендуется менять звездочку с приводом VVT и при больших переборках движка.
• Еще раз стоит напомнить про ограниченный ресурс цепи привода ГРМ и еще более ограниченный ресурс ее гидронатяжителя.
• Неустойчивые или заниженные обороты холостого хода и "утренний трабл тойоты" - имеют место быть, но не имеют универсального решения. Обязательна регулярная очистка корпуса дроссельной заслонки и клапана ISCV от нагара и шлама, не возбраняется очистка MAF-сенсора. Впрочем, не стоит забывать, что регулятор холостого хода, датчик расхода воздуха, катушки зажигания... - не являются "вечными". Ну а если после всех возможных замен проблема остается, то не мешает обратиться к мировому опыту и фирменным бюллетеням - оказывается, сами тойотовцы боролись с подобными симптомами, меняя топливные насосы из-за недостаточного давления, меняя или перепрошивая блоки управления двигателем..


Резюме (1ZZ)
Так что же в итоге? Тойотовцы создали современный для своих лет, мощный и достаточно экономичный двигатель... Но история с маслом получилась настолько громкой, что заслуженно подпортила репутацию всех тойотовских двигателей нового поколения. Хорошо еще, что "плановый" угар масла хотя бы не обездвиживает автомобиль в самый неподходящий момент, поэтому в канонической тройке тойотовских моторов третьей волны ZZ занимают некое промежуточное положение - между удачными NZ и срывающими головки AZ.
Борьба между технологичностью и надежностью, в которой Toyota раньше практически всегда стояла на стороне потребителя, все же закончилась не в пользу долговечности. И жаль, что альтернативы двигателям новых поколений больше нет...

2ZZ-GE (1.8 EFI)


С переходом к двигателям нового поколения перед тойотовцами встал вопрос о новом заряженном моторе для переднеприводных моделей, на замену 4A-GE и 3S-GE. Во-первых, он должен был иметь такие же габариты, что и 1ZZ-FE, во-вторых - литровую отдачу "на уровне лучших мировых аналогов", в-третьих - максимально облегченную конструкцию. Само собой, форсировать нужно было по оборотам, а не при помощи наддува, и при этом совместить высокую мощность на максимальных оборотах с нормальной тягой на низах.
Первый 2ZZ-GE, созданный при традиционном участии мотористов Yamaha, появился на внешнем рынке вместе с новой Celica 230 в конце 1999 года.
2ZZ-GE имеет ряд радикальных отличий от остальных двигателей серии.
Главной гордостью мотористов стал новый алюминиевый блок на основе MMC (это не "мицубиси моторс", а "композит" с алюмо-силикатными волокнами и включениями).

Дело в том, что 1ZZ представляет собой весьма длинноходный движок, поэтому и дальше форсировать его по оборотам при неизменном соотношении диаметра цилиндра и хода поршня было невозможно. В результате диаметр вырос до предела, а толщина перемычки между цилиндрами уменьшилась до 5,5 мм. Тоньше уже нельзя - иначе прокладка вообще не будет уплотнять газовый стык. Даже если в это расстояние и можно было бы вставить стальную гильзу, то все равно температура на перемычке превысила все допустимые пределы - поэтому тойотовцам пришлось применить своеобразную композитную гильзу.
Основные проблемы такой конструкции возникают при литье и, ввиду отсутствия традиционной чугунной гильзы, никак не выводятся:
- равномерность застывания (образуются раковины) и "непролитости"
- пористость (процесс отвердевания замедляется около включений с более низкой теплопроводностью)
- трещины (из-за разной скорости застывания в области включений MMC и в основной массе алюминия, на поверхности формы и внутри нее)

