Обслуживание двигателя 1nz. Обзор неисправностей и способы их ремонта

mail@сайт
сайт
Jul 2005 - Nov 2013

Двигатели серии NZ можно считать самыми "долгоиграющими" моторами третьей волны. Впервые появившись в 1997-м, они неплохо себя чувствуют и на новых моделях начала 2010-х. Обзор их, по сравнению с сериями AZ и ZZ, получится скучным - но это скорее можно отнести к достоинствам моторов.

Двигатель	Рабочий объем, см 3	Диаметр цилиндра x Ход поршня, мм	Степень сжатия	Мощность, л.с.	Крутящий момент, Нм	RON	Стандарт	Модель	Год
1NZ-FE	1496	75.0 x 84.7	10.5	105 / 6000	138 / 4200	91	JIS	NZE124	2000
			10.5	110 / 6000	140 / 4400	91	JIS	NZT260	2007
			10.5	109 / 6000	141 / 4200	91	SAE	NCP90	2005
			11.0	109 / 6000	136 / 4800	91	JIS	NZT260	2013
2NZ-FE	1298	75.0 x 73.5	10.5	88 / 6000	121 / 4400	91	JIS	NCP15	1999
			10.5	87 / 6000	120 / 4400	91	JIS	NCP95	2009
			10.5	82 / 6000	119 / 4400	91	SAE	NCP90	2005
			10.5	86 / 6000	121 / 4400	91	SAE	NCP90	2005
1NZ-FXE	1496	75.0 x 84.7	13.5	58 / 4000	102 / 4000	91	JIS	NHW10	1997
			13.0	72 / 4500	115 / 4200	91	JIS	NHW11	2000
			13.0	70 / 4500	111 / 4200	91	SAE	NHW11	2001
			13.4	74 / 4800	111 / 3600	91	JIS	NHP10	2012

1NZ-FXE (1.5 EFI HYB)

Для легковых автомобилей с гибридной силовой установкой. Устанавливался на модели: Aqua 10, Prius 10..20, Prius C, Yaris Hybrid 130.

Как ни странно, но первой в серии NZ стала именно специфическая "гибридная" модификация, имевшая немало отличий от последовавших за ней первых традиционных версий - от пресловутого "цикла Аткинсона" и степени сжатия до изначально имевшегося ETCS. 1NZ-FXE можно назвать первым тойотовским мотором "третьей волны", первым после долгого перерыва массовым цепным мотором, первым мотором с VVT современного образца... Впрочем, не будем изменять принципу в отношении гибридов - aut nihil .

1NZ-FE (1.5 EFI) тип "99 / 2NZ-FE (1.3 EFI)

1NZ-FE - поперечного расположения, с распределенным впрыском, для исходно-переднеприводных легковых автомобилей. Устанавливался на модели: Allion/Premio 240, Bb 30, Corolla/Fielder/Runx/Allex 120, Corolla Spacio 120, Funcargo, Ist 60, Platz, Porte 10, Probox/Succeed, Ractis 100 (4WD), Raum 20, Scion xA 60, Scion xB 30, Sienta (4WD), Vios 150, Vitz 10, Will Cypha, Will VS, Yaris/Echo 10, Yaris 90..130..150, Yaris Verso 20. Отметим, что модели, изначально получившие мотор тип "99, выпускались с ним вплоть до снятия с производства, даже после появления тип "03 (исключение - Corolla NZE121).

2NZ-FE. Устанавливался на модели: Bb 30, Belta, Corolla 120, Funcargo, Ist 60, Probox/Succeed, Vios 90..150, Vitz 10..90, Will Cypha, Yaris 10..90..130..150.

Механическая часть

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

Поршни - легкосплавные, с умеренно облегченной юбкой, на которую обычно наносится антифрикционное полимерное покрытие (LFA - Low Friction Resin with Alumina). Недостаток - поршневые пальцы запрессовываемого, а не плавающего типа, хотя на практике это все же не обернулось реальными проблемами.

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. Зазор в приводе клапанов регулируется при помощи набора толкателей, без использования шайб или гидрокомпенсаторов.

На распределительном валу впускных клапанов установлена звездочка привода VVT (системы изменения фаз газораспределения), предел изменения фаз - 40°. Отдельное описание принципов работы Toyota VVT-i приведено по ссылке .

Для некоторых регионов выпускались специфичные модификации 2NZ-FE под этилированный бензин, лишенные системы VVT-i, без нейтрализатора и сопутствующих элементов системы управления.

Смазка

Масляный насос трохоидного типа установлен на крышке цепи привода ГРМ и приводится непосредственно от коленчатого вала. Масляный фильтр расположен вертикально под двигателем, отверстием вверх.

Впуск и выпуск

Расположение коллекторов нового типа: пластиковый (для снижения веса и уменьшения нагрева воздуха на входе в двигатель) впускной - спереди, выпускной - сзади.

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.

Варианты установки кислородных датчиков (89465) - или перед нейтрализатором (внутренний рынок), или до и после нейтрализатора (внешний рынок).

Система зажигания - DIS-4 (отдельная катушка со встроенным коммутатором на каждый цилиндр). Свечи зажигания - обыкновенные (Denso K16R-U11, NGK BKR5EYA11).

Привод навесных агрегатов (генератор, компрессор кондиционера, насос охлаждающей жидкости) - единым ремнем (на моделях с ГУР его насос приводился отдельным ремешком), регулировка без автоматического натяжителя - перемещением генератора.

Тип "99/05

На моделях внешнего рынка, запускаемых в производство после начала 2005-го, появилась модификация, имевшая ряд отличий (главным образом, по системе управления).

