Двигатель 1ar fe ремонт

Содержание

Двигатель Toyota 1AR-FE
Технические характеристики
Надежность мотора
Ремонтопригодность
Какое масло лить
На какие автомобили устанавливался двигатель
Отзывы
Двигатель 1ar fe ремонт

Двигатель Toyota 1AR-FE

Мотор 1AR-FE появился в 2008 году и впервые был установлен на автомобилях Toyota Venza. Он разрабатывался на базе меньшего по объему 2AR-FE (который, в свою очередь, пришел на замену 2AZ-FE). У двигателя была увеличена высота блока цилиндров, а ход поршня составил 105 мм. Производство агрегата продолжается до настоящего времени.

Технические характеристики

Инжекторный двигатель 1AR-FE имеет 4 цилиндра, расположенных в ряд. Мощность агрегата составляет 182-187 л.с. (данный показатель может различаться в зависимости от модели автомобиля, но об этом позже). Блок цилиндров выполнен из алюминия, а диаметр каждого цилиндра — 90 мм. Как и на других двигателях серии, распредвал на 1AR-FE в действие приводится однорядной цепью ГРМ.

Производитель рекомендует владельцам 1AR использовать топливо АИ-95 (степень сжатия у данной модели двигателя – 10). Сам мотор относится к экологическому классу Евро-5. Расход бензина на 100 км составляет:

По городу	13,3 литра
На трассе	7,9 литров
В смешанном режиме	9,9 литров

Объем модели 1AR-FE — около 2,7 литров. Таким образом, это наиболее крупный мотор во всей серии (и один из самых объемных четырехцилиндровиков в мире).’

Производитель не дает информации о точном ресурсе двигателей. Практика же показывает, что это значение почти никогда не опускается ниже 300 тысяч километров. Однако при серьезной поломке агрегата, скорее всего, придется провести его замену. Ведь блок цилиндров не подлежит расточке, а значит и для проведения капитального ремонта он не подходит.

Мотор имеет потенциал для тюнинга. Хотя запчасти в продаже найти достаточно сложно, на агрегат можно установить турбо кит для 2AR-FE (он подойдет и для 1AR-FE). Однако это может существенно сократить ресурс.

Надежность мотора

В целом, 1AR-FE показал себя как достаточно надежный мотор с большим ресурсом. От владельца требуется внимательно следить за состоянием агрегата: проверять наличие поломок, вовремя менять масло, заливать только качественное топливо. Также нежелательно создавать чрезмерные нагрузки для автомобиля. Если соблюдать эти правила, двигатель проедет не менее 300 тысяч километров, и почти не будет напоминать о себе.

Слабых мест у моторов 1AR не так много (в основном, эти проблемы общие для всей серии AR). Вот несколько из них:

Даже на автомобилях со сравнительно небольшим пробегом встречается поломка помпы. Узнать об этом можно по сильному шуму и постоянному перегреву двигателя. Конечно, можно попытаться отремонтировать насос. Однако гораздо проще заменить его на новый (состояние данного узла рекомендуется проверять каждые 40 тыс км и, при необходимости, проводить его замену).
Иногда на непрогретом моторе может стучать муфта VVTi. Это не так критично, но если водитель захочет избавиться от шума – достаточно провести замену элемента.
На машинах с большим пробегом также возможна потеря компрессии. Если проблема в поршневых кольцах – то их замена должна помочь. А вот при нарушении зеркала цилиндра ремонт, скорее всего, не удастся.
Как и на любых других моторах схожей конструкции, со временем, цепь ГРМ будет растягиваться (ее состояние необходимо проверять примерно каждые 50-60 тысяч километров). Звенья начнут проскакивать, поэтому такая неисправность проявится сильным шумом. Чтобы устранить все неполадки, потребуется замена цепи.

Ремонтопригодность

Как и большинство современных двигателей toyota, 1AR-FE является неремонтопригодным (о том, что капремонт невозможен, прямо заявляет производитель). Конечно, при нарушении геометрии цилиндров можно попытаться провести их расточку. Но результата никто не гарантирует (скорее всего, через некоторое время мотор полностью выйдет из строя). Поэтому при серьезных поломках проще будет полностью заменить агрегат, чем предпринимать безуспешные попытки по восстановлению его работоспособности. Хотя сравнительная надежность агрегатов частично компенсирует невозможность его ремонта.

Таким образом, все, что может сделать автомобилист – это внимательно относиться к состоянию двигателя. Нельзя нагружать его больше нормы. Все появившиеся неполадки следует выявлять и устранять в кратчайшие сроки. Следует заливать топливо только на проверенных заправках. Также требуется вовремя менять масло и расходные материалы. И тогда агрегат может проездить даже больше, чем 400 тысяч километров (по крайней мере, такой потенциал у него есть).

