4zz fe капитальный ремонт двигателя

4ZZ-FE — четырехцилиндровый бензиновый 1.4 от Toyota

В 1999-м году компания Тойота выпустила новый мотор 4ZZ-FE. Сходивший с конвейера десять лет, он устанавливался на хорошо продаваемые модели с передним приводом Королла и Аурис. Агрегат имел объём 1,4 литра и оснащался системой изменения фаз газораспределения (VVT-i). Двигатель 4ZZ не одинок, вместе с ним в семействе присутствуют 1ZZ-FE, 1ZZ-FED, 2ZZ-GE и 3ZZ-FE.

Двигатель 4ZZ-FE

Характеристики двигателя 4ZZ-FE

Двигатель 4ZZ-FE имеет следующие технические характеристики:

  • годы выпуска – 1999-2009;
  • точный объём – 1398 куб.см.;
  • мощность (л.с.) – 97;
  • крутящий момент (Н/м) – 130;
  • степень сжатия – 10,5;
  • периодичность замены смазки – каждые 10 000 км, но лучше делать это чаще;
  • допустимый расход масла – до 1 литра на 1000км;
  • объём масла в двигателе – 3,7 л, после работы над ошибками 2005 объем смазки в моторе 4ZZ увеличили на пол литра;
  • экологический класс – Евро4;
  • используемое топливо – Аи 95;
  • питание – инжектор;
  • блок цилиндров из алюминия с чугунными гильзами;

Блок цилиндров 4ZZ-FE

  • количество цилиндров – 4;
  • клапанов на цилиндр – 4;
  • диаметр цилиндра – 79 мм;
  • ход поршня – 71,3 мм;
  • рабочая температура – 95 град.;
  • привод ГРМ – цепь;

    примерный ресурс – около 200 тыс.

    Расход топлива

    Показатель потребления бензина во многом зависит от того на каком автомобиле мотор установлен.

    Тойота Королла Е150 оснащённая 4ZZ-FE в паре с 5-ступенчатой механикой (литры на 100 км):

    • город – 8,6;
    • трасса – 5,7;
    • смешанный – 6,7.

    Toyota Corolla E120

    Тойота Королла Е120 4ZZ с 5МКПП: 8,4/5,8/6,7.

    Тойота Аурис Е150 с двигателем 1,4 и пятиступенчатой механикой: 8,7/5,9/6,9.

    Технические особенности

    Блок цилиндров отлит из алюминия. В качестве гильз используются тонкостенные чугунные втулки, вплавленные в корпус блока. Внешняя часть гильз намеренно сделана неровной. Это увеличивает площадь поверхности, соединение получается максимально прочным и улучшается теплоотвод. Естественным преимуществом алюминиевого корпуса стал его вес. По сравнению с предыдущей серией двигателей такого же объёма масса снизилась на 30 килограмм.

    Двигатель Тойота 4ZZ-FE имеет «длинноходную» конструкцию. Благодаря этому тяга на низах стала выше, а за счёт уменьшенной камеры сгорания снизилась тепловая нагрузка. Но не обошлось и без минуса.

    Высокая скорость поршня ухудшает маслосъем и повышает требования к кольцам. Ремонт, связанный с их заменой — частое явление.

    Вообще проектируя двигатель, инженеры стремились сделать его как можно более компактным и снизить трение, повысив эффективность. И это у них получилось. Но одним из средств достижения цели стал уменьшенный диаметр и укороченные шейки коленчатого вала 4ZZ-FE. В результате вал стал более нагружен и изнашивается быстрее.

    При увеличенной скорости и длине рабочего хода возрастает инерция. Для устранения явления укоротили юбку поршня, что негативно сказалось на температурном режиме.

    Поршень мотора 4ZZ-FE

    Большой минус многих современных силовых установок в их «одноразовости». И Тойота не исключение. Капитальный ремонт двигателя 4ZZ не предусмотрен производителем. Конечно находятся «кустари», которые перегильзовывают блок, используя неоригинальные детали, но такого ремонта хватит не надолго.

    Правильно установить новые гильзы невозможно даже в заводских условиях.

    Новый мотор 1,4 сменил ремень ГРМ на цепь. В теории это должно было уменьшить траты на обслуживание, но вышло наоборот. У некоторых водителей цепь, конечно, ходит больше двухсот тысяч километров, но таких счастливчиков мало. Часто цепь растягивается уже к пробегу в 150 тысяч. Признаком этого служит шум механизма. Запущенные случаи чреваты асинхронной работой распределительного и коленчатого валов, что приводит к ошибочным газораспределительным фазам.

    Рем. комплект цепи ГРМ

    Вместе с растянувшейся цепью ГРМ 4ZZ-FE необходимо менять её натяжитель, направляющие и звёздочки. Если этого не сделать, то новая цепь прослужит меньше положенного срока. Но так как верхняя звездочка продаётся только в сборе с приводом системы газораспределения, мало кто этим заморачивается.

    Обслуживание

    Масло необходимо менять каждые 10 тысяч километров. Тойота предписывает применять для двигателя 4ZZ смазочную жидкость соответствующую API SL/CF, или ACEA A3, B3, B4. Стандартная вязкость SAE 0W-30 и 5W-40, однако, этот параметр можно менять, в зависимости от условий эксплуатации. Оригинальная смазка Toyota «ENGINE OIL 5W-40», её артикулы: 0888080376 () и 0888080375 ().