С литьевыми дефектами тойотовцы борются сильным предварительным нагревом формы, ламинарным заполнением ее жидким металлом, вакуумированием форм и т.п.
Невелика у MMC и стойкость к задирам - как известно, стальная гильза или чугунный блок сохраняют следы хона очень долго, а вот в случае алюминиевой гильзы происходит даже не "срезание", а "смятие" сетки хона (поверхность пластически деформируется). Победить этот момент невозможно, поэтому стойкость максимально сбалансировали составом композита - и объявили ее просто "достаточной".
Поршень для этого двигателя изготавливается по той же технологии MMC с алюмо-силиктными волокнами, а снаружи на юбку дополнительно наносится железо- и фосфорсодержащее покрытие для увеличения твердости.
Довольно долго пришлось подгонять друг у другу т.н. "гильзы" и поршневые кольца, чтобы износ все-таки шел в основном за счет колец, а не заведомо слабого в этом отношении цилиндра.
Вторым революционным для тойоты нововведением стала система VVTL-i (Variable Valve Timing and Lift - изменяемые фазы газораспределения и высота подъема клапанов).
Традиционная VVT-i, аналогичная 1ZZ, отвечает за улучшение тяги на низких оборотах, а дополнительная часть - за максимальную мощность и максимальный момент, "подбрасывая угля" при частоте вращения более 6000 об/мин (высота подъема клапанов увеличивается с 7,6 мм до 10,0/11,2 мм).
Сам по себе механизм VVTL-i устроен достаточно просто. Для каждой пары клапанов на распредвале имеется два кулачка с разным профилем ("спокойным" и "агрессивным"), а на рокере - два разных толкателя (соответственно, роликовый и скользящий). В нормальном режиме рокер (и клапан) приводится от кулачка со спокойным профилем через роликовый толкатель, а подпружиненный скользящий толкатель работает вхолостую, перемещаясь в рокере. При переходе в форсированный режим давлением масла перемещается стопорный штифт, который подпирает шток скользящего толкателя, жестко соединяя его с рокером. Когда давление жидкости снимается, пружина отжимает штифт и скользящий толкатель вновь освобождается.
Изощренная схема с разными толкателями объясняется тем, что роликовый (на игольчатом подшипнике) дает меньшие потери на трение, но, при равной высоте профиля кулачка, обеспечивает меньшее наполнение (ммград), а на высоких оборотах потери на трение почти выравниваются, так что с точки зрения получения максимальной отдачи становится выгоднее скользящий. Роликовый толкатель изготовлен из закаленной стали, а скользящий, хоть и использует ферросплав с повышенными противозадирными свойствами, все равно потребовал применения особой схемы орошения маслом, установленной в головке блока.
Работа на низких и средних оборотах

Работа на высоких оборотах

Самой ненадежной частью схемы стал стопорный штифт. Он не может за один оборот распредвала встать в рабочее положение, поэтому неизбежно происходит соударение штока со штифтом при их частичном перекрытии, от чего износ обоих деталей только прогрессирует. В конце концов он достигает такой величины, что штифт постоянно будет отжиматься штоком в исходное положение и не сможет зафиксировать его, поэтому постоянно будет работать только кулачок низких оборотов. С этой особенностью боролись тщательной обработкой поверхностей, уменьшением веса штифта, увеличением давления в магистрали, но до конца победить ее не смогли. А на практике по-прежнему случаются поломки оси и штифтов этого хитроумного рокера.
Второй распространенный дефект - срезается болт крепления оси коромысел, после чего та начинает свободно вращаться, подвод масла к рокерам прекращается, и VVTL-i в принципе не выходит в форсированный режим, не говоря уж о нарушении смазки всего узла.
Остальные доработки можно считать только сопутствующими. Потрудились инженеры над масляным поддоном, чтобы при перегрузках насос не захватывал воздух. Установили впускной коллектор с крупным резонатором, а на выпуске вставили перегородку, призванную снижать потери тепла и быстрее разогревать катализатор.

С нормальной звукоизоляцией моторного отсека при плотной компоновке возникли проблемы, поэтому борьба с шумом начинается уже в самом движке, с резиновых проставок между впускным коллектором и головкой.
Итоги (2ZZ)
В активе у Toyot'ы появился новый, технологичный, довольно компактный, легкий и мощный двигатель. Причем, в отличие от предыдущих форсированных моторов, он в достаточной степени эластичен и может нормально тянуть на низких и средних оборотах, а на максимале - и поддать копоти.
В пассиве, кроме особенностей обычного 1ZZ:
- Сильно выросла степень сжатия (до 11,5), поэтому номинальным стал бензин с высоким ОЧ (95-й).
- Недоведенная конструкция рокеров VVTL-i.
- Одноразовость конструкции, характерная для всего нового поколения движков, усугубляется повышенными нагрузками и своеобразностью материалов - это самый не-живучий из заряженных тойотовских двигателей. Как показывает опыт, по надежности он даже рядом не стоял с 4A-GE и 3S-GE.

Большой обзор двигателей Toyota



Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:



Как правильно переключать скорости на велосипеде, чтобы не Вызвать рвоту в домашних условиях

Как сделать успокоитель цепи Интернет-магазин автозапчастей. Запчасти для иномарок
Как сделать успокоитель цепи Обзор двигателя Тойота 3Y Двигатель которого никто не
Как сделать успокоитель цепи Двигатели Toyota серии ZZ. Без права на ошибку
Как сделать успокоитель цепи Запчасти на ВАЗ Интернет-магазин VS-AVTO
Как сделать успокоитель цепи Тюнинг и ремонт Нивы, Шевроле Нивы


ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