Какое масло лить

Производитель рекомендует проводить замену смазочного материала каждые 7-10 тысяч километров. Всего система вмещает 4,4 литра масла. Для заливки в двигатель 1AR подходят следующие марки:

Масло на данной модели мотора расходуется в объеме 1л на 10000 км. Поэтому, чтобы работоспособность автомобиля не нарушилась, водителю необходимо время от времени проверять уровень смазочного материала.

На какие автомобили устанавливался двигатель

Мотор 1AR-FE ставился на 4 модели автомобилей. В зависимости от этого технические характеристики могут несколько различаться.

На сегодняшний день других моделей, на которые серийно устанавливался 1AR-FE, нет. Сейчас этим двигателем продолжает снабжаться только Toyota Venza и Toyota Highlander.

Отзывы

2 года назад приобрел подержанную Toyota Venza. Через некоторое время обнаружилась поломка помпы. Заменил. С тех пор нареканий по работе двигателя не возникало. Пожалуй, для такого автомобиля силовой агрегат подобран идеально.

Уже год езжу на Toyota Sienna. Иногда чувствуется, что мощности 1AR-FE для такой машины недостаточно. В остальном двигатель себя прекрасно показал. За время службы еще ни разу не потребовался серьезный ремонт (только замена расходников). Мотору – твердая четверка.

Несколько лет ездил на Тойоте Венза. Движок у этой машины – что надо. Лошадей вполне хватает, топлива ест не очень много. Пока ездил, никакого дополнительного обслуживания и ремонта не потребовалось (только масло пару раз подливал). Так что надежность тоже на уровне. Жалею, что продал авто.

Недавно купил Toyota Sienna 2011 года. Сначала по мотору все было гладко. Но вскоре появился непонятный шум при работающем двигателе. Как оказалось, нужна замена муфты VVTi. Пока никаких проблем больше не возникало. Для такого двигателя расход топлива довольно неплохой. Мощности тоже хватает.

2 года был счастливым владельцем Toyota Venza. Что сказать, это и называется знаменитое японское качество. За все время ремонт потребовался только раз (причем он никак не был связан с двигателем). Особенно порадовала динамика машины. 2,7-литровый четырехцилиндровик разгоняет авто очень резво. Да и максимальная скорость для такого крупного кроссовера неплохая.

Источник

Двигатель 1ar fe ремонт

Eugenio,77
mail@toyota-club.net
© Toyota-Club.Net
Jan 2016 — Nov 2019

Новая версия эссе о серии AR, дополненная информацией по двигателям 6AR-FSE (2.0 D-4S — Camry) и 8AR-FTS (2.0 D-4S Turbo — Lexus RX/NX 200t).

Двигатель	Рабочий объем, см 3	Диаметр цилиндра x Ход поршня, мм	Степень сжатия	Мощность, л.с.	Крутящий момент, Нм	RON	ECS	Рынок/Стандарт
1AR-FE	2672	90.0 x 105.0	10.0	185 / 5800	252 / 4200	91	L-EFI	EEC
2AR-FE	2494	90.0 x 98.0	10.4	179 / 6000	233 / 4000	91	L-EFI	EEC
2AR-FXE	2494	90.0 x 98.0	12.5	160 / 5700	213 / 4100	91	L-EFI	JIS
2AR-FSE	2494	90.0 x 98.0	13.0	178 / 6000	221 / 4200	91	D-4S	JIS
5AR-FE	2494	90.0 x 98.0	10.4	179 / 6000	234 / 4100	—	L-EFI	CHN
6AR-FSE	1998	86.0 x 86.0	12.7	165 / 6500	199 / 4600	91	D-4S	EEC
8AR-FTS	1998	86.0 x 86.0	10.0	238 / 4800	350 / 1650	95	D-4ST	EEC

1AR-FE (2.7 EFI DVVT) — поперечного расположения, с распределенным впрыском. Применение: Toyota Venza, Highlander, Sienna; Lexus RX.
2AR-FE (2.5 EFI DVVT) — поперечного расположения, с распределенным впрыском. Применение: Toyota RAV4, Camry, Alphard/Vellfire, Zelas; Lexus ES; Scion tC.
2AR-FXE (2.5 EFI DVVT) — поперечного расположения, с распределенным впрыском, для гибридных силовых установок. Применение: Toyota RAV4, Camry, Avalon, Harrier, Alphard/Vellfire; Daihatsu Altis; Lexus ES, NX.
2AR-FSE (2.0 D-4S VVT-iW) — продольного расположения, с комбинированным впрыском, для гибридных силовых установок. Применение: Toyota Crown; Lexus IS, GS.
3AR-FE (2.7 EFI DVVT) — аналог 1AR-FE для китайского рынка. Применение: Toyota Highlander CHN.
4AR-FXE (2.5 EFI DVVT) — аналог 2AR-FXE для китайского рынка. Применение: Toyota Camry CHN.
5AR-FE (2.5 EFI DVVT) — аналог 2AR-FE для китайского рынка. Применение: Toyota RAV4, Camry, Harrier CHN.
6AR-FSE (2.0 D-4S VVT-iW) — поперечного расположения, с комбинированным впрыском. Применение: Toyota Camry; Lexus ES.
8AR-FTS (2.0 D-4ST VVT-iW) — поперечного расположения, с турбонаддувом, с комбинированным впрыском. Применение: Toyota Harrier, Highlander; Lexus NX, RX.
8AR-FTS (2.0 D-4ST VVT-iW) — продольного расположения, с турбонаддувом, с комбинированным впрыском. Применение: Toyota Crown; Lexus IS, GS, RC.

