Двигатели серии AZ появились на автомобилях Toyota с 2000 года - они постепенно заменили легендарные моторы серии S и в течение десяти лет оставались основными "среднеобъемниками" компании. Устанавливались на большое количество исходно-переднеприводных моделей классов "C", "D", "E", вэнов, средне- и полноразмерных паркетников.
| Двигатель | Рабочий объем, см 3 | Диаметр цилиндра x Ход поршня, мм | Степень сжатия | Мощность, л.с. | Крутящий момент, Нм | RON | Масса, кг | EMS | Стандарт | Модель | Год |
| 1AZ-FE | 1998 | 86.0 x 86.0 | 9.8 | 147 / 6000 | 192 / 4000 | 95 | 117 | EFI-L | EEC | AZT250 | 2003 |
| 9.8 | 152 / 6000 | 194 / 4000 | 95 | 131 | EFI-L | EEC | ACA30 | 2006 | |||
| 9.5 | 137 / 5600 | 190 / 4000 | 95 | 112 | LG | EEC | AZT250 | 2003 | |||
| 1AZ-FSE | 1998 | 86.0 x 86.0 | 9.8 | 152 / 6000 | 200 / 4000 | 91 | - | D-4 | JIS | AZT240 | 2000 |
| 10.5 | 155 / 6000 | 192 / 4000 | 91 | - | D-4 | JIS | AZT240 | 2004 | |||
| 11.0 | 147 / 5700 | 196 / 4000 | 95 | 124 | D-4 | EEC | AZT250 | 2003 | |||
| 11.0 | 149 / 5700 | 200 / 4000 | 95 | - | D-4 | EEC | AZT220 | 2000 | |||
| 2AZ-FE | 2362 | 88.5 x 96.0 | 9.6 | 160 / 5600 | 221 / 4000 | 91 | - | EFI-L | JIS | ACM21 | 2002 |
| 9.8 | 170 / 6000 | 224 / 4000 | 91 | 138 | EFI-L | JIS | ANH20 | 2008 | |||
| 2AZ-FSE | 2362 | 88.5 x 96.0 | 11.0 | 163 / 5800 | 230 / 3800 | 95 | - | D-4 | JIS | AZT250 | 2006 |
| 2AZ-FXE | 2362 | 88.5 x 96.0 | 12.5 | 131 / 5600 | 190 / 4000 | 91 | - | EFI-L | JIS | ATH10 | 2007 |
| 12.5 | 150 / 6000 | 190 / 4000 | 91 | - | EFI-L | JIS | AHR20 | 2009 | |||
| 3AZ-FXE | 2362 | 88.5 x 96.0 | 12.5 | 150 / 6000 | 187 / 4400 | - | - | EFI-L | CHN | AHV40 | 2010 |
| 2AZ-FE (2.4 EFI) |
2AZ-FE - поперечного расположения, с распределенным впрыском, для исходно-переднеприводных легковых автомобилей, вэнов и паркетников. Устанавливался на модели: Alphard 10..20, Avensis Verso 20, Blade 150, Camry 30..40, Corolla/Matrix 140, ES 40, Estima 30/40..50, Harrier 10..30, Highlander 20, Ipsum 20, Kluger, Mark X Zio, Previa 30..50, RAV4 20..30, Rukus 150, Scion TC 10, Solara 20..30, Vanguard 30.
В начале 2010-х постепенно замещался двигателями серий ZR и AR.
Модификации:
- 2AZ-FXE - с распределенным впрыском, для исходно-переднеприводных легковых автомобилей с гибридной силовой установкой (Alphard Hybrid 20, Camry Hybrid 40, Estima Hybrid 10..20, HS250h, Previa Hybrid 20, SAI).
- 3AZ-FXE - для легковых автомобилей с гибридной силовой установкой (Camry Hybrid 40 CHN).
Блок цилиндров
В двигателе применяется алюминиевый (легкосплавный) блок цилиндров с тонкостенными чугунными гильзами и открытой рубашкой охлаждения. Гильзы вплавлены в материал блока, а их специальная неровная внешняя поверхность способствует максимально прочному соединению и улучшенному теплоотводу. Капитальный ремонт двигателя производителем не предусматривается по определению.
Как принято на тойотовских "четверках" рабочим объемом более двух литров - непосредственно от коленчатого вала приводится балансирный механизм с полимерными (для уменьшения шумности) шестернями. К сожалению, кроме улучшения комфорта, он создает еще одно потенциально слабое место механической части двигателя.
На тип "2006 в рубашке охлаждения появилась проставка, благодаря которой охлаждающая жидкость более интенсивно циркулирует в зоне верхней части цилиндров, что улучшает теплоотвод и способствует более равномерному термонагружению.
Привод ГРМ
Газораспределительный механизм - 16-клапанный DOHC, привод осуществляется однорядной роликовой цепью (шаг звеньев 8 мм), для натяжения цепи используется гидронатяжитель с храповым механизмом, для смазки - отдельная масляная форсунка.
 |
На распределительном валу впускных клапанов установлена звездочка привода VVT (системы изменения фаз газораспределения), предел изменения фаз - 50° (тип "2006 - 40°). Отдельное описание принципов работы системы Toyota VVT-i приведено по ссылке
Зазор в приводе клапанов регулируется при помощи набора толкателей, без использования шайб или гидрокомпенсаторов. Поэтому от ставшей чрезмерно сложной и дорогой процедуры регулировки владельцы, как правило, воздерживаются.
.
 |
Предсказать ресурс цепи довольно сложно - в редких случаях она не требует замен вплоть до 300 тыс. км пробега, но порой критически удлиняется и к 150 тыс. км (что проявляется шумом в работе, особенно после запуска, и ошибками по фазам газораспределения). 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 (~$120), то этой рекомендации следуют не все. Относительно частых замен требует гидронатяжитель цепи, однако эта операция выполняется снаружи, без снятия крышки цепи.