    Масляный фильтр Toyota арт. 90915-10003 (ссылка на источник изображения)

    Вместе с маслом меняется масляный фильтр (Toyota 90915-10003) и шайба на пробке сливного отверстия (9043012031).

    Шайба на пробке сливного отверстия арт. 9043012031

    При пробеге 40000 предстоит замена воздушного фильтра (1780121050) и свечей зажигания (9091901164).

    Воздушный фильтр арт. 1780121050 (слева) и свеча зажигания арт. 9091901164 (справа).

    Заливать новую охлаждающую жидкость первый раз необходимо после 180000 км, после этот интервал сокращается до 80 тысяч. Оригинальный розовый антифриз имеет артикул 888980072.

    Антифриз Toyota Super Long Life. Концентрат 1л, артикул 08889-80140 (справа) или уже разведённый 5л, арт. 08889-80072 (слева).

    Регламент технического обслуживания утверждает, что цепь ГРМ в двигателе 1,4 4ZZ-FE служит весь срок эксплуатации автомобиля и замены не требует, но при первых признаках растяжения её лучше сменить на новую, ее артикул 1350622030.

    Цепь ГРМ артикул 13506-22030

    Недостатки и слабые места 4ZZ

    Главная проблема всех моторов семейства ZZ − повышенный угар масла. Причём масложор был частым явлением даже у новых машин, находящихся на гарантии. Причина этого — залегание колец, происходящее из-за фатальных ошибок конструкторов при проектировании двигателя.

    Залегшие маслосъемные кольца двигателя

    И не верьте тем, кто говорит, что эту болезнь решили после 2001-го года. Немного улучшилась ситуация только после модернизации в 2005 году. Тогда тойотовцы заменили всю поршневую группу, включая кольца, и увеличили объём масла в картере на пол-литра.

    На новых поршнях увеличили число и диаметр дренажных отверстий, а на нижней части колец сделали выточки.

    На закате производства бензиновый 1.4 4ZZ-FE проявил ещё один минус — продольный люфт коленчатого вала. Проблема решалась его заменой вместе с ним ставили новые упорные полушайбы и вкладыши подшипников.

    Упорная полушайба (стрелка №1) и вкладыш подшипника (стрелка №2)

    Другие слабые места присущи для всех тойотовских двигателей. Треск, издаваемый при непрогретом моторе приводом VVT-i, проявляется чаще при больших пробегах. Ещё одна проблема заключается в уже, упоминаемой выше цепи ГРМ, хоть завод говорит, что её хватает на весь срок службы авто, на самом деле ресурс детали весьма ограничен, с ней часто выходит из строя гидронатяжитель.

    Гидронатяжитель цепи ГРМ двигателя 4ZZ-FE

    Отзывы

    Уважаемые Читатели на нашем сайте пока нет отзывов о моторе 4ZZ-FE. Если Вы хотите поделиться своим опытом, мнением, то оставляйте их в виде комментариев в любой форме.

    На какие автомобили устанавливался

    Изначально двигатель 4ZZ-FE устанавливался на Тойота Королла Е110 (19992002 годы).

    Toyota Corolla E120

    С неё плавно перекочевал на Е120 (20002007 г.), а затем и на Короллу Е150 (20062009 г.). Ещё одна модель Тойоты, под капотом которой можно встретить этот мотор — Аурис Е150 20062008 годов выпуска.

    Toyota Auris E150

    Заключение

    Надёжность и моторы-миллионники остались в прошлом, двигатель Тойота 4ZZ-FE – яркий тому пример. Ресурс всего в 200 тысяч и невозможность капитального ремонта стали обычным явлением в наше время.

    Источник

    4zz fe капитальный ремонт двигателя

    Двигатели Toyota серии ZZ. Без права на ошибку

    EN | RU | JP

    Eugenio,77
    mail@toyota-club.net
    © Toyota-Club.Net
    Dec 2003 — Nov 2019

    Двигатель Рабочий объем, см 3 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 VVT) — поперечного расположения, с распределенным впрыском, для исходно-переднеприводных легковых автомобилей. Запущен в серию с 1997 г, снят с производства во второй половине 2000-х. Применение: 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.
    3ZZ-FE (1.6 EFI VVT). Применение: Avensis 220..250, Corolla 110..120..140, Corolla Verso 120..10.
    4ZZ-FE (1.4 EFI VVT). Применение: Corolla 110..120, Corolla/Auris 150.

    1ZZ-FE (1.8 EFI)

    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 (

    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.

    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.

    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.

    3ZZ-FE (1.6 EFI) / 4ZZ-FE (1.4 EFI)

    По сравнению с 1ZZ-FE заметны совсем небольшие отличия:
    — 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.

    2ZZ-GE (1.8 EFI VVTL-i)

    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 (мм*град), 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.

    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.

    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 (

    $4800), но устраняющим дефект за свой счет придется ограничиться комплектом поршней (

    $200) 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.

    • В самом конце карьеры открылся еще один структурный дефект 3ZZ-FE и 4ZZ-FE до 2008 года — стук в двигателе, вызванный продольным люфтом коленвала. Предписание: замена коленчатого вала с вкладышами подшипников и упорными полушайбами.

    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.

    Источник

    Читайте также:  Что такое техническое обслуживание локомотивов что такое текущий ремонт локомотивов
    Оцените статью