2AR-FE (2.5 EFI DVVT)

Двигатели серии AR дебютировали в 2008-м на североамериканском рынке и некоторое время оставались местным эндемиком. Отчасти они заменяли прежний 2AZ-FE, отчасти — заполняли вакуум в линейке двигателей для исходно-переднеприводных моделей между 160-сильным 2.4 и 280-сильным 3.5. В 2010-х они устанавливались на модели класса E (семейство Camry), средне- и полноразмерные паркетники и вэны (RAV4, Highlander, RX, Sienna).

В двигателе применяется алюминиевый (легкосплавный) гильзованный блок цилиндров с 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 по определению.

К блоку крепится массивный литой картер, выполняющий роль верхней части масляного поддона.

Коленчатый вал установлен с 10-мм дезаксажем (оси цилиндров не пересекаются с продольной осью коленвала, благодаря чему снижаются нагрузки в паре поршень-гильза в момент создания в цилиндре максимального давления).

Коленвал имеет 8 противовесов на щеках, шейки уменьшенной ширины и традиционные отдельные крышки коренных подшипников. От коленчатого вала с помощью шестеренной передачи приводится балансирный механизм с полимерными шестернями, традиционно устанавливаемый тойотовцами на рядные четверки рабочим объемом более двух литров.

В рубашке охлаждения установлена проставка, благодаря которой охлаждающая жидкость более интенсивно циркулирует в зоне верхей части цилиндров, что улучшает теплоотвод и способствует более равномерному термонагружению.

Поршни — легкосплавные, компактные T-образные, с рудиментарной юбкой. Канавка верхнего компрессионного кольца имеет анодированное покрытие, кромка верхнего компрессионного кольца — противоизносное покрытие методом конденсации паров. Поршни соединяются с шатунами полностью плавающими пальцами.

b — алюмитовое покрытие, c — полимерное покрытие, d — PVD-покрытие

Двигатели имеют одинаковый диаметр цилиндра и отличаются ходами поршня. Оба относятся к длинноходным, 2.7 имеет довольно высокую среднюю скорость поршня, но не дотягивает до антирекорда серии ZR.

Как принято на двигателях нового поколения, распределительные валы устанавливаются в отдельный корпус, который затем монтируется на головку блока — это упрощает конструкцию и технологию обработки собственно ГБЦ. В приводе клапанов используются гидрокомпенсаторы клапанных зазоров и роликовые толкатели/рокеры. В легкосплавной крышке головки проложена магистраль подвода масла к рокерам.

1 — крышка подшипника, 2 — корпус распредвалов, 3 — головка блока цилиндров, 4 — отверстие свечи зажигания, 5 — выпускной клапан, 6 — впускной клапан.

Привод газораспределительного механизма осуществляется однорядной цепью (шаг 9,525 мм). Гидронатяжитель цепи со стопорным механизмом установлен с внутренней стороны крышки, но имеет доступ через сервисное отверстие. Смазка цепи — с помощью отдельной масляной форсунки.

1 — звездочка впускного распредвала, 2 — демпфер, 3 — впускной распредвал, 4 — выпускной распредвал, 5 — рокер, 6 — башмак натяжителя, 7 — натяжитель цепи, 8 — звездочка выпускного распредвала, 9 — успокоитель, 10 — впускной клапан, 11 — выпускной клапан, 12 — гидрокомпенсатор, 13 — цепь.

Главная отличительная черта новых двигателей — приводы изменения фаз газораспределения устанавливаются на распределительных валах и впускных, и выпускных клапанов (DVVT — Dual Variable Valve Timing). Фазы изменяются в пределах 50° для впуска и 40° для выпуска. Отдельное описание принципов работы Toyota VVT-i приведено по ссылке.

