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.

Двигатель	4A-GE	3S-GE	1ZZ-FE	2ZZ-GE
Рабочий объем, см3	1587	1998	1794	1795
Мощность, л.с.	165/7800 JIS	190/7000 JIS	130-140/6000 JIS	190/7600 JIS
Крутящий момент, Нм	162/5600 JIS	206/6000 JIS	171/4000 JIS	180/6800 JIS
Степень сжатия	11,0	11,0	10,0	11,5
Диаметр цилиндра, мм	81	86	79	82
Ход поршня, мм	77	86	91,5	85

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 стоп. 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 стоп. 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

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.

Владельцы машин Toyota сталкиваются с проблемой большого расхода масла после пробега 100-200 тысяч километров. Многие убеждены, что двигатели фирмы Toyota одноразовые и ремонту не подлежат. В этой статье рассматривается миф о ремонтопригодности двигателей фирмы Toyota.

Характеристики двигателя 1ZZ

Объем двигателя 1ZZ-FE – 1,8 л, диаметр цилиндра 79 мм, ход поршня 91,5 мм. Это улучшает тягу на низких оборотах. Мощность мотора колеблется от 120 л.с. до 143 л.с. Двигатель экономичен по расходу топлива (компактная камера сгорания снижает тепловые потери через свои стенки). Вес мотора – около 100 кг. Ресурс двигателя 1ZZ-FE низкий – приблизительно 200 тысяч км (именно поэтому автолюбители считают этот мотор проблемным).

Двигатель 1ZZ-FE

Двигатель Toyota 1ZZ-FE поставлен на конвейер с 1998 года. Эти силовые агрегаты стоят на различных авто классов C и D. Блок цилиндров из алюминиевого сплава (использовано литье под давлением), в цилиндрах стоят чугунные гильзы. Поэтому двигатель относят к разряду «легкосплавных двигателей». На двигателях ZZ стоят «лазерно-напыляемые» седла клапанов, которые в четыре раза тоньше обычных и потому быстрее охлаждаются.

Знаете ли вы? Двигатель 1ZZ-FE выпускается в Буффало (штат Западная Виргиния).

Отличительная особенность моторов Toyota 1ZZ-FE – рубашка охлаждения, открытая сверху (это негативно влияет на жесткость блока и конструкции целиком). В блоке цилиндров есть алюминиевый картер (в него залиты посадочные места из металла под коренные подшипники), который связывает опоры коленчатого вала. Картер делает блок цилиндров более жестким. Поскольку диаметр и длина шеек коленчатого вала небольшие, то нагрузки на них возрастают, а потому износ повышается.

Поршень напоминает по форме деталь дизеля (камера находится в поршне). Юбка поршня несколько уменьшена: это уменьшает затраты на трение при небольшом рабочем ходе, но охлаждение поршня падает. Т-образные поршни на «Тойотах» часто стучат при перекладке (отзывы автолюбителей о двигателях 1ZZ подтверждают такой факт).

Форсированный 2ZZ-GE

Объем двигателя 2ZZ-GE (разработан для спортивных моделей авто) – 1,8 л, диаметр цилиндра – 82 мм, ход поршня – 85 мм. Мотор оснащен впрыском топлива MFI. Газораспределительная система устроена по схеме DOHC. Есть 4 клапана на цилиндр и дополнительная функция двигателя vvt-i (это позволяет регулировать высоту поднятия клапанов в механизме изменения фаз газораспределения). Мощность двигателя возросла, а объем цилиндров не изменился.

Степень сжатия – 11,5:1. Поэтому очень высокие требования к бензину (заливать можно бензин 95+). Сила двигателя: от 164 л.с. до 225/240 л.с. (должен быть чарджер с внутренним охлаждением).

Масляный насос двигателя 2ZZ-GE – это его уязвимое место: любое масляное голодание приводит к поломке (насос может разлететься на кольца). Модель 2ZZ – единственная в серии двигателей ZZ, которая идет с шестиступенчатой механической коробкой передач или с четырехскоростными типтрониками. С обеими коробками выпускается только двигатель 4GR-FSE.

3ZZ-FE/4ZZ-FE

Объем двигателя 3ZZ-FE – 1,6 л. Мощность двигателя 3ZZ-FE – 109 л.с. Диаметр цилиндров – 79 мм, ход поршня – 81,5 мм. Двигатель 3ZZ-FE представляет собой мотор 1ZZ-FE, но с сокращенным рабочим объемом цилиндров. Диаметр цилиндра идентичен 1ZZ-FE, а поршневой ход укорочен.

Интересный факт! Двигатель 3ZZ-FE разработан и выпущен в Японии.