Смазка
В блоке находятся масляные форсунки охлаждения и смазки поршней.
Впуск и выпуск
Расположение коллекторов характерно скорее для тойотовских двигателей предыдущего поколения - впуск сзади, выпуск спереди. Заметное нововведение - пластиковый впускной коллектор (для снижения веса и стоимости, и уменьшения нагрева воздуха на входе в двигатель), оказалось достаточно беспроблемным даже для зимних условий.
Система впрыска топлива (EFI)
Впрыск топлива - традиционный распределенный, в нормальных условиях - секвентальный. В некоторых режимах (при низких температурах и небольшой частоте вращения) может использоваться попарный впрыск. Кроме того, может выполняться впрыск синхронизированный (один раз за цикл, при одном и том же положении коленчатого вала, с коррекцией продолжительности впрыска) или несинхронизированный (одновременно всеми форсунками).
Форсунки с многоточечным распылителем оптимизированы для мелкодисперсного рассеивания топлива.
В 2001-2003 выпускалась модификация с механическим приводом дроссельной заслонки и классическим регулятором холостого хода типа "rotary solenoid".
 |
 |
Однако на большинстве моделей изначально устанавливалась дроссельная заслонка с электронным управлением (ETCS): привод двигателем постоянного тока, двухканальный потенциометрический датчик положения (к MY2003 заменен на бесконтактный двухканальный датчик на эффекте Холла), плюс отдельный датчик положения педали акселератора (изначально потенциометрический, с тип "2006 - на эффекте Холла). ETCS выполняет функции управления частотой вращения холостого хода (ISC), круиз-контроля и контроля крутящего момента при переключении передач.
Парные кислородные датчики (89465) перед двойным нейтрализатором,
- один кислородный датчик (89465) перед нейтрализатором и один - после,
- один датчик AFS (89467) перед нейтрализатором и кислородный датчик (89465) - после,
- парные датчики AFS (89467) перед двойным нейтрализатором и парные кислородные датчики (89465) - после...
Датчики положения коленчатого и распределительного валов оставались традиционными индуктивными.
К MY2003 был внедрен плоский широкополосный пьезоэлектрический датчик детонации, в отличие от старых датчиков резонансного типа он регистрирует более широкий диапазон частот вибраций.
 |
На североамериканском рынке ECM приходилось также выполнять управление запредельно сложной, по сравнению с версиями для Европы или Японии, и капризной системой улавливания паров топлива (EVAP), которая заслуживает отдельного разговора.
На тип "2006 некоторых рынков с жесткими эко-нормами на впуске появился привод IMRV, который при работе непрогретого двигателя на холостом ходу перекрывает впускные каналы особыми заслонками, благодаря чему создаются сильные завихрения, способствующие турбулизации заряда и улучшению эффективности процесса сгорания.
Стартер - с планетарным редуктором и сегментной обмоткой якоря, вместо обмотки возбуждения устанавливаются постоянные и интерполяционные магниты.
Генератор - после MY2003 появились новые генераторы с сегментным проводником. С MY2006 появилась обгонная муфта с пружиной между внутренней и внешней частями шкива, которая передает крутящий момент только в направлении вращения коленвала, снижая нагрузку на приводной ремень.
Практика
| . Главный дефект всех двигателей серии AZ проявился не сразу, но оказался более чем критичным и массовым. В процессе эксплуатации этих моторов происходит самопроизвольное разрушение резьбы в блоке цилиндров под болты крепления головки, с нарушением герметичности газового стыка, утечкой охлаждающей жидкости через прокладку, возможным перегревом, нарушением геометрии привалочной плоскости головки и т.п. печальными последствиями. Причем владельцы и многие ремонтники изначально даже не допускали мысли о конструктивном просчете со стороны Тойоты и путали причину со следствием, полагая, что "срыв" головок и вытягивание резьбы происходили из-за перегревов различной природы, тогда как в реальности все было наоборот. Официально проблему признали только в 2007-м, после некоторой доработки (длину резьбы в блоке увеличили с 24 до 30 мм). "Лечить" сорванные головки производитель рекомендовал заменой блока цилиндров в сборе (примеры дефектных деталей - 11400-28130,-28490,-28050, цена $3-4k). Поскольку вне гарантии этот подход был неприемлем, то на практике наиболее оптимальным оказался вариант ремонта с нарезкой резьбы большего диаметра и установкой в нее резьбовых втулок под болты штатного размера (рекомендуется доработать все отверстия, не ограничиваясь только уже вырванной резьбой, и заменить болты крепления новыми). А в 2011-м уже сами тойотовцы официально рекомендовали специальный ремкомплект серии "Time Sert" для установки резьбовых втулок при ремонте негарантийных машин (единственное, они предписывали не ставить втулки в угловые отверстия). В сравнении с этим другие возможные неисправности серии воспринимаются досадными мелочами. Традиционные для тойот с VVT проблемы с треском после холодного запуска или с появлением кодов по фазам газораспределения или системе VVT. Производитель предписывал замену привода VVT (звездочки впускного распредвала в сборе) на очередную, актуальную на тот момент версию. На машинах первых лет выпуска на холостом ходу или при небольшом ускорении мог противоестественно шуметь пластиковый впускной коллектор, который предписывалось менять на модифицированный образец. Разумеется, что проблемы с течью и шумом насоса охлаждающей жидкости не обошли и серию AZ. По аналогии со всеми современными двигателями Toyota, помпу следует просто считать еще одним расходником с нормальным ресурсом 40-60 тыс.