Дроссельная заслонка с электронным управлением (ETCS): привод двигателем постоянного тока, бесконтактный двухканальный датчик на эффекте Холла, плюс отдельный датчик положения педали акселератора. ETCS выполняет и функции управления частотой вращения холостого хода (ISC) и, на более поздних моделях, VSC.

- Плоский широкополосный пьезоэлектрический датчик детонации, в отличие от старых датчиков резонансного типа, он регистрирует более широкий диапазон частот вибраций.

Свечи с центральным электродом из иридиевого сплава (Denso SK16R11).

Тип "99/10

В 2010-м, с переходом на эко-нормативы JC08, была немного доработана и версия внутреннего рынка - она получила датчик AFS, плоский датчик детонации, иридиевые свечи, однако еще сохранила классический привод дроссельной заслонки.

- В системе смазки появились новые магистрали - подвода масла к гидрокомпенсаторам и к рокерам.

Все двигатели изначально получили ETCS, добавилось управление EGR и электронное управление вентилятором, на появившихся после 2005-го моделях использовался датчик AFS, плоский датчик детонации. Топливный коллектор выполняет функции демпфера пульсаций давления топлива. Свечи зажигания - "иридиевые", с удлиненной резьбовой частью (Denso FK20HR11, NGK ILFR6D11).

Система EGR . Система подачи отработавших газов на впуск служит для понижения температуры сгорания смеси и уменьшения содержания оксидов азота в выхлопе, а также для снижения насосных потерь на впуске.

Отбираемые из выпускного коллектора газы проходят через жидкостный охладитель и по сквозному каналу в головке блока направляются к клапану. Клапан EGR приводится в действие шаговым электродвигателем.

На выходе из клапана отработавшие газы поступают в коллектор EGR, который служит для равномерной подачи газов в каждый цилиндр.

Это "хорошо забытое старое" внедрение стало наиболее серьезным ухудшением конструкции 1NZ-FE. Технология отравления двигателя собственным выхлопом и покрытия впускного тракта нагаром - это однозначное зло, тем более, когда речь идет о малолитражном бензиновом моторе. При первой возможности практически на любом автомобиле линию EGR следует глушить, однако в данном случае совсем простого решения не получится - тойотовцы предусмотрели контроль исправности работы системы по датчику температуры EGR.

Практика

В целом, серию NZ на фоне большинства тойотовских двигателей нового поколения можно признать успешной и лишенной индивидуальных критических недостатков (вроде сорванных ГБЦ или хронического угара масла).

Довольно распространена проблема неустойчивых или заниженных оборотов холостого хода, иногда дополняемая заметными провалами на средних оборотах. Однозначной причины и универсального решения не существует, но данные двигатели любят чистоту - промывка корпуса дроссельной заслонки и клапана ISCV, очистка MAF-сенсора, очистка клапана вентиляции картера, оказывают разительное воздействие. Однако порой владельцы излишне зацикливаются на идее промывки, забывая, что иногда регулятор холостого хода, датчик расхода воздуха, неисправную катушку или состарившийся привод VVT приходится просто менять.

Повышенный расход масла для NZ - явление чисто возрастное. Как и на классических тойотовских моторах, он обычно развивается после 150 т.км и носит умеренный характер (200-300 мл / 1000 км), увеличиваясь при длительной езде с высокими оборотами. Переборка с заменой залегающих колец и задубевших маслосъемных колпачков имеет смысл при совсем уже неприличном угаре (более 500 мл).

Чаще происходят внешние утечки масла или "потение", которое даже не сказывается на уровне - из-под крышки цепи, из-под гидронатяжителя, по сальникам (субъективно - слишком часто начинает пропускать задний сальник коленвала). Из интересных связанных дефектов можно вспомнить протекание масла в датчик положения коленвала (выпуск начала 2000-х), чему посвящалась общеяпонская отзывная компания.

Опять-таки с возрастом может развиваться обычная тойотовская болезнь "треска" привода VVT после холодного запуска. Стоит напомнить, что приводы раннего образца (13050-21040) в конечном итоге были признаны производителем не слишком удачными и подлежащими замене на модифицированные (-21041).

Определенное внимание желательно уделять чистоте системы смазки и, в частности, линии VVT (включая пресловутый дополнительный фильтрик). Причем вероятность столкнуться с обильными отложениями шлама больше как раз на "беспробежных" машинах.

Наконец, не стоит забывать про ограниченный ресурс цепи привода ГРМ - формализовать это сложно, но за критичную величину можно взять все те же 150 т.км. И не забывать при замене цепи обновлять прочие элементы привода (звездочки (в идеале - и звездочку VVT), натяжитель, направляющую).

Еще одно замечание уже не относится напрямую к конструктивным особенностям этих моторов. С годами постепенно увеличивается масса автомобилей (под влиянием требований пассивной безопасности и за счет расширения списка стандартного оборудования), все сильнее давят на отдачу двигателей задранные эко-нормативы, но главное - ощутимо меняются негласные стандарты тяговооруженности. И условно терпимые когда-то характеристики 2NZ-FE не соответствуют современным понятиям о безопасном запасе по мощности и моменту, а у 1NZ-FE могут считаться нормой разве что для машин на базе B-класса (семейство Vitz, Corolla 160). Однако на полноценном C- или внутрияпонском D-классе (Auris, Allion/Premio) эти двигатели уже не могут обеспечить адекватной по сегодняшним меркам динамики.

Ну а все те, кому достаточно компактного автомобиля с 1NZ-FE, могут быть довольны - под капотом у них стоит один из столь редких удачных тойотовских двигателей нового времени.