1 — управляющий клапан VVT (впуск), 2 — управляющий клапан VVT (выпуск), 3 — звездочка распредвала (впуск), 4 — звездочка распредвала (выпуск), 5 — натяжитель цепи, 6 — масляный насос, 7 — маслоприемник, 8 — масляный фильтр, 9 — балансирный вал, 10 — гидрокомпенсатор, 11 — масляная форсунка.

Шестеренный масляный насос циклоидного типа установлен в крышке цепи привода ГРМ и приводится непосредственно от коленчатого вала. В блоке установлены масляные форсунки охлаждения и смазки поршней.

Масляный фильтр установлен вертикально под двигателем. Используются «экономичные» разборные фильтры со сменными картриджами.

Охлаждение

Система охлаждения классическая: привод помпы от внешней стороны общего ремня привода навесных агрегатов, «холодный» (80-84°C) механический термостат, корпус дроссельной заслонки обогревается жидкостью для противодействия обмерзанию, традиционное ступенчатое управление вентиляторами радиатора.

На двигателе 2.7 применяется отдельный блок управления электродвигателем вентилятора, который позволяет регулировать его скорость в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, давления хладагента кондиционера, скорости автомобиля и частоты вращения коленвала.

1 — расширительный бачок, 2 — от отопителя, 3 — к отопителю, 4 — корпус дроссельной заслонки, 5 — нагреватель ATF, 6 — термостат, 7 — радиатор, 8 — насос охлаждающей жидкости.

Пластиковый впускной коллектор установлен сзади, стальной выпускной — спереди.

На впуске двигателя 2.7 используется пневмопривод AICS, перекрывающий один из двух каналов между воздухозаборником и фильтром. На низких оборотах система должна уменьшать шум, на высоких — увеличивать мощность.

Во впускном коллекторе установлены заслонки системы ACIS с вакуумным приводом, изменяющие эффективную длину впускного тракта для повышения мощности. При средней частоте вращения и высокой нагрузке клапан ACIS закрыт, и воздух поступает по длинному каналу, в других диапазонах клапан открыт и воздух идет по более короткому пути.

1 — заслонка системы TCS, 2 — привод системы TCS, 3 — заслонки системы ACIS, 4 — привод ACIS, 5 — электропневмоклапан ACIS, 6 — вакуумный ресивер.

В конце впускного коллектора за дроссельной заслонкой установлены заслонки Tumble Control System с электроприводом и обратной связью по датчику положения. На холодном двигателе заслонка полностью закрывается, способствуя увеличению скорости потока и созданию завихрений в камере сгорания, это улучшает работу на обедненной смеси сразу после холодного пуска. Параллельно с этим устанавливается более позднее зажигание, чтобы уменьшить количество несгоревшей смеси (увеличить полноту сгорания топлива) и ускорить прогрев катализатора. Создаваемое за заслонкой разрежение способствует лучшей атомизации топлива и предотвращает образованию жидкой пленки на стенках воздушных каналов. На прогретом двигателе привод полностью открывает заслонку, минимизируя сопротивление прохождению воздуха.

Система управления (EFI)

Впрыск топлива — распределенный, секвентальный.
— Датчик массового расхода воздуха (MAF) типа «hot wire», совмещен с датчиком температуры воздуха на впуске.
— Дроссельная заслонка — полностью с электронным управлением (ETCS): привод двигателем постоянного тока, бесконтактный двухканальный датчик положения на эффекте Холла. ETCS выполняет функции управления частотой вращения холостого хода (ISC), противобуксовочной системы (TRC), часть функций системы стабилизации (VSC) и круиз-контроля.

— Датчик положения педали акселератора — бесконтактный двухканальный, на эффекте Холла.
— Датчики положения распредвалов — магниторезистивные (в отличие от индуктивных обеспечивают на выходе цифровой сигнал и исправно работают при низкой частоте вращения).
— Датчик детонации — плоский широкополосный пьезоэлектрический (в отличие от старых датчиков резонансного типа регистрирует более широкий диапазон частот вибраций).
— Первый кислородный датчик — планарный датчик состава смеси (AFS) (89467-), датчик за катализатором — обычный кислородный.
— Форсунки с удлиненным распылителем устанавливаются в головку блока и впрыскивают топливо максимально близко к впускным клапанам.
— Топливная магистраль — без линии возврата, демпфер пульсаций давления — внешний на топливном коллекторе.

Система зажигания — традиционная DIS-4 (отдельная катушка зажигания на каждый цилиндр). Свечи зажигания — тонкие «иридиевые» SK16HR11 с удлиненной резьбовой частью, под ключ на «14».
В системе зарядки используются генераторы с сегментным проводником, с отдачей в 100 А.
В системе запуска — нового образца стартер мощностью 1.7 кВт, с планетарным редуктором и сегментной обмоткой якоря, вместо обмотки возбуждения устанавливаются постоянные магниты.
Привод навесных агрегатов — единым ремнем, с отдельным пружинным натяжителем.