км. Ограниченный ресурс обгонной муфты шкива генератора. Если для моторов первых выпусков проблемы повышенного расхода масла на автомобилях с небольшим пробегом не существовало, то после модификации и появления тип "2006 сработал некий закон сохранения - вместо проблем с резьбой начались проблемы с угаром (видимо по причине быстрого залегания колец, которое спонтанно поражает некоторые модели современных тойотовских двигателей). Впрочем, вред от этих дефектов все равно несопоставим. Так или иначе, при расходе масла свыше 500 мл на 1000 км производитель предписывает замену комплекта поршней (пример дефектных деталей - 13211-28110, -28111) и поршневых колец. Что же касается постепенного увеличения расхода масла с "возрастом" (условно - на второй сотне тысяч пробега и далее), то здесь серия AZ не слишком отличается от классических тойотовских двигателей. Не прогрессирующий угар в пределах 200-300 мл / 1000 км при нормальной эксплуатации можно считать приемлемым (хотя при длительной езде с высокими оборотами возможны одномоментные скачки расхода до литра и более). При более заметном или растущем угаре вопрос зачастую может быть решен переборкой двигателя с заменой поршневых колец и маслосъемных колачков (нельзя только забывать о проверке геометрии блока - именно на AZ отмечались случаи ухода не имеющих признаков выработки цилиндров на эллипс). |
Сегодня популярность Тойота Камри для российских автолюбителей несомненна. Более трёх десятилетий она является лидером продаж. Оно и понятно, комфортабельный и вместительный седан с ценой, как у бюджетного корейца в самой лучшей комплектации, делает такую покупку весьма привлекательной. Да и выпущенный на стыке веков 2.4-литровый движок 2AZ-FE, экономичный и не такой форсированный, дал возможность приблизиться к бизнес-классу.
Особенности двигателя
Дешёвый и технологичный 2AZ-FE имеет открытую рубашку охлаждения и выполнен из алюминиевых сплавов под давлением. Мотор оснащён цепным приводом, впускной распределительный вал оборудован системой VVT-i, отвечающей за своевременную смену фаз. Коллектор впуска изготовлен из пластика и располагается сзади двигателя, что защищает его от сильных деформаций при авариях. Значительно снижают вес мотора пластиковые шестерни балансирного вала вкупе с пластиковым впускным коллектором.
Масляный насос двигателя FE имеет отдельный цепной привод, что позволяет ему мгновенно создавать нужное давление при запуске.
Такие особенности мотора 2AZ-FE при его небольшой мощности способствуют выравниванию тяговых характеристик и экономичному расходу топлива – порядка 11.5 литров в городском цикле.
Характерные неисправности силового агрегата
На то, что мотор 2AZ-FE скоро выйдет из строя, указывают следующие факторы:
- Плавающие холостые обороты с последующей остановкой двигателя.
- Переходные режимы с характерными провалами мощности.
- Ухудшающийся запуск с многократными попытками.
- Появление в расширительном бачке запаха выхлопных газов.
- Обнаружение течи антифриза под впускным коллектором.
- Искривление посадочной плоскости ГБЦ вследствие растягивания болтов крепления.
Причины всех этих последствий – выработка ресурса расходников, досрочные неисправности узлов и деталей двигателя серии 2AZ и обидный конструктивный просчёт инженеров фирмы Тойота. Перечислим самые характерные из них:
- Выработка звёздочки впускного распредвала (привода механизма VVT-i).
- Выход из строя помпы охлаждающей жидкости.
- Отказ обгонной муфты генератора при выработке ресурса.
- Залегание колец и выработка поршней.
- Выработка ресурса поршневых колец и маслосъёмных колпачков.
- Конструктивный просчёт инженеров – тонкие болты крепления ГБЦ Toyota Camry и, как следствие, их вытягивание и коробление плоскости головки.
Если первые пять причин – это выработка ресурса различных узлов и деталей двигателя FE, что вполне допустимо и объяснимо, то шестая причина требует дорогостоящего ремонта двигателя.
Ремонт головки блока
После установления причины частично разбираем движок: снимаем шкивы, клапанную крышку, отсоединяем впускной и выпускной коллекторы. Разбираем механизм газораспределения совместно с его приводом. На распредвалах видна эмульсия (смесь антифриза и масла), образовавшаяся в результате вытягивания болтов. Откручиваем болты крепления головки мотора 2AZ-FE и снимаем головку с блока. Проверяем плоскость прилегания. Если её повело, то отдаём в мастерскую, где на специальных шлифовальных станках деталь выравнивают.
После восстановления геометрии ГБЦ есть два способа улучшения крепления головки блока. Первый – рассверлить отверстия, нарезать в них резьбу и вкрутить шпильки, на которых будет закреплена головка, в этом случае гайки для надёжности ставят с граверами. Второй – поставить ремонтный комплект, который выпущен компанией Тойота после признания своего конструктивного просчёта.
Он состоит из резьбовых втулок с более длинной резьбой, и, представьте себе, после установки комплекта дефект больше не проявлялся. Тогда у Toyota Camry выпуска после 2004 года удлинили резьбу в ГБЦ на 6 мм, и «срыва головок» больше не происходило.
Вернёмся к нашему ремонту двигателя – после восстановления крепления промываем ГБЦ, клапаны тщательно притираем и производим замену маслосъемных колпачков. Ставим головку на своё место в моторе 2AZ-FE с новой прокладкой и затягиваем крепление с моментом, указанным в инструкции. Распределительные валы вставляем в головку и затягиваем посадочные места, после чего собираем газораспределительный механизм. Соединяем с головкой впускной и выпускной коллекторы, ставим клапанную крышку.
Что касается моторесурса двигателя Toyota Camry 2.4, то дилеры обещают, что 400 тысяч километров машина спокойно выдержит, но точный пробег до капитального ремонта пока неизвестен.