Двигатели 1NZ FE, 1NZ-FET обладают повышенной долговечностью, единственное требование к владельцам авто с данными моделями моторов – правильное обслуживание. Благодаря высокому качеству исполнения, удачной конструкции и отличным техническим характеристикам, двигатель 1nz fe продолжают устанавливать на новые модели японских авто.

Двигатель Toyota 1NZ FE – Технические характеристики

При изготовлении узлов и деталей для моторов 1NZ FE производители используют специальный алюминиевый сплав. При этом рабочие цилиндры имеют тонкие стенки из чугуна высокой прочности которые вплавляются в блок. Сравнительно небольшая толщина стенок гильз не дает возможности производить дальнейший ремонт двигателя, применяя метод «перегильзовки». В этом состоит основной сдерживающий фактор при приобретении с рук подержанного автомобиля малого класса от фирмы Тойота.

Основные технические характеристики двигателя 1NZ FE:

Впрыск топлива в каждую форсунку двигателя 1NZ-FE осуществляется последовательно под управлением .

Двигатель 1nz не отличается экономичностью. Он предназначен для использования в автомобилях компании Тойота, эксплуатируемых преимущественно на городских улицах с интенсивным движением. При работе в напряженных условиях города расход топлива равен приблизительно 13 л., на загородной трассе – 6, при смешанном цикле – 9 литров соответственно.

Из-за невозможности проведения капитального ремонта двигателя 1nz fe второго поколения было решено усилить прочность цилиндров. Параллельно с этим, на поршни наносится специальный слой в виде напыления для снижения сил трения.

Тойота королла 120 кузов двигатель 1nz fe фото:

Интересно: Многие транспортные средства, на которых установлены 1NZ-FE, утилизируются намного быстрее, чем ломается их мотор. Благодаря уникальной надежности, данный двигатель пользуется повышенной популярностью среди многочисленных автолюбителей. Компания устанавливает двигатель 1nz fe на семнадцати моделях малолитражных автомобилей марки «Тойота». Многие автопроизводители американских, европейских транспортных средств тоже часто отдают предпочтение этому высококачественному японскому двигателю. Для получения дополнительных лошадиных сил, некоторые водители, которым не хватает 109 л. с., форсируют параметры силового агрегата.

Обязательное техобслуживание

Автопроизводители утверждают, что при соблюдении регламентных сроков сервисного обслуживания, двигатель Toyota 1nz fe способен преодолеть пробег, равный не менее 500 тысяч километров. После длительной эксплуатации двигатель не подлежит разборке, ремонту, восстановительным мероприятиям. Вместо дорогостоящей капиталки, придется просто заменить на новый агрегат.

Основные работы, выполняемые при техническом обслуживании данного двигателя:

1. Замена моторного масла, в – через 10 000 км.
2. Регулирование зазоров клапанов – 20 т. км.
3. Смена ремня газораспределительного механизма (ГРМ) – 150 000 км.
4. Охлаждающей жидкости в системе – каждые 1,5 года.
5. Визуальный осмотр технического состояния воздушного фильтра – 20 тысяч км. При появлении неисправностей, двигатель необходимо заменить на новый экземпляр.

• Масло “Мотюль” 5w30;
• Тойота 5W40;
• Кастрол 5W40;
• Маннол 5w30.

Общий ресурс двигателя 1nz fe находится в прямой зависимости от периодичности и качества проведения работ по техническому обслуживанию транспортного средства.

Как выбрать мотор 1NZ-FE для замены в автомобиле

При активной эксплуатации транспортного средства возникает необходимость в восстановлении работоспособности или полной замене двигателя. Даже соблюдение правил эксплуатации автомобиля не избавляет его от вероятности износа рабочих деталей и узлов двигателя внутреннего сгорания. Как указано выше, данная модель силового агрегата не подлежит ремонту. Если двигатель с течением времени перестал заводиться или просто выполнять привычные функции, его нужно заменить.

Если принято решение приобрести контрактный двигатель 1NZ-FE, необходимо уделить максимум внимания на существующий пробег конкретного агрегата. Только при грамотном подходе можно с максимальной уверенностью определить, насколько изношен предложенный ДВС. При совершении сделки покупатель получает гарантию в письменном виде, где указан пробег.

Типичные поломки двигателя 1NZ-FE и возможные методы их устранения

Чаще всего первые неприятности начинают проявляться после длительного пробега транспортного средства. Прежде всего появляются следующие проблемы:

1. Выход из строя цепи ГРМ, натяжителя, успокоителя.
2. Плавающие обороты мотора.
3. Увеличение расхода моторного масла.

Как правило, после прохождения пути, больше 150 000 км во время движения машины начинаются характерные постукивания и посторонние шумовые эффекты. Первым делом необходимо осмотреть цепь газораспределительного механизма двигателя и, при необходимости, заменить ее. Параллельно с цепью придется сменить также механизмы натяжения и гашения колебаний (успокоитель).

При обнаружении должно помочь очищение дроссельной заслонки. Датчик холостого хода также придется снять и установить новый прибор. Зачастую данные действия помогают полностью устранить возникшую проблему.

Если двигатель начал расходовать много масла, нужно снять изношенные маслосъемные кольца и заменить их на новые детали. Причиной перерасхода также может служить использование смазки, неподходящей марки.

Совет: Для увеличения эксплуатационного ресурса двигателя внутреннего сгорания 1NZ-FE необходимо заливать смазочный материал, в соответствии с рекомендациями автопроизводителя. При выборе подходящего моторного масла для конкретного двигателя в торговой сети лучше всего отдавать предпочтение известным брендовым позициям.