6AR-FSE (2.0 D-4S)

В середине 2010-х началось возвращение непосредственного впрыска на двигатели массового сегмента. Поскольку 6AR-FSE имеет много общего с исходными моторами 1AR/2AR, отметим существенные различия или принципиальные моменты, а некоторые описания вынесем отдельными статьями.

— Высокая геометрическая степень сжатия — 12.7.
— Поршень характерной для двигателей с непосредственным впрыском формы и с развитыми вытеснителями.

1 — верхнее компрессионное кольцо, 2 — нижнее компресионное кольцо, 3 — маслосъемное кольцо. a — , b — алюмитовое покрытие, c — полимерное покрытие, d — DLC ( Diamond Like Carbon) покрытие.

— Система изменения фаз газораспределения VVT-iW — подробнее см. здесь.

Примечание. В обзорах и статьях о Camry неоднократно упоминался «электропривод» изменения фаз, якобы используемый именно на этом двигателе. На самом деле здесь установлен пусть и визуально непохожий на прошлые тойотовские образцы, но по-прежнему гидравлический привод VVT-iW.

— Предусмотрена возможность работы двигателя по циклу Миллера/Аткинсона — подробнее см. здесь.
— От дополнительного кулачка на впускном распредвалу приводится ТНВД.
— От задней части выпускного распредвала приводится вакуумный насос.
— В головке блока появились форсунки непосредственного впрыска.

1 — крышка подшипника распредвала, 2 — корпус распредвалов, 3 — головка блока цилиндров, 4 — выпускной клапан, 5 — впускной клапан.

Смазка
— Добавлен датчик уровня масла в картере (верхней части поддона).

Охлаждение
— Добавлен жидкостный охладитель EGR и охлаждение управляющего клапана EGR.

Впуск и выпуск
— Одно из самых неприятных нововведений — система EGR, которая гарантирует традиционные проблемы с нагарообразованием по всему впускному тракту. Управление EGR — шаговым электродвигателем.

1 — управляющий клапан EGR, 2 — охладитель EGR. b — канал для газов, c — канал для ОЖ

— В отличие от 1AR/2AR, на впуске нет дополнительных приводов изменения геометрии, зато появился коллектор для равномерной подачи перепускаемых отработавших газов.

1 — корпус дроссельной заслонки (ETCS), 2 — впускной коллектор. a — коллектор EGR, b — поток газов.

Система впрыска топлива (D-4S)

1 — ECM, 2 — датчик давления топлива, 3 — топливный коллектор (высокого давления), 4 — форсунка (высокого давления), 5 — топливный коллектор (низкого давления), 6 — форсунка (низкого давления), 7 — блок управления топливным насосом, 8 — топливный бак, 9 — топливный фильтр, 10 — регулятор давления топлива, 11 — топливный насос (низкого давления — 420 КПа), 12 — топливоприемник, 13 — ТНВД (4..20 МПа), 14 — демпфер пульсаций давления топлива, 15 — дозирующий клапан, 16 — обратный клапан (60 kPa), 17 — клапан сброса давления (23.6 MPa), 18 — впускной распредвал.

Впрыск топлива — комбинированный: непосредственный в камеру сгорания и распределенный во впускной канал. При малых и средних нагрузках может использоваться как смешанный впрыск, так и распределенный или непосредственный, обеспечивающие создание однородной смеси для устойчивости процесса сгорания и уменьшения выбросов. При большой нагрузке используется непосредственный впрыск топлива — испарение топлива в цилиндре улучшает массовое наполнение и уменьшает склонность к детонации.

A — впрыск в канал или цилиндр, B — впрыск в цилиндр + впрыск в канал, C — впрыск в цилиндр.

Режимы работы.
— Режим послойного смесеобразования. Топливо подается во впускной канал на такте выпуска. На такте впуска после открытия клапанов в цилиндр поступает однородная обедненная смесь. В конце такта сжатия дополнительное топливо подается непосредственно в цилиндр, обеспечивая обогащение в зоне свечи зажигания. Это облегчает первоначальное воспламенение, которое затем распространяется на заряд обедненной смеси в остальном объеме камеры сгорания. Этот режим используется после холодного запуска двигателя для возможности уменьшения угла опережения зажигания, увеличения температуры отработавших газов и ускорения прогрева нейтрализатора.

— Режим однородной / гомогенной смеси. Топливо подается во впускной канал на тактах расширения, выпуска и впуска. В начале такта впуска дополнительное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр и равномерно перемешивается с поступающим зарядом. Происходит сжатие однородной топливовоздушной смеси и затем ее воспламенение. За счет охлаждения воздуха при испарении впрыснутого топлива, повышается массовое наполнение цилиндра.