Заключение
Тойота Камри – очень надёжный автомобиль и после ремонта двигателя прослужит ещё длительное время. Зависит всё не только от машины, а в большей степени от личных качеств владельца: как от манеры вождения, так и от степени ухода за автомобилем.
Предсказать ресурс цепи довольно сложно - в редких случаях она не требует замен вплоть до 300 тыс. км пробега, но порой критически удлиняется и к 150 тыс. км (что проявляется шумом в работе, особенно после запуска, и ошибками по фазам газораспределения). 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 (~$120), то этой рекомендации следуют не все. Относительно частых замен требует гидронатяжитель цепи, однако эта операция выполняется снаружи, без снятия крышки цепи.
Смазка
В блоке находятся масляные форсунки охлаждения и смазки поршней.
Впуск и выпуск
Расположение коллекторов характерно скорее для тойотовских двигателей предыдущего поколения - впуск сзади, выпуск спереди. Заметное нововведение - пластиковый впускной коллектор (для снижения веса и стоимости, и уменьшения нагрева воздуха на входе в двигатель), оказалось достаточно беспроблемным даже для зимних условий.
Система впрыска топлива (EFI)
Впрыск топлива - традиционный распределенный, в нормальных условиях - секвентальный. В некоторых режимах (при низких температурах и небольшой частоте вращения) может использоваться попарный впрыск. Кроме того, может выполняться впрыск синхронизированный (один раз за цикл, при одном и том же положении коленчатого вала, с коррекцией продолжительности впрыска) или несинхронизированный (одновременно всеми форсунками).
Форсунки с многоточечным распылителем оптимизированы для мелкодисперсного рассеивания топлива.
В 2001-2003 выпускалась модификация с механическим приводом дроссельной заслонки и классическим регулятором холостого хода типа "rotary solenoid".
Однако на большинстве моделей изначально устанавливалась дроссельная заслонка с электронным управлением (ETCS): привод двигателем постоянного тока, двухканальный потенциометрический датчик положения (к MY2003 заменен на бесконтактный двухканальный датчик на эффекте Холла), плюс отдельный датчик положения педали акселератора (изначально потенциометрический, с тип "2006 - на эффекте Холла). ETCS выполняет функции управления частотой вращения холостого хода (ISC), круиз-контроля и контроля крутящего момента при переключении передач.
Парные кислородные датчики (89465) перед двойным нейтрализатором,
- один кислородный датчик (89465) перед нейтрализатором и один - после,
- один датчик AFS (89467) перед нейтрализатором и кислородный датчик (89465) - после,
- парные датчики AFS (89467) перед двойным нейтрализатором и парные кислородные датчики (89465)
- после...
Датчики положения коленчатого и распределительного валов оставались традиционными индуктивными.
К MY2003 был внедрен плоский широкополосный пьезоэлектрический датчик детонации, в отличие от старых датчиков резонансного типа он регистрирует более широкий диапазон частот вибраций.
На североамериканском рынке ECM приходилось также выполнять управление запредельно сложной, по сравнению с версиями для Европы или Японии, и капризной системой улавливания паров топлива (EVAP), которая заслуживает отдельного разговора.
На тип "2006 некоторых рынков с жесткими эко-нормами на впуске появился привод IMRV, который при работе непрогретого двигателя на холостом ходу перекрывает впускные каналы особыми заслонками, благодаря чему создаются сильные завихрения, способствующие турбулизации заряда и улучшению эффективности процесса сгорания.
Стартер - с планетарным редуктором и сегментной обмоткой якоря, вместо обмотки возбуждения устанавливаются постоянные и интерполяционные магниты.
Генератор - после MY2003 появились новые генераторы с сегментным проводником. С MY2006 появилась обгонная муфта с пружиной между внутренней и внешней частями шкива, которая передает крутящий момент только в направлении вращения коленвала, снижая нагрузку на приводной ремень.
Привод навесных агрегатов - единым ремнем, с автоматическим пружинным натяжителем. Достоинство решения - компактность (габариты силового агрегата), недостатки - больше нагрузка на единый ремень, желательность менять натяжитель одновременно с ремнем, невозможность при поломке сбросить ремень заклинившего агрегата (из-за приводы помпы).