Газораспределительный механизм – это 16-клапанная схема DOHC (4 клапана на цилиндр) с системой VVT-i. На приводе распределительных валов стоит однорядная цепь с натяжителем и успокоителем. Впрыск топлива данного двигателя – электронный EFI. Степень сдавливания – 10,5:1. Особенностью являются SMP поршни из двигателя 1ZZ-FE. Моторное масло требуется невысокой вязкости.

Объем двигателя 4ZZ-FE (это уменьшенная модель двигателя 3ZZ-FE) – 1,4 л. Диаметр цилиндра – 79,0 мм, ход поршня – 71,3 мм. Сила мотора – 95 л.с.

Внимание! На этих двигателях запрещено использование спиртового антифриза и обычной воды для системы охлаждения.

Неисправности и проблемы 1ZZ

Характеристики двигателя 1ZZ-FE (читай выше) неплохие, но это не страхует от возникновения проблем с работой мотора. Рассмотрим некоторые проблемы, которые могут возникнуть с двигателем 1ZZ, поговорим о неисправностях и о возможности их устранения. Неисправности двигателя 1ZZ и их причины:

Повышенное потребление масла двигателя 1ZZ. Если мотор выпущен до 2002 года, то придется поменять маслосъемные кольца (год их выпуска должен быть младше 2005 года). После этого остается просто долить масло в мотор до 4,2 л. Раскоксовка при повышенном потреблении масла на моторе 1ZZ-FE не поможет.

Стук и шум в двигателе 1ZZ-FE. Такое случается, если пробег авто сверх 150 тысяч км. Проблема скрывается в удлинении цепи ГРМ – ее нужно заменить. Если цепь в порядке, то проверьте натяжитель приводного ремня. Клапана на 1ZZ-FE стучат крайне редко, потому частая регулировка не требуется.

Плавающие обороты. В этом случае надлежит промыть блок дроссельной заслонки и клапан холостого хода.

Двигатель 1ZZ-FE вибрирует. Это особенность конструкции мотора. Если вибрация усилилась, то осмотрите заднюю подушку двигателя. Двигатель 1ZZ боится перегрева, потому может произойти потеря геометрии – придется менять блок цилиндров.

Внимание! Двигатель 1ZZ ремонту не подлежит. Если год выпуска ДВС после 2005 года, и вы его эксплуатировали в щадящем режиме и вовремя обслуживали, то прослужит он вам долго.

Ремонтопригодность двигателя Toyota 1ZZ

Двигатель 1ZZ считается одноразовым: цилиндропоршневой капитальный ремонт невозможен, перегильзовать блок невозможно. Возможен только ремонт коленчатого вала для 1ZZ-FE японского производства (размер вкладышей коленвала – это проблема).

На двигателях ZZ стоят легкосплавные седла клапанов. Они очень тонкие и потому улучшают охлаждение клапанов. Диаметр камеры сгорания небольшой, но при этом расширился диаметр впускных и выпускных портов, а диаметр стержня уменьшился (с 6 до 5,5 мм) – это улучшает поступление воздуха через порт. Но такая конструкция ремонту не подлежит.

Цепь натяжения (однорядная роликовая с малым шагом 8 мм) надлежит менять каждые 150 тысяч км (иначе она удлинится, и будут проблемы: шум в работе мотора, ошибки по фазам газораспределения из-за несинхронной работы коленчатого и распредвала).

Масляный фильтр помещен в бак (закреплен на кронштейне рядом с насосом), потому его сложнее менять. Но тот факт, что масляный фильтр расположен отверстием вверх, прекрасно решает проблему с давлением масла при работающем моторе.

Двигатель Toyota 2ZZ-GE обладает достаточно большим потенциалом – порядка 500 000 километров пробега. Но его реальный срок эксплуатации в большей степени зависит от качества масла и бензина. Мотор слишком чувствителен к второсортным материалам. Преимуществом для многих водителей оказался высокий порог оборотов двигателя. Но это также сделало агрегат не слишком тяговитым на низких оборотах – приходится сильно крутить двигатель, чтобы добиться хорошей динамики. И это при том, что в агрегате использована система Turbo.