Управление	Сгорание	Впрыск	Применение
При обедненной смеси (λ = 15-17)	послойное смесеобразование	такт сжатия	от запуска до прогрева
При стехиометрической смеси (λ = 14-15)	гомогенная смесь	такт впуска	низкая и средняя нагрузка
Без обратной связи	гомогенная смесь	такт впуска	высокая нагрузка, низкая температура ОЖ

ТНВД. Одноплунжерный, с дозирующим и обратным клапаном, с клапаном сброса давления, а также с демпфером пульсаций давления на входе в контуре низкого давления. Установлен на клапанной крышке и приводится кулачком с 4 выступами, расположенным на впускном распредвалу. Давление топлива регулируется в пределах 4..20 МПа в зависимости от условий движения.

1 — дозирующий клапан, 2 — роликовый толкатель, 3 — форсунка (высокого давления), 4 — топливный коллектор (высокого давления), 5 — датчик давления топлива, 6 — топливный бак, 7 — регулятор давления топлива, 8 — топливный фильтр, 9 — топливный насос (низкого давления), 10 — топливоприемник, 11 — демпфер пульсаций давления топлива, 12 — плунжер, 13 — обратный клапан, 14 — клапан сброса давления, 15 — ТНВД, 16 — впускной распредвал, a — от топливного насоса (низкого давления), b — к топливному коллектору (высокого давления), c — к топливному коллектору (низкого давления), d — топливная трубка.

— На ходе впуска (A) плунжер 2 опускается и всасывает топливо в нагнетательную камеру.
— В начале хода сжатия (B) часть топлива возвращается обратно, пока дозирующий клапан 1 открыт (таким образом устанавливается необходимое давление топлива).
— В конце хода сжатия дозирующий клапан закрывается и топливо под высоким давлением через открывающийся обратный клапан 3 нагнетается в топливный коллектор.

Топливный коллектор (низкого давления). Стальной штампованный, его стенки сами по себе служат демпфером пульсаций давления топлива.

Топливный коллектор (высокого давления). Изготовлен из чугуна, в коллекторе установлен датчик давления, обеспечивающий обратную связь с блоком управления двигателем.

1 — топливная трубка высокого давления, 2 — топливный коллектор (высокого давления), 3 — датчик давления топлива, 4 — держатель форсунки, 5 — форсунка (высокого давления).

Форсунки (высокого давления). Щелевая форсунка впрыскивает топливо в цилиндр в виде веерного факела, который увлекает за собой значительное количество воздуха и увеличивает массовое наполнение. Уплотняющие тефлоновые/фторопластовые кольца дополнительно снижают вибрации распылителя.

Свечи зажигания. «Иридиевые» (Denso FK16HBR-J8), зазор 0,7-0,8 мм.

8AR-FTS (2.0 D-4ST)

Первый новый бензиновый турбомотор Toyota за два с лишним десятка лет, первый после ухода 3S-GTE и 1JZ-GTE, первый «одноразовый», первый с непосредственным впрыском.

Как и в случае 6AR, отметим принципиальные моменты и отличия от базовых моторов.

— Система изменения фаз газораспределения VVT-iW — подробнее см. здесь.
— Возможность работы по циклу Миллера/Аткинсона — подробнее см. здесь.

— Усиленный, с учетом возросших нагрузок, блок цилиндров.

1 — блок цилиндров, 2 — термостат (блок), 3 — цилиндр. a — канал охлаждения, b — ребро, c — камера 1 сепаратора, d — площадка под датчик детонации, f — рубашка охлаждения, g — вентиляционное окно, i — гильза, j — сетка хона.

1 — поршень, 2 — антифрикционная вставка, 3 — верхнее компрессионное кольцо, 4 — нижнее компрессионное кольцо, 5 — маслосъемное кольцо, 6 — расширитель. a — камера сгорания, b — алюмитовое покрытие, c — полимерное покрытие, d — компрессионная высота, e — вставка.

1 — крышка подшипника, 2 — корпус распредвалов, 3 — головка блока, 4 — форсунка (низкого давления), 5 — гидрокомпенсатор. c — впускной канал, d — рубашка охлаждения (2-уровневая), e — вспомогательная рубашка охлаждения, f — выпускной канал.

— Привод ТНВД от дополнительного кулачка на впускном распредвалу.
— Привод вакуумного насоса от выпускного распредвала (для обеспечения работы усилителя тормозов и привода управления турбокомпрессором).

1 — звездочка впускного распредвала, 2 — э/м клапан VVT-iW, 3 — звездочка выпускного распредвала, 4 — выпускной распредвал, 5 — вакуумный насос, 6 — впускной распредвал, 7 — кулачок привода ТНВД, 8 — ТНВД, 9 — рокер, 10 — наконечник клапана, 11 — сухарь, 12 — тарелка пружины, 13 — пружина клапана, 14 — маслоотражательный колпачок, 15 — седло пружины, 16 — клапан, 17 — гидрокомпенсатор.