 |
Практика
| . Главный дефект всех двигателей серии AZ проявился не сразу, но оказался более чем критичным и массовым. В процессе эксплуатации этих моторов происходит самопроизвольное разрушение резьбы в блоке цилиндров под болты крепления головки, с нарушением герметичности газового стыка, утечкой охлаждающей жидкости через прокладку, возможным перегревом, нарушением геометрии привалочной плоскости головки и т.п. печальными последствиями. Причем владельцы и многие ремонтники изначально даже не допускали мысли о конструктивном просчете со стороны Тойоты и путали причину со следствием, полагая, что "срыв" головок и вытягивание резьбы происходили из-за перегревов различной природы, тогда как в реальности все было наоборот. Официально проблему признали только в 2007-м, после некоторой доработки (длину резьбы в блоке увеличили с 24 до 30 мм). "Лечить" сорванные головки производитель рекомендовал заменой блока цилиндров в сборе (примеры дефектных деталей - 11400-28130,-28490,-28050, цена $3-4k). Поскольку вне гарантии этот подход был неприемлем, то на практике наиболее оптимальным оказался вариант ремонта с нарезкой резьбы большего диаметра и установкой в нее резьбовых втулок под болты штатного размера (рекомендуется доработать все отверстия, не ограничиваясь только уже вырванной резьбой, и заменить болты крепления новыми). А в 2011-м уже сами тойотовцы официально рекомендовали специальный ремкомплект серии "Time Sert" для установки резьбовых втулок при ремонте негарантийных машин (единственное, они предписывали не ставить втулки в угловые отверстия). В сравнении с этим другие возможные неисправности серии воспринимаются досадными мелочами. Традиционные для тойот с VVT проблемы с треском после холодного запуска или с появлением кодов по фазам газораспределения или системе VVT. Производитель предписывал замену привода VVT (звездочки впускного распредвала в сборе) на очередную, актуальную на тот момент версию. На машинах первых лет выпуска на холостом ходу или при небольшом ускорении мог противоестественно шуметь пластиковый впускной коллектор, который предписывалось менять на модифицированный образец. Разумеется, что проблемы с течью и шумом насоса охлаждающей жидкости не обошли и серию AZ. По аналогии со всеми современными двигателями Toyota, помпу следует просто считать еще одним расходником с нормальным ресурсом 40-60 тыс.км. Ограниченный ресурс обгонной муфты шкива генератора. Если для моторов первых выпусков проблемы повышенного расхода масла на автомобилях с небольшим пробегом не существовало, то после модификации и появления тип "2006 сработал некий закон сохранения - вместо проблем с резьбой начались проблемы с угаром (видимо по причине быстрого залегания колец, которое спонтанно поражает некоторые модели современных тойотовских двигателей). Впрочем, вред от этих дефектов все равно несопоставим. Так или иначе, при расходе масла свыше 500 мл на 1000 км производитель предписывает замену комплекта поршней (пример дефектных деталей - 13211-28110, -28111) и поршневых колец.
Похожая процедура предлагается на североамериканском рынке - для 2007-2009 Camry, 2007-2008 Camry Solara, 2009 Corolla, 2009 Corolla Matrix, 2006-2008 RAV4, 2007-2009 Scion tC, 2008-2009 Scion xB с 2AZ (всего ~1.715.200 автомобилей) действует расширенная гарантия (Warranty Enhancement Program ZE7) на 10 лет или 150 т.миль, по которой в случае высокого расхода масла предусматривается бесплатная замена поршней.
|
. Что же касается постепенного увеличения расхода масла с "возрастом" (условно - на второй сотне тысяч пробега и далее)... Не прогрессирующий угар в пределах 200-300 мл / 1000 км при нормальной эксплуатации можно считать приемлемым (хотя при длительной езде с высокими оборотами возможны одномоментные скачки расхода), при более существенном или растущем угаре необходимо вскрытие. В самом лучшем случае вопрос может быть решен только переборкой с заменой поршневых колец и маслосъемных колпачков. Но если помимо угара масла работа двигателя сопровождается повышенным шумом (стук при перекладке поршней), то стоит заранее приготовится к большому капремонту - на серии AZ отмечаются случаи ухода на эллипс цилиндров без признаков выработки, но гораздо чаще на относительно пожилых моторах происходит сильный износ гильз.
- Для некоторых регионов выпускались специфичные модификации под этилированный бензин, лишенные системы VVT-i, без нейтрализатора и сопутствующих элементов системы управления.
| 1AZ-FSE (2.0 D-4) / 2AZ-FSE (2.4 D-4) |
 |
1AZ-FSE, 2AZ-FSE - поперечного расположения, с непосредственным впрыском, для исходно-переднеприводных легковых автомобилей, вэнов и паркетников. Устанавливались на модели: Allion/Premio 240, Avensis 220..250, Caldina 240, Gaia, Isis, Nadia, Noah/Voxy 60, Opa, RAV4 20, Vista 50, Wish 10.
К 2009-му сняты с производства, а их место в линейке заняли двигатели серии ZR с традиционным впрыском (и системой Valvematic).
В механической части двигатели с непосредственным впрыском имеют ряд отличий от традиционных.
- Более высокая степень сжатия.
- В головке блока располагается форсунка непосредственного впрыска.
Применяются поршни с характерной формой днища, которая способствует направлению топливного факела в район свечи зажигания. Канавка верхнего кольца имеет противоизносное алюмитовое покрытие.
Модификация внутреннего рынка (тип "2004) получила несколько отличий от базовой версии: степень сжатия 10.5 вместо 9.8, трехслойная прокладка ГБЦ вместо двухслойной, изменилась форма камеры сгорания, в перемычках между цилиндрами появились наклонные каналы для циркуляции жидкости, изменились фазы газораспределения, ход впускного клапана увеличился с 8.2 до 9.4 мм, ход выпускного - уменьшился с 8.6 до 8.0 мм, на 1.1 мм уменьшилась высота поршня и несколько изменилась форма его днища.
Система впрыска топлива (D-4)
 |
Двигатели 1AZ-FSE первых выпусков имели систему управления типа D-type (с датчиком абсолютного давления), однако на Avensis 250 и ряде модификаций внутреннего рынка после 2004 внедрена система L-type с датчиком расхода воздуха.
Для традиционного двигателя с распределенным впрыском оптимальный стехиометрический состав смеси (массовое соотношение воздуха и топлива λ) составляет 14,7:1, а при значениях λ свыше 20-24 обедненная смесь уже не воспламеняется от свечи зажигания.
Двигатель же с непосредственным впрыском может работать на сверхобедненной смеси (λ до 30-40) - распыленное топливо формирует облако, сосредоточенное около свечи зажигания, и, хотя в целом по камере сгорания смесь сильно обеднена, но у свечи ее состав близок к стехиометрическому составу, что значительно облегчает воспламенение. При этом обедненная смесь в остальном объеме имеет меньшую склонность к детонации, что позволяет повысить степень сжатия и увеличить отдачу двигателя. За счет того, что при впрыскивании и испарении топлива воздушный заряд в цилиндре охлаждается, дополнительно снижается вероятность детонации и улучшается наполнение.
