В этой статье я постараюсь описать проблему на двигателях 1AZ-FE и 2AZ-FE - на автомобилях Тойота Camri, Rav 4, Previa и тд. Проблема связанна, как не странно, с технологической недоработкой конструкции самого блока. А точнее - слабостью резьбового крепления болтов ГБЦ к блоку цилиндров. При незначительном перегреве двигателя структурные характеристики алюминиевого сплава блока цилиндров падают и резьбу болтов ГБЦ вытягивает из блока. Есть несколько факторов, которые на это влияют - это длина резьбового соединения, диаметр болта и шаг резьбы Первые два показателя прямо увеличивают площадь соприкосновении болта с блоком и увеличивают его надежность. Третий показатель тоже имеет значение, но на оригинальных болтах резьба - М11 с шагом резьбы1.5 мм, что для болта такого диаметра не мало. А диаметр М11 вполне достаточен. Встречается много 4-рех цилиндровых с диаметром М10 и ниже, у которых такой практики не наблюдается. Таким образом, слабым местом данного двигателя является длина резьбового соединения, которая не выдерживает натяг болта ГБЦ при термической нагрузке и резьбу вытягивает.
Как видно на фото из официальной документации, длину резьбового соединения увеличили с 24 мм в старых версиях на 30 мм в новой версии, таким образом устранив недочет в серийном производстве с 2005 по 2006 года. Но что же делать, если автомобиль выпуском до 2006 года? Не менять же из-за этого целиком мотор или автомобиль? В народе используют много вариантов, которые усиливают резьбу, но какой же из них все-таки более надежный и технологически правильный? Теперь по-порядку о каждом из них.
Первый - это установка болтов более большого диаметра, с родного М11 на М13 или 14. В данном варианте резьба нарезается от верхней кромки ГБЦ до начала старой резьбы. Отверстия в головке блока тоже увеличиваются. Вариант не плохой, но есть несколько минусов - длина болта уменьшается, увеличение толщины болта. Оба этих показателя увеличивают жесткость болта и увеличивают вероятность повторного выхода из строя при перегреве двигателя.
Второй вариант - это установка футорок с заменой болтов на короткие. Этот способ более надежен, потому что болты более упруги на растяжение. Но вызывает сомнение длина болта. Короткие болты, как правило, устанавливают на чугунных блоках. В ряде вариантов эти болты берутся от Фольксвагена 14-32045-01 или от двигателя 3S-FE, у которых чугунные блоки.
Как видно на фото, верхнее крепление болтов в алюминиевом блоке создает чрезмерное напряжение и, как следствие, не равномерное распределение прижимной силы болта крепления ГБЦ. Это может привести к деформации поверхность, что выведет конструкцию из строя.
В алюминиевых блоках используют болты большей длины. Делается это из-за разного коэффициента расширения металлов и разной прочности металлов, для равномерного распределения прижимной силы болтов ГБЦ. Алюминий расширяется больше, чем железо, и двигатель, прогреваясь, создает дополнительную нагрузку на болты крепления ГБЦ, поэтому болты должны быть более длинными и мягкими на растяжку. Иначе при нагреве в критический момент давление расширяющегося блока пересилит возможности резьбового соединения и вытянет или деформирует его или его посадочное место. Поэтому должен соблюдаться баланс диаметра и длины болта до резьбового соединения.
Теперь непосредственно от теории к практике.
На практике мы рассмотрим проблему на автомобиле Тойота Превиа, на которой тоже стоит двигатель 2AZ-FE. Характерными признаками проявления проблемы является течь охлаждающей жидкости в районе впускного коллектора, возникшая после повышения рабочей температуры двигателя. Даже если оно было кратковременным и не значительным, для ремонта двигателя, в совокупности с несколькими проблемами, было принято решение о снятии двигателя.
Для снятия двигателя нужно отсоединить от двигателя все патрубки и соединяющие шланги.
Демонтируем радиатор охлаждения двигателя, чтобы не повредить его при снятии и установке, вытаскиваем косу электропроводки из салона - и мотор готов к спуску.
Отпускаем двигатель вместе с подрамником и коробкой передач на стол. Отсоединяем двигатель от КПП и устанавливаем двигатель на стенд.
На фото отчетливо видно место утечки антифриза из-под головки блока цилиндров. Место утечки вымыто антифризом и чище.