— Пластиковая крышка головки блока, со встроенным маслоотделителем.
— Двухуровневая рубашка охлаждения в головке блока.
— Выпускной коллектор встроен в головку блока.

1 — выпускной коллектор, 2 — выпускной канал (цилиндры 2 и 3), 3 — выпускной канал (цилиндры 1 и 4).

• Система вентиляции картера.

Применение наддува означает как увеличение количества картерных газов, так и невозможность их отвода только традиционным способом с помощью разрежения в коллекторе. Поэтому в крышке головки установлен эжектор, работающий в режиме наддува, так что газы с большим содержанием углеводородов не попадают в атмосферу, а возвращаются на впуск и затем сгорают в цилиндре. Благодаря созданию эффективной вентиляции Toyota заявляет для 8AR такой же интервал замены моторного масла, как и для атмосферных двигателей (однако, вряд ли это можно считать хорошей идеей).

Читайте также: Кузовной ремонт bmw e30

Также в крышке находятся дополнительные лабиринтные камеры сепаратора (маслоотделителя) и обычный клапан PCV.

1 — управляющий клапан VVT-i, 2 — крышка головки блока, 3 — эжектор, 4 — масляная магистраль, 5 — маслоотражатель. a — камера 2, b — камера 3, c — крышка.

На блоке находится еще одна камера сепаратора для улавливания масла из картерных газов.

1 — камера 3, 2 — камера 2, 3 — камера 1, 4 — клапан PCV, 5 — эжектор.

В режиме наддува картерные газы принудительно отводятся с помощью эжектора на впуск.

1 — турбокомпрессор, 2 — интеркулер, 3 — корпус дроссельной заслонки, 4 — впускной коллектор, 5 — клапан PCV, 6 — камера 2, 7 — эжектор, 8 — камера 3, 9 — камера 1, 10 — головка блока, 11 — блок цилиндров, 12 — усилитель картера, 13 — масляный поддон, 14 — воздушный фильтр. a — воздух, b — картерные газы, c — воздух + картерные газы, d — газы отводимые эжектором.

Эжектор действует по принципу Вентури — картерные газы отсасываются в поток проходящего сжатого воздуха.

1 — форсунка. a — сжатый воздуха от турбокомпрессора, b — ко входу турбокомпрессора.

При работе двигателя без существенного наддува, картерные газы всасываются через обычный клапан PCV под действием разрежения на впуске.

• Двигатель снабжен сразу тремя термостатами:
— традиционный термостат (температура открытия 82°C) во впускном патрубке системы охлаждения контролирует поток жидкости через радиатор
— термостат на блоке цилиндров (температура открытия 82°C) управляет потоком жидкости через блок, для обеспечения максимально быстрого прогрева цилиндров
— термостат коллектора (температура закрытия 83°C), в линии подвода жидкости к дроссельной заслонке, перекрывает поток при высокой температуре, во избежание лишнего нагрева воздуха на впуске.

1 — головка блока, 2 — блок цилиндров, 3 — корпус впускного патрубка, 4 — насос, 5 — впускной патрубок, 6 — расширительный бачок, 7 — радиатор, 8 — термостат (блок), 9 — термостат, 10 — маслоохладитель, 11 — нагреватель ATF, 12 — корпус дроссельной заслонки, 13 — термостат (коллектор), 14 — нагреватель, 15 — клапан прокачки, 16 — клапан прокачки (шланг).

1 — корпус впускного патрубка, 2 — насос ОЖ, 3 — корпус впускного патрубка, 4 — редукционный клапан, 5 — клапан управления подачей масла.

— Встроенный в головку блока выпускной коллектор также позволяет охлаждать отработавшие газы до входа в турбокомпрессор.

• Масляный насос переменной производительности, по аналогии с двигателями серии ZR Valvematic — подробнее см. здесь.

• Управление подачей масла через форсунки.

В отличие от многих других двигателей, где установлены обыкновенные форсунки для смазки и охлаждения поршней, здесь ECM может управлять впрыском в зависимости от внешних условий.

Холодный двигатель / Прогретый двигатель

Редукционный и управляющий клапаны установлены, как ни странно, во впускном патрубке системы охлаждения.

1 — корпус впускного патрубка, 2 — клапан управления подачей масла, 3 — редукционный клапан.

1) Масло подводится к задней части редукционного клапана, отсекая подачу масла к форсункам.

1 — редукционный клапан, 2 — клапан управления подачей масла, 3 — ECM, 4 — форсунка. a — масло

2) Подача масла для подпора редукционного клапана прекращается, клапан открывается и масло подается к форсункам.