Целесообразен ли Tuning- 1NZ FE

Если на машине установлен контрактный двигатель 1NZ-FE, опытные водители не рекомендуют его улучшать или усиливать. Это связано с тем, что такие, сравнительно дешевые, силовые агрегаты, как правило, являются одноразовыми. И если приобретать для них дорогостоящие наборы запчастей (кит-комплекты), может оказаться, что их стоимость будет соизмеримой ценам на сам движок.

Для проведения полноценного тюнинга двигателя устанавливаются новые узлы и детали:

• топливный насос;
• форсунки;
• электронный блок управления;
• датчики и пр.

Например, чтобы добавить мощности в 40 – 50 лошадиных сил, придется обзавестись кит-комплектом «Blitz», в который входят:

• новые форсунки марки 2ZZ-GE;
• бензонасос 1JZ-GTE, обладающий лучшей производительностью;
• более толстая прокладка головки блока цилиндров (ГБЦ).

Двигатель внутреннего сгорания второго поколения 1NZ FE кузов 120 справедливо считается беспроблемным. В процессе его эксплуатации в любую погоду, в жару или мороз, для бесперебойной работы данного двигателя достаточно должного ухода и своевременного технического обслуживания. Благодаря отсутствию большого количества электронных элементов, конструкция отличается простотой и надежностью.

Основные недостатки двигателя 1NZ- FE:

1. Материал изготовления головки блока цилиндров – алюминиевый сплав. Данный металл не выносит длительных перегревов, при которых деталь может получить деформации.
2. Частое использование повышенных оборотов двигателя приводит к ускоренному износу рабочих деталей цилиндропоршневой группы.
3. Повышенные требования к качеству используемого топлива со стороны VVT-i – системы изменения фаз газораспределения.
4. Требования к качеству моторного смазочного материала.
5. Сравнительно низкая экономичность, особенно при эксплуатации в сложных условиях городских улиц (пробки, светофоры, пешеходные переходы).

Если в бензобак двигателя 1NZ FE заливать горючее несоответствующего качества, рабочие элементы и системы мотора быстро выйдут из строя, что приведет к дорогостоящему ремонту автомобиля.

Основные преимущества двигателя внутреннего сгорания 1NZ FE

Данный двигатель обладает большим количеством достоинств, которые намного превышают минусы, упомянутые выше.

1. Прежде всего следует сказать о полном соответствии реального эксплуатационного срока заявленным показателям. При соблюдении правил вождения и условий технического обслуживания нередки случаи, когда этот теоретический срок даже намного превышается.
2. Компактные габариты и сравнительно небольшой вес ДВС (112 кг) позволяют производить демонтаж и монтаж агрегата без особых физических затрат. Это оказывает значительное влияние на общую стоимость ремонтно-восстановительных работ.
3. Доступность выполнения ремонта мелких неисправностей.
4. Сравнительно невысокая цена на контрактные двигатели.

С момента создания первых образцов японских двигателей 1NZ-FE прошло не менее двадцати лет. С самого начала и до сих пор они относятся к моделям, которые не подлежат капитальному ремонту. Этот факт считается их большим недостатком. Несмотря на это, данные силовые агрегаты пользуются повышенным спросом и популярностью как среди многочисленных покупателей, так и известных именитых автопроизводителей. Большое число малолитражных авто фирмы «Тойота» оборудованы этим двигателем.

Чтобы силовой агрегат прослужил, как можно дольше (не меньше 300 000 км пробега), рекомендуется почаще осуществлять визуальный осмотр с последующей заменой следующих расходных материалов, узлов и деталей:

• моторное масло;
• масляный фильтр;
• цепь газораспределительного механизма ГРМ;
• уплотнительные элементы, прокладки, сальники.

Где размещен серийный номер двигателя

Каждый двигатель внутреннего сгорания 1NZ FE, как любой другой механизм, имеет индивидуальный серийный номер.

Схема размещения серийного номера Toyota Engine:

На представленной схеме хорошо видно, где искать информацию о силовом агрегате. Стрелка красного цвета указывает точное место под впускным коллектором на блоке двигателя.

Номер представляет собой название модели двигателя и шестизначное число:

• Модель двигателя – 1NZ-FE;
• Год выпуска – 2000 – 2005, 2007 – 2018 гг.;
• Серийный номер – 1NZ- 1 ######;
• ######: 6-значный серийный номер (0 – 9).

Где устанавливается 1NZ-FE

Силовой агрегат используется для малолитражных транспортных средств японского производства компании Toyota:

Corolla, Yaris, Premio, Allion, Vios, bB, Belta, Raum, Porte, Platz, Ist, Auris, Fun Cargo, Sienta, WiLL VS, WiLL VC, Probox, Ractis, Geely CK, Geely MK, Great Wall C10, Scion xA, Scion xB.

Двигатель 1NZ-FE применяется для установки на автомобили Toyota Yaris/Echo, Toyota Vios, Toyota Porte, Toyota Platz, Toyota Ist, Toyota Auris, Toyota Fun Cargo, Toyota Premio, Toyota Allion, Toyota Sienta, Toyota WiLL, Toyota Corolla, Toyota Corolla Axio, Toyota Corolla Fielder, Toyota Corolla RunX, Toyota Corolla Allex и другие. Двигатель 1NZ-FE производился с 2000-го по 2007-й год. Двигатель 1NZ-FE имеет пониженную степень сжатия (10,5:1) по сравнению с двигателем 1NZ-FXE (13:1). Двигатель 1NZ-FE отличается высокой производительностью и экономией топлива, низким уровнем шума и вибрации, низким весом и компактным дизайном.