Технические характеристики

Производство	Shimoyama Plant
Марка двигателя	Toyota 2ZZ
Годы выпуска	1999-наши дни
Материал блока цилиндров	алюминий
Система питания	инжектор
Тип	рядный
Количество цилиндров	4
Клапанов на цилиндр	4
Ход поршня, мм	85
Диаметр цилиндра, мм	82
Степень сжатия	11.5
Объем двигателя, куб.см	1796
Мощность двигателя, л.с./об.мин	164/7600 182/7600 192/7800 221/7800 243/7800 260/8000
Крутящий момент, Нм/об.мин	169/4400 176/6800 180/6800 215/5500 230/5500 236/6000
Топливо	95
Экологические нормы	Евро 4
Вес двигателя, кг	112
Расход топлива, л/100 км - город - трасса - смешан.	10.5 6.6 8.4
Расход масла, гр./1000 км	до 1000
Масло в двигатель	5W-30/ 10W-30
Сколько масла в двигателе, л	4.4
Замена масла проводится, км	10000 (лучше 5000)
Рабочая температура двигателя, град.	~95
Ресурс двигателя, тыс. км - по данным завода - на практике	- ~200

Распространенные неисправности и эксплуатация

1. Пережог масла. Самая распространенная неполадка на 2ZZ при прохождении отметки в 150 тыс. км пробега. Раскоксовка помогает временно. В итоге капитального ремонта или замены мотора не избежать.
2. Шумит и стучит внутри мотора. Главная причина – расхлябанная цепь ГРМ. Требуется замена.
3. Нестабильность оборотов. Необходимо почистить клапана на холостом ходу. Также причина может быть в модуле дроссель-задвижки – требуется диагностика.

К списку проблем добавляются периодические капризы VVTL-i-системы. Для профилактики через 50 тыс. км пути нужно заменять лифт-болты. Если этого не делать, система может отказать и, как результат, произойдет падение мощности свыше 6 тыс. об/мин. Долговечность мотора не превышает аналогичный показатель

Двигатели Toyota серии ZZ - рядные 4-цилиндровые бензиновые двигатели производства Toyota . Двигатели серии ZZ состоят из литого алюминиевого блока двигателя с алюминиевыми гильзами цилиндров и алюминиевой 16-клапанной головки цилиндров с двумя распредвалами. Распределительные валы имеют цепной привод. Два двигателя серии, 1ZZ и 2ZZ, объёмом 1,8 л, имеют различные диаметр цилиндра и ход поршня. Первый был оптимизирован для экономики и крутящего момента, максимум которого приходится на средние обороты, в то время как последний оптимизирован для более высоких оборотов. Серия ZZ пришла на замену достаточно популярному чугунному блоку двигателей 7A

1ZZ

1ZZ-FE

Двигатель 1ZZ-FE имеет объём 1,8 л (1794 куб.см), и построен в Буффало, штат Западная Виргиния . Его производство в Кембридже , штат Онтарио, было прекращено в декабре 2007 года. Диаметр цилиндра 79 мм и ход поршня 91,5 мм. Степень сжатия 10,0:1. Мощность двигателя начинается от 120 л.с. (89 кВт) при 5600 оборотах в минуту и крутящий момент 165 Нм при 4400 оборотах в минуту и до 143 л.с. (105 кВт) при 6400 оборотах в минуту и 170,6 Нм при 4200 оборотах в минуту. TRD нагнетатель в комплекте доступен на моделях 2003-2004 годов Corolla, Matrix и Vibe.

1ZZ-FE устанавливался на автомобили:

• Toyota Corolla CE/LE/S/VE, Fielder, Runx (Япония), Altis (Азия)
• Toyota Vista и Vista Ardeo
• WiLL VS
• Chevrolet Prizm
• Pontiac Vibe
• Toyota Matrix XR
• Toyota Wish

Toyota объявила о добровольном отзыве с 2005 по 2008 годы Toyota Corolla и Matrix, оснащённых двигателями 1ZZ-FE. Проблема заключалась в модуле управления двигателем, в результате чего могли резко переключаться передачи, глох двигатель. Кроме того, Pontiac объявила о добровольном отзыве Pontiac Vibe с 2005 по 2008 год по той же причине.

1ZZ-FED

Двигатель 1ZZ-FED похож на 1ZZ-FE, но строился в Шимояма, Японии. Мощность двигателя 140 л.с. (104 кВт) при 6400 оборотах в минуту, крутящий момент 171 Нм при 4200 оборотах в минуту.

1ZZ-FED устанавливался на автомобили:

• Toyota Celica GT
• Toyota Wish 1,8
• WiLL VS 1,8

1ZZ-FBE

Специальная модификация 1ZZ-FE для топлива E100 Ethanol, применяемого в Бразилии .