1 — редукционный клапан, 2 — клапан управления подачей масла, 3 — ECM, 4 — форсунка. a — масло, b — сброс

• «Двухкамерный» масляный поддон, который исключает из циркуляции некоторую часть масла. При этом циркулирующий объем масла быстрее прогревается, а отдельный объем служит дополнительной теплоизоляцией. После остановки двигателя все масло смешивается через соединительное окно, приобретая одинаковые свойства в плане старения.

1 — маслоотражатель 1, 2 — масляный поддон, 3 — внутренний поддон, 4 — внешний поддон, 5 — сливная пробка. a — соединительное окно.

• Турбокомпрессор — типа twin-scroll (с двойной улиткой) — газы от цилиндров 1/4 и 2/3 подаются к крыльчатке турбины по отдельным каналам под разным углом, что обеспечивает некоторое повышение эффективности без использования изменяемой геометрии направляющего аппарата.

1 — турбокомпрессор, 2 — клапан перепуска воздуха, 3 — привод, 4 — клапан WGT (перепуска газов мимо турбины), 5 — обмотка, 6 — вал, 7 — клапан, 8 — компрессор, 9 — турбина. c — газы (от цилиндров 2 и 3), d — газы (от цилиндров 1 и 4), e — перепуск газов, f — воздух.

Сам турбокомпрессор заявлен как разработка Toyota/Lexus (Miyoshi plant), стальная улитка выполнена из материала с пониженным содержанием никеля для уменьшения тепловой деформации, крыльчатка изготовлена методом электронно-лучевой сварки. Максимальное давление наддува около 1.17 бар, максимальная частота вращения 180.000 об/мин.

Управление давлением наддува осуществляется через классический wastegate (клапан перепуска газов мимо турбины).

— При заглушенном двигателе клапан WGT открыт.
— При запуске клапан управления разрежением отключает подачу разрежения от насоса к приводу, который в свою очередь открывает WGT. В результате горячие отработавшие газы поступают непосредственно в нейтрализатор для ускорения его прогрева.
— При небольших нагрузках, когда нет необходимости в наддуве, открытый WGT уменьшает сопротивление и насосные потери на выпуске. За счет уменьшения количества остаточных газов повышается устойчивость процесса сгорания.

1 — компрессор, 2 — турбина, 3 — клапан WGT, 4 — привод, 5 — ECM, 6 — клапан управления разрежением, 7 — обратный клапан, 8 — вакуумный насос.

— При высокой нагрузке WGT закрывается и турбина включается в работу.

Клапан перепуска воздуха служит для предотвращения ситуации, когда при резком закрытии дроссельной заслонки давление между турбокомпрессором и дросселем увеличивается, вплоть до возникновения обратного потока, сопровождаемого посторонними шумами.

1 — ECM, 2 — клапан перепуска воздуха, 3 — компрессор, 4 — турбина. a — к дроссельной заслонке.

• В системе турбонаддува используется независимый контур охлаждения с электрическим насосом и собственным радиатором.

1 — электронасос, 2 — интеркулер, 3 — турбокомпрессор, 4 — бачок интеркулера, 5 — радиатор интеркулера.

— Интеркулер (промежуточный охладитель наддувочного воздуха) — водо-воздушного типа.
— С помощью управляемого электронасоса ECM изменяет интенсивность потока жидкости и степень охлаждения.

1 — интеркулер, 2 — впускной коллектор, 3 — внутреннее ребро.

Система впрыска топлива (D-4ST)

Система комбинированного впрыска функционирует в тех же режимах, что и на 6AR-FSE, с некоторым отличием по диапазонам нагрузка/обороты.

A — впрыск в канал, B — впрыск в цилиндр + впрыск в канал, C — впрыск в цилиндр.

Свечи зажигания — NGK DILFR7K9G, зазор 0.9 мм.

Внедрение системы Stop-Start повлекло за собой установку нового стартера типа TS (tandem solenoid / со сдвоенными соленоидами). Независимые соленоиды для втягивающей обмотки и для электродвигателя, позволяют входить в зацепление с вращающимся венцом маховика, обеспечивая возможность быстрого запуска сразу после выключения двигателя.

1 — тандемный электромагнит, 2 — э/м (втягивающая обмотка), 3 — э/мм (электродвигатель).

Практика

• 2AR-FE. Залогом надежности базовых двигателей этой серии стала их относительная простота, поэтому список характерных дефектов предельно невелик — стандартные для новых тойот стук приводов VVT при запуске и течь помпы системы охлаждения. По большому счету, сегодня их можно назвать лучшими двигателями Toyota, которые были созданы с начала 1990-х.

Более сложные представители семейства AR с точки зрения исследования патологий обещают быть более интересными (если судить по набору признанных производителем дефектов), однако критических проблем за ними пока также не отмечено.

Источник