Характеристики двигателя Toyota 1NZ-FE 1.5 Ярис, Королла, Аурис, Платц

Параметр	Значение
Конфигурация	L
Число цилиндров	4
Объем, л	1,497
Диаметр цилиндра, мм	75
Ход поршня, мм	84,7
Степень сжатия	10,5
Число клапанов на цилиндр	4 (2-впуск; 2-выпуск)
Газораспределительный механизм	DOHC
Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
Номинальная мощность двигателя / при частоте вращения коленчатого вала	79 кВт - (106 л.с.) / 6000 об/мин
Максимальный крутящий момент / при частоте вращения коленчатого вала	139 Н м / 4200 об/мин
Система питания	электронная система впрыска топлива EFI, распределенный впрыск
Рекомендованное минимальное октановое число бензина	92 – для моделей внутреннего японского рынка; 95 – для моделей внешнего рынка
Экологические нормы	Евро 4, Евро 5
Вес, кг	77,8 (A/T); 83,2 (M/T)

Конструкция

Четырехтактный четырехцилиндровый бензиновый с электронной системой управления впрыском топлива и зажиганием, с рядным расположением цилиндров и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал, с верхним расположением двух распределительных валов (как правило, с системой сдвига фаз газораспределения двигателя внутреннего сгорания VVT-i). Двигатель имеет жидкостную систему охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией. Система смазки комбинированная: под давлением и разбрызгиванием.

Блок цилиндров

Блок цилиндров 1NZ-FE изготовлен из алюминиевого сплава. Задняя часть блока цилиндров имеет коническую форму для придания жесткости в соединении с трансмиссией. Блок цилиндров сделан тонкостенным, минимальная толщина стенки между соседними цилиндрами составляет 8мм. Ось коленчатого вала смещена относительно оси цилиндров на 12 мм.

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров 1NZ-FE легкосплавная. Угол развала осей впускных и выпускных клапанов составляет 33,5°, что позволило сделать головку блока цилиндров компактной. Форсунки впрыска топлива установлены во впускном канале головки блока цилиндров, что позволило минимализировать контакт топлива со стенкой впускного канала. Канал рубашки охлаждения проложен между выпускным каналом и приливом свечи зажигания. В приводе распределительных валов используется однорядная роликовая цепь. Для изменения характеристик двигателя на низких и высоких частотах вращения применена система изменения фаз газораспределения (VVT-i).

Впускной и выпускной клапаны

Диаметр тарелки впускного клапана 30,5 мм, выпускного – 25,5 мм. Диаметр стержня обоих клапанов – 5,0 мм.

Коленчатый вал

Коленчатый вал имеет пять коренных шеек и четыре противовеса. Ротор датчика положения коленчатого вала напрессован на вал. Коренные и шатунные шейки коленчатого вала имеют уменьшенную ширину и диаметр для обеспечения меньшего веса и снижения потерь на трение.

Поршень

Днище поршня сложной формы, что улучшает наполнение цилиндров и обеспечивает лучшее сгорание смеси, снижая вероятность детонации. Поршневые пальца и кольца – плавающие.

Параметр	Значение
Диаметр, мм	74,945 – 74,955

Диаметр поршневого пальца - 18 мм.

Серия двигателей Toyota под индексом NZ – это современные агрегаты с небольшим объемом. Начало выпуска 1NZ-FE – 2000 год. Универсальные характеристики позволили применить его во многих автомобилях концерна и даже продать лицензию на использование в других автомобилях.

В 2007 году концерн прекратил выпускать двигатель 1NZ-FE, отдав предпочтение более объемистым и сильным агрегатам. Конструкцию мотора многие считают надежной, хотя и жалоб от водителей авто с таким агрегатом также достаточно.

Технические характеристики

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!

Заводские характеристики 1NZ-FE сделали двигатель популярным в Японии, странах СНГ и в Европе. Американцы восприняли агрегат, как слишком маломощный. В цифрах выглядит так:

Рабочий объем	1.5 литра
Количество цилиндров	4
Количество клапанов	16
Максимальная мощность	107 лошадиных сил
Крутящий момент	141 Н*м при 4200 оборотах в минуту
Газораспределительный механизм	DOHC
Система настройки клапанов	VVT-i
Степень сжатия	10.5:1

Производился мотор из легкого алюминиевого сплава. Как и все агрегаты Toyota того времени имел тонкие стенки и делал ремонтные размеры поршней невозможными.

Тем не менее, ресурс двигателя на практике доходит до 300-400 тысяч километров пробега. Главным критерием долгой жизни мотора является качество масла и топлива. Своевременное обслуживание сделает работу долговечной и надежной.

Привод ГРМ в двигателе Toyota 1NZ-FE – это цепь. Подобная конструкция избавляет водителя от необходимости периодически менять этот элемент, но эксперты советуют все же раз в 100 тысяч километров или при покупке подержанного автомобиля с этим агрегатом произвести такую процедуру, как замена цепи 1NZ-FE.

Недостатки двигателя

1NZ-FE в Toyota Funcargo

Среди недостатков для нашей страны можно смело называть то, что ремонт 1NZ-FE выполняется в большей степени заменой целых узлов или агрегата в сборе. Отходивший свой ресурс двигатель невозможно отремонтировать, чтобы он повторил достижение пробега в 300-400 тысяч километров.