Демонтируем клапанную и переднюю крышки. По оттенку внутренней поверхности двигателя видно, что двигатель своевременно обслуживался - отсутствует нагар и отложения. Снимаем успокоители цепи и саму цепь ГРМ.
Перед снятием распредвалов проверяем зазоры клапанов, так как отчетливо слышалось "цоканье". После замера зазоров стаканы метят и снимают.
При откручивании болтов головки блока цилиндров три центральных болта задней стенки блока, именно в месте утечки антифриза, открутились очень легко. Это подтверждает повреждение резьбы в блоке. После снятия головки блока цилиндров видно, что стенки цилиндров находятся в хорошем состоянии и не требуют дополнительной обработки. Переворачиваем двигатель, снимаем масляный насос и балансировочные валы.
После снятия поддона демонтируем коленвал и поршневую группу. После чего блок цилиндров готов к ремонтным работам.
Все десять резьбовых соединений подлежат ремонту в обязательном порядке. Ввертыши устанавливаются на первоначальную глубину болтов крепления ГБЦ. После установки ввертышей плоскость блока фрезеруется, чтобы исключить возможные деформации при перегреве двигателя.
Плоскость головки блока цилиндров тоже подлежит фрезеровке. После фрезеровки ГБЦ отмывают, очищают и притирают клапана, меняют маслосъемные колпачки и собирают. Перед установкой регулируют зазоры клапанов в стыке кулачка распредвала и толкателем клапана.
Притирка клапанов требует тщательности.
Вымытый и отремонтированный блок устанавливаем на стенд и устанавливаем коренные вкладыши. Затем устанавливаем коленвал и притягиваем его.
Устанавливаем поршневую группу, предварительно почистив ее и установив новые поршневые кольца. Следом устанавливаем большой поддон и балансировочные валы. Следом масляный насос.
Двигатель Toyota 2AZ-FE/FSE/FXE 2.4 л.
Характеристики двигателя Тойота 2AZ
| Производство | Toyota Motor Manufacturing Kentucky, Inc. Kamigo Plant Shimoyama Plant |
| Марка двигателя | Toyota 2AZ |
| Годы выпуска | 2000-наши дни |
| Материал блока цилиндров | алюминий |
| Система питания | инжектор |
| Тип | рядный |
| Количество цилиндров | 4 |
| Клапанов на цилиндр | 4 |
| Ход поршня, мм | 96 |
| Диаметр цилиндра, мм | 88.5 |
| Степень сжатия | 9.6 9.8 11 12.5 (см. описание) |
| Объем двигателя, куб.см | 2362 |
| Мощность двигателя, л.с./об.мин | 149/6000
160/5600 162/5600 170/6000 (см. описание) |
| Крутящий момент, Нм/об.мин | 187/4400
218/3800 220/4000 224/4000 (см. описание) |
| Топливо | 95 |
| Экологические нормы | Евро 5 |
| Вес двигателя, кг | 138 |
| Расход топлива, л/100 км (для RAV4 XA20)
- город - трасса - смешан. |
13.0 8.6 10.8 |
| Расход масла, гр./1000 км | до 1000 |
| Масло в двигатель | 5W-30
10W-30 |
| Сколько масла в двигателе | 4.3 (2AZ-FE) 3.8 (2AZ-FSE) |
| Замена масла проводится, км | 10000
(лучше 5000) |
| Рабочая температура двигателя, град. | ~95 |
| Ресурс двигателя, тыс. км
- по данным завода - на практике |
н.д. 300+ |
| Тюнинг
- потенциал - без потери ресурса |
400+ н.д. |
| Двигатель устанавливался | Toyota Camry Solara Toyota Ipsum Toyota Alphard Toyota Blade Toyota Mark X Zio Toyota Sai Lexus HS 250h Scion tC Scion xB Pontiac Vibe |
Неисправности и ремонт двигателя 2AZ-FE/FSE/FXE
Двигатель 2AZ появившийся в 2000 году, пришел на замену 2.2 литровому , и представляет собой , 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.
Модификации двигателя Toyota 2AZ
1. 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.
2. 2AZ-FSE - аналог 2AZ-FE, используется непосредственный впрыск топлива, степень сжатия увеличена до 11, мощность 163 л.с. Выпуск мотора прекращен в 2009 году
3. 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.