2. Режим двухстадийного смесеобразования. Реализуется при средних нагрузках для плавного перехода между режимами послойного и однородного смесеобразования. Впрыск топлива происходит дважды, на тактах впуска и сжатия, λ в этом режиме составляет 15-25.
Топливная система
Топливо поступает от насоса в баке (давление за регулятором ~400 кПа) к ТНВД, под высоким давлением нагнетается в топливный коллектор и, наконец, впрыскивается форсунками в цилиндры.
ТНВД . Одноплунжерный, с дозирующим и обратным клапаном, и с демпфером пульсаций давления на входе.
На ходе впуска плунжер опускается и всасывает топливо в нагнетательную камеру.
- В начале хода сжатия часть топлива возвращается обратно, пока дозирующий клапан открыт (таким образом устанавливается необходимое давление топлива в пределах 8..13 МПа).
- В конце хода сжатия дозирующий клапан закрывается и топливо под высоким давлением через открывающийся обратный клапан (50-60 кПа) нагнетается в топливный коллектор.
Усилитель форсунок (EDU)
. Форсунки управляются через отдельный усилитель, который преобразует сигнал от блока управления (12 В) в высоковольтный сигнал на форсунки, обеспечивая максимальную точность и быстродействие.
ETCS (дроссельная заслонка с электронным управлением). Привод электродвигателем по командам электронного блока управления. При запуске дроссельная заслонка приоткрывается, чтобы обеспечить подачу дополнительного воздуха, затем степень открытия определяется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. В режиме однородного смесеобразования частота вращения холостого хода регулируется перемещением дроссельной заслонки, в режиме LeanBurn управление холостым ходом осуществляется коррекцией подачи топлива при постоянном открытии дроссельной заслонки. Кроме того, ETCS выполняет функции противобуксовочной системы (TRC) и часть функций системы стабилизации (VSC).
При низких оборотах и низкой нагрузке, низкой температуре охлаждающей жидкости SCV закрыт, воздух поступает через один порт, скорость потока увеличивается, на входе в цилиндр формируется вихрь, что способствует турбулизации смеси.
- При высоких нагрузках SCV открывается и воздух поступает через оба порта.
Система EGR (модели внутреннего рынка). Система рециркуляции отработавших газов на двигателях D-4 обеспечивает подачу на впуск в режиме LeanBurn значительной доли ОГ (существенно больше объема перепуска на традиционных двигателях). При этом понижается температура сгорания смеси и уменьшается содержание оксидов азота в выхлопе, дополнительно уменьшаются насосные потери на впуске.
На выходе из клапана отработавшие газы поступают в алюминиевый коллектор EGR, который служит для равномерной подачи газов в каждый цилиндр. И привод, и коллектор EGR имеют жидкостное охлаждение.
 |
NO-нейтрализатор (модели внутреннего рынка). В выпускном тракте японских моделей устанавливался нейтрализатор NOx. При работе в режиме LeanBurn, который сопровождается повышенным выделением NOx, оксид азота взаимодействует с кислородом отработавших газов (O2) и продукты реакции накапливаются на адсорбирующем материале нейтрализатора в форме нитратов (NO2). В режиме однородного смесеобразования, при достаточно обогащенной смеси, в отработавших газах повышается содержание CO и CH и при их участии в присутствии платины диоксид азота восстанавливается до N2. Параллельно с накоплением оксидов азота, нейтрализатор также активно улавливает серу, которая занимает полезный объем адсорбирующего слоя, поэтому нормально функционировать эта схема могла только при использовании низкосернистого бензина.
Система зажигания - DIS-4, применяются свечи зажигания с центральным электродом из иридиевого сплава (изначально на внешнем рынке - Denso SK20R11 / NGK IFR6A11, с MY2003 - Denso SK20BR11 с двумя дополнительными боковыми электродами, свечи для моделей внутреннего рынка - SK20BGR11 сильнее выступают в камеру сгорания за счет shroud-части).
 |
Отличия тип "2004 от базовой версии: система управления типа L-type с датчиком расхода воздуха, привод ETCS с датчиком положения дроссельной заслонки на эффекте Холла, отказ от отдельного NO-нейтрализатора.
Практика
Кроме того, добавляется несколько специфических моментов:
Уже просто как "особенность" воспринимается склонность к появлению заметных вибраций из-за просадки и без того заниженных оборотов холостого хода при минимальных отклонениях от нормы в любом из компонентов системы управления двигателем. Порой ситуация усугубляется до провалов тяги на средних оборотах и общего падения динамики. Зачастую причину не удается установить даже методом последовательных замен, хотя в некоторых случаях помогает очистка датчика расхода воздуха, дроссельной заслонки, привода SCV, замена клапана VVT, замена наконечников катушек зажигания, иногда - глушение линии EGR. Сгладить неприятные ощущения от просадки оборотов частично помогает замена опор двигателя (в первую очередь - гидронаполненных).
Непосредственный впрыск и система управления на моторах AZ уже не имеют таких критических недостатков, как в D-4 первого поколения, и требуют куда меньшего внимания. При работах с топливной системой рекомендуется крайне осторожно обращаться с хрупкими пластиковыми элементами форсунок (~$300 за штуку), замена форсунок может потребоваться и при изменении характеристик их обмоток в процессе работы. Нередко замены требует электронасос низкого давления и, конечно, топливный фильтр в баке. Из официальных отзывных кампаний стоит отметить замену топливной трубки и обратного клапана ТНВД для Avensis 250 первого года выпуска.