Также на практике у водителей возникали такие жалобы:

• пластиковый впускной коллектор делает опасным подключение ГБО;
• некачественный бензин быстро выводит из строя систему VVT-i с последующим дорогим ремонтом;
• после первой сотни тысяч пробега мотор становится шумным, иногда стучат клапана.

Непоправимых проблем с агрегатом не происходит, а в самом плохом случае можно привезти из Японии контрактный двигатель 1NZ-FE.

Куда устанавливался агрегат?

В силу своей универсальности двигатель устанавливался на широкий модельный ряд автомобилей Toyota:

• Yaris, Echo;
• Scion xA, а также xB;
• Ist, bB;
• Vios;
• Raum;
• Belta;
• Porte;
• Platz;
• Auris;
• Premio;
• Funcargo;
• Allion;
• Sienta;
• WiLL VS;
• Ractis;
• Probox;
• Corolla (Axio/Fielder, RunX, Allex).

Также по лицензии двигатель устанавливали на китайские Geely CK и MK, Great Wall C10.

За многие годы эксплуатации на самых разных автомобилях, включая коммерческие, двигатель 1NZ-FE зарекомендовал себя, как надежный, но достаточно требовательный агрегат.

Двигатель Toyota 1ZZ-FE. Без права на ошибку

Eugenio,77 [email protected]

Пришло время более-менее обстоятельно поговорить о тойотовских двигателях нового поколения и в первую очередь - об 1ZZ-FE, наиболее распространенном из них. С каждым днем в страну приходит все больше автомобилей с такими агрегатами, а информации по ним по-прежнему удручающе мало. Дополним данные заокеанских коллег нашим местным опытом.

Итак, двигатель Toyota 1ZZ-FE, первый представитель совершенно нового семейства, был запущен в серийное производство в 1998 году. Практически одновременно он дебютировал на модели Corolla для внешнего рынка и на Vista 50 для внутреннего, и с тех пор устанавливается на большое количество моделей классов C и D.

Формально ему надлежало заменить собой 7A-FE STD, агрегат предыдущего поколения, заметно превосходя его по мощности и не уступая по топливной экономичности. Однако, устанавливаемый на топ-версии моделей, он фактически занял и место заслуженного ветерана 3S-FE, немногим уступая ему по характеристикам.

А теперь подробнее рассмотрим конструкцию этого двигателя, отметив ее особенности, основные достоинства и недостатки.

Цилиндро-поршневая группа

Блок цилиндров - изготовлен из алюминиевого сплава методом литья под давлением, в цилиндрах установлены чугунные гильзы. Это стало вторым, после серии MZ, опытом Toyota по внедрению массовых "легкосплавных двигателей". Отличительная особенность моторов нового поколения - открытая сверху рубашка охлаждения, что негативным образом отражается на жесткости блока и всей конструкции. Безусловным преимуществом схемы стало снижение массы (в целом двигатель стал весить ~100 кг против 130 кг у предшественника), а главное - технологическая возможность изготавливать блок в пресс-формах. Традиционные блоки с закрытыми рубашками охлаждения прочнее и надежнее, но, изготавливаемые литьем в разовые формы, более трудоемки на стадии подготовки форм (в которых, к тому же, при подготовке к заливке смесь имеет склонность разрушаться), имеют бóльшие допуски и требуют, соответственно, бóльшего объема последующей механической обработки прилегающих поверхностей и постелей подшипников.

Другая особенность блока цилиндров - картер, объединяющий опоры коленчатого вала. Линия разъема блока и картера проходит по оси коленвала. Алюминиевый (точнее, легкосплавный) картер выполнен как одно целое с залитыми в него стальными крышками коренных подшипников и сам по себе дополнительно увеличивает жесткость блока цилиндров.

Двигатель 1ZZ-FE относится к "длинноходным" моторам - диаметр цилиндра 79 мм, ход поршня 91,5 мм. Это означает лучшие тяговые характеристики на низах, что для массовых моделей намного важнее, нежели повышенная мощность на высоких оборотах. Заодно улучшается и топливная экономичность (физика - меньше тепловые потери через стенки более компактной камеры сгорания). Кроме того, при проектировании движка стала преобладающей идея снижения трения и максимальной компактности, что выразилось, кроме прочего, в уменьшении диаметра и длины шеек коленчатого вала - а значит, неизбежно возросли нагрузки на них и износ.

Примечателен поршень новой формы, немного напоминающей деталь дизеля ("с камерой в поршне"). Чтобы уменьшить потери на трение при значительном рабочем ходе, была уменьшена юбка поршня - для его охлаждения это не лучшее решение. Кроме того, Т-образные в проекции поршни на свежих тойотах начинают стучать при перекладке значительно раньше, чем их классические предшественники.

Но самым значительным недостатком новых тойотовских движков стала их "одноразовость". В самом деле, оказался предусмотрен лишь один ремонтный размер коленчатого вала для 1ZZ-FE (и то - японского производства), а вот капремонт цилиндро-поршневой оказался невозможен в принципе (и перегильзовать блок тоже не выйдет).

А зря, потому как в ходе эксплуатации вскрылась очень неприятная особенность двигателей первых лет выпуска (а таких у нас было и в ближайшие несколько лет будет большинство) - повышенный расход масла на угар, вызванный износом и залеганием поршневых колец (требования к их состоянию у ZZ тем выше, чем больше ход поршня, а значит и его скорость). Лечение одно - переборка с установкой новых колец, а в случае сильного износа гильзы - контрактный движок.