1ZZ-FBE устанавливался на автомобили:

• Toyota Corolla (только в Бразилии)

2ZZ

2ZZ-GE

Двигатель 2ZZ-GE имеет объём 1,8 л (1796 куб.см), и строился в Японии. Диаметр цилиндров составляет 82 мм и ход поршня 85 мм. Степень сжатия 11,5:1. Мощность этого двигателя варьируется в зависимости от автомобиля и настройки. Так на Celica GT-S, Corolla T-Sport, Lotus Elise и Lotus Exige , мощность 141 кВт (192 л.с.), но в американских версиях Corolla, Matrix, Pontiac Vibe развивается только 180 л.с. Различные показатели мощности связаны с изменением процедуры динамометрического тестирования. Австралийский вариант Corolla Sportivo имеет 141 кВт при 7600 об/мин и 181 Нм крутящего момента. Компрессоры и нагнетатели с промежуточным охлаждением на Corolla и Lotus Exige S позволяют достигать 225 л.с. (165 кВт), в то время как нагнетатель на Exige 240R увеличивает мощность до 240 л.с. (177 кВт). Уникальный для серии ZZ, 2ZZ-GE использует систему двойного профиля распределительного вала для получения дополнительной мощности, 2ZZ-GE был первым серийным двигателем на американском рынке, объединившим изменение фаз газораспределения с двойным профилем распредвала. В таблице ниже приведены спецификации двух профилей распредвала.

За исключением MR2 2003 года и европейской Celica с 1ZZ двигателем, 2ZZ двигатель единственный в серии ZZ шёл с шестиступенчатой ​​механической коробкой передач, а также единственный, который был доступен с четырехскоростными типтрониками. Эти коробки были уникальны для этого двигателя; с тех пор, только несколько двигателей Toyota были в паре либо с шестиступенчатой ​​механической или типтроником (и только один двигатель, 4GR-FSE, был в паре с обоими коробками).

Модели Matrix и Corolla XRS 2004 года и более новые были оснащены системой дополнительной подачи воздуха и имеют дополнительное отверстие над каждым выпуском в голове блока, где воздух вводится для достижения полного сжигания топлива до того, как выхлопной поток достигает катализатора.

2ZZ-GE устанавливался на автомобили:

3ZZ

3ZZ-FE

Двигатель 3ZZ-FE имеет объём 1,6 л (1598 куб.см) и производился в Японии. Его устанавливали в Toyota Corolla Altis, который продаётся в азиатских странах, таких как Сингапур , Малайзия , Филиппины , Таиланд , Пакистан (SE Saloon) и на Тайване ; и в седан Toyota Corolla, продающийся в

Двигатель 2ZZ-FE - входит в линейку силовых агрегатов, которые выпускаются для автомобилей Toyota. Это спортивная версия моторов ZZ. Двигатель претерпел некоторых конструктивных изменений. Началось всё с изменённого композитного блока.

Характеристики и особенности моторов

Под новый блок цилиндров для 2ZZ-FE был разработан коленчатый вал. Кроме этого изменения коснулись и других узлов - конструкторы поставили усовершенствованную систему изменения фаз газораспределения VVTL-i, представляющая из себя обычную VVTi от 1ZZ-FE, но после 6200 об/мин подъем клапанов возрастает до 11.2/10.0 мм, и мотор выдаёт свои 190 л.с. на 7600 об/мин.

Toyota Corolla с мотором 2ZZ-FE.

Рассмотрим, основные технические характеристики 2ZZ -FE:

Обслуживание

Техническое обслуживание моторов 2ZZ -FE ничем не отличается от стандартных силовых агрегатов этого класса. ТО моторов проводится с интервалом в 15 000 км. Некоторые автолюбители рекомендуют снизить срок межсервисного обслуживания до 10 000 км. Но смысла в этом нет, поскольку мотор обладает высокими техническими характеристиками.

Двигатель 2ZZ-FE.

Неисправности и ремонт

Как и любой другой мотор, Тойота 2ZZ имеется ряд недостатков, которые перешли от его старшего собрата. В принципе проблемы и недостатки те же, как и способы, их решения. Рассмотрим, основные неисправности и устранения неполадок:

Селика с движком 2ZZ-FE.

• Стук в моторе. В этом случае, зачастую, это растянутая цепь ГРМ, которую необходимо заменить.
• Вибрация. Для начала стоит проверить подушки двигателя.
• Повышенный расход масла. Подошло время подкинуть кольца. Также, стоит проверить масляные колпачки. Но, скорее всего, придётся делать капиталку, поскольку ресурс мотора составляет всего 200 000 км.
• Плавают обороты. Стоит проверить датчик РХХ и дроссельную заслонку. При необходимости почистить или поменять.

Вывод

Двигатель 2ZZ -FE - достаточно надёжные и качественные движки. Все они имеют высокий рейтинг и уважение автолюбителей, экспертов. Обслуживание силового агрегата можно проводить самостоятельно. Что касается ремонта, то рекомендуется обратиться на сервисную станцию технического обслуживания.