Применение системы EGR неизбежно приводит к сильному (но все же меньшему, чем в случае 3S-FSE) нагарообразованию по всему впускному тракту - от дроссельной заслонки до SCV и клапанов, и, соответственно, требует регулярной механической и химической очистки (обрабатывать же дроссельную заслонку желательно при каждом плановом ТО). В противном случае для начала стоит ожидать просадки оборотов и проблем с холодным запуском. На двигателях #AZ-FSE для внешнего рынка система EGR отсутствует, однако это не отменяет полностью необходимость очистки впускного тракта от маслянистого шлама.
Итоги
Спустя более чем десяток лет с момента появления на рынке первых двигателей AZ можно подвести некоторую черту под опытом эксплуатации этой серии.
Характеристики. По удельной мощности и крутящему моменту AZ для своего времени вполне соответствовали среднему уровню массовых азиатских аналогов, и в большинстве случаев обеспечивали достаточную тяговооруженность (за исключением разве что полноразмерных паркетников и вэнов).
Непосредственный впрыск. Применение D-4 на AZ не давало значимого прироста характеристик или радикального улучшения экономичности в сравнении с обычными моторами серии, а служило главным образом "экологическим" целям. Зато увеличение материальных и физических затрат на техническое обслуживание и ремонт "лишних" компонентов прослеживается достаточно четко, чтобы в очередной раз убедиться в никчемности и вредности использования непосредственного впрыска на нефорсированных атмосферных двигателях. И хотя #AZ-FSE оказались гораздо более пригодными к эксплуатации, чем поистине ужасные во всех отношениях 3S-FSE, обыкновенные #AZ-FE с распределенным впрыском доставляют явно меньше проблем. Не говоря уже о том, что из-за неизлечимой и массовой болезни заниженных оборотов холостого хода (с сопутствующими вибрациями) эксплуатация автомобилей с такими моторами попросту дискомфортна. И небольшая ремарка - в 2008-м известный дальневосточный диагност писал: "но прогресс не стоит на месте и обычный впрыск постепенно вытесняется", однако на деле судьба тойотовского D-4 сложилась несколько иначе .
Ремонтопригодность. С точки зрения производителя AZ считаются "одноразовыми", как и все современные тойотовские моторы, и понятие "ремонтный размер" к ним не применимо. Разумеется, что от безысходности эти двигатели подвергаются более или менее тщательному капремонту, с перегильзовкой блоков, с использованием неоригинальных запчастей или подобранных аналогов от других марок. Минимальная стоимость таких работ, как обычно, сопоставима с ценой контрактного двигателя - $1.5-2.0k, тогда как в известных топ-сервисах полный капремонт оценивается в $4-5k. Что касается других аспектов ремонтопригодности, то здесь дела обстоят неплохо - двигатели 2AZ-FE и 1AZ-FSE поставлялись и на европейский, и на внутренний рынки, что сняло массу проблем с запасными частями, дубликатом, информацией и предложением контрактных моторов.
Надежность. По совокупности, двигатели серии AZ можно было бы считать не самыми плохими представителями моторов "третьей волны", но всего один критический дефект с ГБЦ навсегда перечеркнул их репутацию, став врожденным пороком целых поколений популярнейших моделей (Camry 30, RAV4 20, Highlander 20...), и подорвал доверие даже к модифицированным версиям на моделях поздних выпусков.
Toyota Camry (2005+). Идёт пар из-под крышки расширительного бачка (белый дымок)
Пробой прокладки ГБЦ
Самый частый ответ на такую проблему, это прогорание прокладки ГБЦ (головка блока цилиндра), если вам не составляет труда разбирать двигатель наверно первая мысль будет смена этой прокладки. Но представьте что есть еще две причины того что антифриз выдавливает из системы.
1- Это воздушная пробка в системе ОЖ, из за нее может не работать не только печка в салоне, а это уже признак пробки в ОЖ - охлаждающей жидкости, при условии что уровень жидкости у вас в норме, но и возможна не корректная работа термостата. Что может привести к повышению давления в охлаждающей системе. Ну и выдавливанию антифриза.
2- Это проблема связанная с расширительным бочком, ну и умной крышкой этого бачка.
Для улучшения циркуляции ОЖ по системе двигателя, при запуске мотора
создается небольшое давление помпой, которое увеличивает эффективность
системы охлаждения. Если в системе ОЖ создается не достаточное давление,
то двигатель будет быстрей нагреваться. Что может привести к закипанию
или разложению антифриза. При закипании разложении антифриза пары ищут
слабые места. Такие как деревянные резиновые уплотнительные кольца
системы охлаждения, плохие патрубки, не затянутая плотно крышка
расширительного бачка или радиатора.
ГБЦ это конечно тоже не второстепенная проблема, но ее тоже вполне можно диагностировать и как оказалось очень даже просто.
Заводим двигатель, открываем крышку расширительного бачка, если на холостых оборотах у вас видны пузырьки которые идут из основного шланга, это одно из двух либо разбивается воздушная пробка, или проблема с прокладкой ГБЦ.
Если это воздушная пробка, то погазовав и подождав какое-то время от нее можно избавится, самая действенная процедура очень сложна в описании так как нужно провести ряд последовательных действий и их лучше показать на камеру.
Если же пробки нет а проблема с ГБЦ, то у вас будет постоянное или
слабое бурление в расширительном бочке или уровень антифриза будет
постепенно уходить.
Если же у вас ОЖ куда-то уходит и следов на двигателе нет, то тут может
быть ОЖ оказаться либо в цилиндре, или же в глушителе что тоже частенько
случается. Это говорит о проблеме с ГБЦ.
Неисправности расширительного бачка
Во первых обязательно смотрите на подтеки антифриза по бочку, бывает три проблемы с ним:
1- крышка расширительного бачка (задубела прокладка крышки) пропускает воздух, так же бывает деформация крышки РБ - расширительного бачка - только замена на оригинал.