"Проблемы были с движками до 2001 года, потом их исправили и теперь все в порядке"

Увы, дела обстоят не так хорошо. После ноября 2001 двигатели серий ZZ и NZ стали комплектоваться "доработанными" кольцами, в том же году был несколько изменен блок цилиндров ZZ. Но во-первых, это никак не отразилось на выпущенных ранее двигателях - разве что появилась возможность установить при переборке "правильные" кольца. А второе и главное - проблема не исчезла: более чем достаточно случаев, когда переборки или замены двигателя потребовали в том числе и гарантийные машины выпуска 2002-2005 годов с пробегами от 40 до 110 тысяч км.

Головка блока цилиндров

Сама головка блока, естественно, легкосплавная. Камеры сгорания - конического типа, при подходе поршня к верхней мертвой точке, рабочая смесь направляется к центру камеры и формирует в районе свечи зажигания вихрь, способствуя наиболее быстрому и полному сгоранию топлива. Компактный размер камеры и кольцевой выступ днища поршня (улучшающий наполнение и по-своему формирующий потоки смеси в пристеночной области - на ранней стадии сгорания давление нарастает равномернее, а на поздней - увеличивается скорость горения) способствовали снижению вероятности детонации.

Степень сжатия у 1ZZ-FE - около 10:1, однако двигатель допускает использование обычного бензина (87-й по SAE, Regular в Японии, 92-й у нас). По заявлениям производителя, увеличение октанового числа не приводит к росту мощностных показателей, а лишь уменьшает вероятность детонации. Что касается других представителей семейства (3ZZ-FE, 4ZZ-FE) - то в них степень сжатия больше, поэтому к топливной всеядности стоит относиться аккуратнее.

Интересна новая конструкция седел клапанов. Вместо традиционных стальных запрессовываемых, на двигателях ZZ применены т.н. "лазерно-напыляемые" легкосплавные седла. Они в четыре раза тоньше обычных и способствуют лучшему охлаждению клапанов, позволяя отдавать тепло в тело головки блока не только через стержень, но и в значительной степени через тарелку клапана. Заодно, несмотря на небольшой диаметр камеры сгорания, увеличился диаметр впускных и выпускных портов, а также уменьшился диаметр стержня (с 6 до 5,5 мм) - это улучшило течение воздуха через порт. Но, естественно, конструкция также получилась абсолютно неремонтопригодной.

Газораспределительный механизм - традиционный 16-клапанный DOHC. Ранний вариант для внешнего рынка имел фиксированные фазы, но основная масса движков получила затем систему VVT-i (изменения фаз газораспределения) - отличная вещь для достижения баланса между тягой на низах и мощностью на верхах, но требующая внимательного отношения к качеству и состоянию масла.

Снижение массы клапана позволило уменьшить усилие клапанных пружин, заодно сократилась ширина кулачков распределительного вала (менее 15 мм) - опять снижение потерь на трение с одной стороны и увеличение износа - с другой. Кроме того, Toyota отказалась от регулировки зазора в клапанах с помощью шайб в пользу, если можно так сказать, "регулировочных толкателей" различной толщины, стаканчики которых совмещают функции прежнего толкателя и шайбы (для высокооборотистого форсированного движка это имело бы смысл, но в данном случае - сделало регулировку зазора максимально сложной и дорогой; хорошо, что этой процедурой приходится заниматься крайне редко).

Очередное радикальное нововведение - в приводе ГРМ теперь используется однорядная цепь с малым шагом (8 мм). С одной стороны - это плюс к надежности (не порвется), в теории отсутствует необходимость относительно частой замены, требуется только изредка проверять натяжение. Но... Опять но - у цепи есть свои существенные недостатки. О шумности говорить, наверное, не стоит - разве что в основном по этой причине цепь сделана однорядной (в минус долговечности). Но в случае с цепью обязательно появляется гидронатяжитель - во-первых, это дополнительные требования к качеству и чистоте масла, во-вторых, даже тойотовские натяжители не отличаются абсолютной надежностью, раньше или позже начиная пропускать и ослабляться (предусмотренная японцами собачка выполняет свои функции отнюдь не всегда). Что такое отпущенная в свободное плавание цепь - объяснять не надо. Второй подверженный износу элемент - успокоитель, это хоть и не "чудо" производства ЗМЗ, но принципы износа у них общие.

Ну и основная проблема - растяжение, тем большее, чем длиннее сама цепь. Лучше всего дело с этим обстоит в нижневальном движке, где цепь короткая, но при обычном расположении распределительных валов в головке блока она существенно удлиняется. Часть производителей борется с этим, вводя промежуточную звездочку и делая уже две цепи. Заодно этим удается уменьшить диаметр ведомых звездочек - при приводе обоих валов единой цепью расстояние между ними и ширина головки получаются слишком большими. Но при наличии промежуточных цепей увеличивается шумность передачи, количество элементов (как минимум, два натяжителя), да и с надежным креплением дополнительной звездочки возникают некоторые проблемы. Посмотрим же на ГРМ 1ZZ-FE - цепь здесь вызывающе длинная.

Хотя применение цепи и подразумевало уменьшение затрат на техобслуживание, но на деле произошло скорее обратное, так что средний срок службы цепи составляет ~150 тысяч км, а затем ее постоянный грохот заставляет владельцев принимать меры.

Впуск и выпуск

Бросается в глаза расположение впускного коллектора - теперь он находится спереди (ранее практически всегда на поперечно-расположенных двигателях он находился со стороны моторного щита). Выпускной коллектор также переместился на противоположную сторону. В значительной степени это было вызвано традиционным экологическим помешательством - необходимо сделать катализатор как можно быстрее прогревающимся после запуска, а значит нужно разместить его максимально близко к двигателю. Но если устанавливать его сразу за выпускным коллектором, сильно (и совершенно напрасно) перегревается подкапотное пространство, дополнительно греется радиатор и т.д. Поэтому на ZZ выпуск ушел назад, а катализатор - под днище, при этом второй вариант борьбы за сертификаты (малый пре-катализатор за коллектором) не потребовался.