Неисправности, проблемы 2AZ и их причины
Проблемы моторов 2AZ в точности повторяют таковые в движке ибо конструкция двс одна: типичный для AZ срыв резьбы в блоке, вибрация, дерганность и прочее. Двигатель 2AZ, как и 1AZ, несмотря на неремонтопригодный блок цилиндров, при нормальном уходе и своевременной замене масла, с удовольствием откатает более 300 тыс. км, что весьма недурно для современного мотора. В 2008 году, на смену 2AZ, пришел новый современный мотор, выпускающийся и сегодня - 2AR .
Тюнинг двигателя Toyota 2AZ-FE/FSE/FXE
Турбина на 2AZ-FE/FSE/FXE
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.
1. Купить кованую поршневую под низкую степень сжатия и увеличить давление наддува.
2. Купить .
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.
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.
Серия двигателей AZ от компании Toyota разрабатывалась в новом тысячелетии. Высокие технологии, сложная конструкция и, как следствие, высокие требования к качеству топлива и условиям эксплуатации. Мнение об агрегатах этой серии двоякое. В США проблем с агрегатами не замечалось, а вот наши водители один за другим публикуют жалобы на двигатель 2AZ-FE и его родственников.
2AZ-FE и его возможности
ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!
Примечательным для всех силовых агрегатов этой серии было увеличение длины хода поршня. В данном двигателе это показатель составил 96 миллиметров. С одной стороны, это обеспечивали экономичность, но вторая сторона медали пророчила быстрый износ деталей мотора. У двигателя 2AZ-FE характеристики говорят о максимально широком охвате транспортных средств корпорации:
| Объем | 2.4 литра |
| Количество цилиндров | 4 |
| Количество клапанов | 16 |
| Максимальная мощность | 160 лошадиных сил или 114 кВт при 5600 об/мин |
| Крутящий момент | 220 Н*м при 4000 оборотов |
| Диаметр цилиндра | 88.5 мм |
| Ход поршня | 96.0 мм |
| Степень сжатия | 9.6:1 |
| Октановое число бензина | 95 и выше |
Эти характеристики оказались универсальными и позволили внедрять агрегат как в массовые автомобили с доступной стоимостью, так и в мировые флагманы корпорации. С внедрением новых технологий двигатели Toyota 2AZ-FE утратили главное преимущество, которым концерн добился уважения во всем мире. Это простота конструкции. Наличие множества технологических новинок сделали двигатель экономичным и экологически чистым, но его ремонт стал дорогим и сложным процессом.
Основные недостатки агрегата 2AZ-FE в России
Многие владельцы автомобилей, на которых установлен двигатель 2AZ-FE, жалуются на постепенный перегрев агрегата. Происходит это при дальних поездках. Способствует перегреву конструкция двигателя, которая не любит длительных поездок на высоких оборотах. Следующим промахом инженеров является невозможность осуществить ремонт 2AZ-FE с малыми финансовыми потерями. При залегании колец, что часто наблюдалось в этой серии силовых агрегатов, меняется блок цилиндров в сборе. Это слишком затратная процедура. Пластиковый впускной коллектор не придает уверенности в надежности двигателя. Система VVT-i оправдала себя только в средней полосе США, где подобные агрегаты проходят до миллиона километров без заметных проблем.
Самым большим разочарованием для владельца авто с 2AZ-FE может стать отсутствие ремонтных размеров. При износе деталей двигателя из-за некачественного топлива или несоблюдения режимов эксплуатации агрегат меняется в сборе. Тонкостенный блок цилиндров просто не позволяет использовать ремонтные детали. Большинство наших соотечественников прибегают к поиску контрактного двигателя.
Сфера использования двигателя
Универсальность агрегата 2AZ-FE стала причиной его установки на многие модели концерна Toyota:
| Модель | Года |
|---|---|
| Camry | 2002–2011 |
| Matrix S | 2009–2011 |
| Corolla XRS | 2009–2010 |
| Camry Solara | 2002–2008 |
| RAV4 | 2004–2007 |
| Highlander, Kluger, Harrier | 2001–2007 |
| Estima, Ipsum, Previa , Tarago | |
| Alphard | |
| Blade | |
| Avensis | |
| Scion tC | 2005–2010 |
| Scion xB | 2008–2012 |
| Toyota MarkX Zio | 2007-2013 |
Также агрегат использовали для легендарного Pontiac Vibe, но не слишком успешно.