2- сорвана резьба крышки расширительного бачка, в таком случае новая крышка надолго не поможет!
3- расширительный бочек имеет течь или лопнул по шву, который от увеличения давления в системе ОЖ двигателя проявляется, бывают такие случаи что по мере охлаждения ДВС щель стыкуется и ОЖ перестает выдавливать.
4- подсос воздуха (бывает, но редко)
Самое главное, это визуальный осмотр на предмет и мест утечек, и проверки на повреждения шлангов.
Обратите внимание на резьбу по которой закручивалась крышка бачка.
Бывает так, что если затягивать крышку, то она встает криво и жидкость без труда выходит из бачка. Если смотреть на резьбу бачка, то толком не понятно целая или нет, но если на нее подсветить оказалось с одной стороны она вся сорвана.
Другие причины
1. Белая эмульсия (пена) на щупе проверки уровня масла или на крышке маслозаливной горловины говорит о попадании охлаждающей жидкости в систему смазки, скорее всего - через дырочку в прокладке головки блока цилиндров. Иногда, правда редко прокладка бывает целой и невредимой, а утечка происходит из-за трещины в самом блоке. Но в любом случае при наличии белой эмульсии в системе смазки надо бить тревогу, а ещё лучше взять в руки инструмент и устранить неисправность.
2. Белый дым из выхлопной трубы при работе двигателя указывает на проникновение охлаждающей жидкости в цилиндр (цилиндры) двигателя. При этом её уровень уменьшается, так как она частично "вылетает в трубу". Выхлоп автомобиля может быть белым при прогреве двигателя, большом количестве конденсата и большой влажности воздуха - это не неисправность, а вот если "дымит" всегда и много - стоит задуматься.
3. Масляные пятна на поверхности охлаждающей жидкости в расширительном бачке или в радиаторе говорят о проникновении масла туда, где ему быть не положено.
Причина скорее всего в неисправности прокладки головки блока цилиндров. По крайней мере проверить её стоит.
4. Пузырьки, выходящие через расширительный бачок или радиатор указывают
на проникновение в охлаждающую жидкость выхлопных газов. Где-то дырочка,
и скорее всего она в прокладке головки блока. Некоторое количество
пузырьков может появляться при замене охлаждающей жидкости - это
нормально, а вот если тосол постоянно "пузырится" - значит что-то
неладно.
5 . Засорилась маслозаливная горловина
6. Тосол уходит из под шпильки крепления выпускного коллектора
8. Вода из радиатора попадает в блок цилиндров - необходимо заменить радиатор
Двигатель 2AZ - входит в линейку силовых агрегатов AZ, которые выпускаются для автомобилей Toyota. Мощный и надёжный силовой агрегат, который выпускается с 2000 года, способный выдерживать любые нагрузки.
Характеристики и особенности моторов
Двигатель 2AZ появившийся в 2000 году, пришел на замену 2.2 литровому 5S, и представляет собой 1AZ, с расточенными цилиндрами до диаметра 88.5 мм (было 86 мм) и длинноходным коленвалом (96 мм против 86 мм). В картере располагается уравновешивающий механизм в виде двух балансирных валов, для снижения вибраций и плавности работы. В остальном перед нами такой же 1AZ с алюминиевым блоком, одинарным VVTi, электронной дроссельной заслонкой и прочим.
Рассмотрим, основные технические характеристики 2AZ:
Наименование | Характеристики |
Производитель | Toyota Motor Manufacturing Kentucky, Inc. |
Года выпуска | |
Марка мотора | |
2.4 литра (2362 см куб) |
|
Мощность | |
Степень сжатия | 9.6 |
Крутящий момент | 187/4400 |
Диаметр цилиндра | |
Количество цилиндров | |
Количество клапанов | |
Расход топлива | 10.8 литра на каждые 100 км пробега в смешанном режиме |
Масло для мотора | |
300+ тыс. км |
|
Применяемость | Toyota Avensis |
Модификации
За всю историю производства движка было множество доработок и модификаций силового агрегата. Рассмотрим, какие доработки и изменения претерпел мотор:
Конструкция мотора 2AZ.
- 2AZ-FE - базовый мотор, степень сжатия 9.6. Мощность от 160 л.с. В 2008 году в мотор внесли коррективы, заменили распредвалы на чуть более агрессивные, степень сжатия выросла до 9.8, мощность составила 166 л.с.
- 2AZ-FSE - аналог 2AZ-FE, используется непосредственный впрыск топлива, степень сжатия увеличена до 11, мощность 163 л.с. Выпуск мотора прекращён в 2009 году.
- 2AZ-FXE - двигатель для гибридов, работает по циклу Аткинсона. Отличается другими распредвалами, поршнями и высокой степенью сжатия - 12.5. Мощность мотора 130 и 150 л.с.
Обслуживание
Техническое обслуживание моторов 2AZ ничем не отличается от стандартных силовых агрегатов этого класса. ТО моторов проводится с интервалом в 15 000 км. Рекомендованное обслуживание проводить необходимо каждые 10 000 км.
Тюнинг
На двигатель 2AZ в продаже имеются готовые решения по увеличению мощности двигателя до 300 л.с. и более. Наиболее распространены турбо киты на базе T04E. Покупаем этот турбо кит с интеркулером, коллектором, пайпами, форсунками, насосом, маслосливом и маслоподачей, блоу-офом, вестгейтом, ECU и прочим. К этому добавим толстую прокладку ГБЦ, надуваем 0.7 бар и ездим пока не развалится, после чего есть два варианта.
Блок цилиндров и головка 2AZ.
- Первый вариант - купить кованую поршневую под низкую степень сжатия и увеличить давление наддува.
- Второй - купить Toyota 2JZ.
Вывод
Двигатель 2AZ - 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.