Длинный впускной тракт способствует увеличению отдачи на низких и средних оборотах, однако при переднем расположении впускного коллектора сделать его достаточно протяженным затруднительно. Поэтому вместо традиционного цельнолитого коллектора с 4-мя "параллельными" патрубками, на первом 1ZZ-FE появился новый "паук", похожий на выпускной, с четырьмя алюминиевыми трубчатыми воздуховодами равной длины, ввареными в общий литой фланец. Плюс - изготовливемые прокатом воздуховоды имеют намного более гладкую поверхность, чем литые, минус - не всегда безупречная сварка фланца и труб.

Но позднее японцы все-таки заменили металлический коллектор пластиковым. Во-первых - экономия цветного металла и упрощение технологии, во-вторых - снижение нагрева воздуха на впуске из-за меньшей теплопроводности пластмассы. В пассиве - сомнительная долговечность и чувствительность к перепадам температур.

Привод навесных агрегатов. Здесь тойотовцы проделали примерно то же, что и с цепью. Генератор, насос ГУР, кондиционер и помпа приводятся единым ремнем. В плюс компактности (один шкив на коленвалу), но в минус надежности - значительно больше нагрузка на ремень, не особо надежен гидронатяжитель, а в случае чего - из-за насоса системы охлаждения не удастся сбросить ремешок заклинившего устройства и ковылять дальше... Навесное для серии ZZ, кстати, тоже получилось эндемичное - из-за сильно усовершенствованных креплений.

Фильтры. Наконец-то тойотовские инженеры смогли грамотно (хотя и менее удобно для обслуживания) расположить масляный фильтр - отверстием вверх, так что традиционные проблемы с давлением масла после запуска отчасти решаются. А вот поменять топливный фильтр теперь так просто не получится - он помещен в бак, располагаясь на одном кронштейне с насосом.

Система охлаждения. Теперь поток охлаждающей жидкости проходит через блок по U-образному маршруту, охватывая цилиндры с обеих сторон и существенно улучшая охлаждение.

Топливная система. Здесь также произошли заметные изменения. Чтобы уменьшить испарение топлива в магистралях и баке, Toyota отказалась от схемы с линией возврата топлива и вакуумным регулятором (при этом бензин постоянно циркулирует между баком и двигателем, нагреваясь в подкапотном пространстве). На двигателе 1ZZ-FE применен регулятор давления, встроенный в погружной топливный насос. Использованы новые форсунки с "многодырочным" торцевым распылителем, установленные не на коллекторе, а в головке блока цилиндров.

Система зажигания. На ранней версии использовалась бестрамблерная схема DIS-2 (одна катушка на две свечи), а затем все двигатели получили систему DIS-4 - отдельные катушки, расположенные в свечном наконечнике (свечи, кстати, на 1ZZ-FE используются самые обыкновенные). Плюсы - точность определения момента подачи искры, отсутствие высоковольтных линий и механических вращающихся деталей (не считая роторов датчиков), меньше количество циклов работы каждой отдельной катушки, да и мода такая, в конце концов. Минусы - катушки (да еще и совмещенные с коммутаторами) в колодцах головки блока сильно перегреваются, зажигание нельзя подрегулировать вручную, больше чувствительность к свечам, обрастающим "красной смертью" от местного бензина, и, главное, статистика и практика - если при традиционной трамблерной системе катушка (особенно выносная) практически не фигурировала среди выходящих из строя деталей, то в DIS любого производителя их замена (в т.ч. в виде "узлов зажигания", "модулей зажигания"...) стала обычным делом.

Так что же в итоге? Тойотовцы создали современный, мощный и достаточно экономичный двигатель с хорошими перспективами модернизации и развития - наверное, идеальный для нового автомобиля. Но нас больше волнует, как ведут себя движки на второй-третьей сотне тысяч, как переносят не самые щадящие условия эксплуатации, насколько поддаются местному ремонту. И здесь нужно признать - борьба между технологичностью и надежностью, в которой Toyota раньше практически всегда стояла на стороне потребителя, закончилась победой hi-tech"а над долговечностью. И жаль, что альтернативы двигателям нового поколения больше нет...

Двигатели Toyota серии NZ

Eugenio,77 [email protected]

В классе "до 1500 см3" на смену классическим также пришли новые малолитражные моторы третьей волны. Двигатели серии NZ повторяют абсолютное большинство решений серии ZZ, рассмотренных в статье "1ZZ-FE. Без права на ошибку". Укажем здесь только их различия:

Дезаксаж коленвала NZ - ось цилиндра не перескается с продольной осью двигателя (коленчатого вала), благодаря чему снижается износ пары поршень-гильза (что особенно важно для "одноразовых" движков) и немного увеличивается отдача мотора.

Изначально применяется традиционная конструкция клапанных седел - запрессовываемых.

На двигателях NZ второго поколения (тип"01) постепенно стали применяться гидрокомпенсаторы клапанных зазоров (на ряде моделей).

Что касается проблемы повышенного угара масла, то здесь статистика на стороне серии NZ. Можно сказать, что пока проблемы, тем более столь же тотальной, как на двигателях серии ZZ, здесь не существует. Однако "работа над ошибками" в отношении поршневых колец проводилась в 2002 году и на этих моторах.