Схема системы охлаждения двигателя тойота 1nz fe

Обновлено: 06.05.2024

Система охлаждения Тойота Королла, Замена охлаждающей жидкости, помпы, термостата, радиатора

Система охлаждения двигателя жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией жидкости. Система состоит из рубашки охлаждения, радиатора с электровентилятором, расширительного бачка, водяного насоса, термостата и шлангов.

Циркуляцию жидкости в системе создает водяной насос. Из насоса жидкость подается в рубашку охлаждения двигателя, омывает цилиндры и камеры сгорания и затем в зависимости от положения клапана термостата возвращается в насос по перепускному каналу (при низ<ой температуре) или через радиатор (при высокой температуре).

В систему охлаждения двигателя включены также радиатор отопителя салона и каналы подогрева дроссельного узла системы питания.

Радиатор с горизонтальным потоком жидкости, трубчато-ленточной алюминиевой сердцевиной и пластмассовыми бачками. В бачках радиатора выполнены подволящий и отводящий патрубки шлангов к водяной рубашке двигателя. В левом бачке установлен кран для слива охлаждающей жидкости из системы.

Расширительный бачок служит для компенсации изменяющегося объема охлаждающей жидкости в зависимости от ее температуры. Он изготовлен из полупрозрачной пластмассы. Наливная горловина бачка закрыта пластмассовой пробкой с двумя клапанам/: впускным и выпускным. Выпускной клапан открывается при давлении 78,5-122,7 кПа (0,80-1,25 кгс/см2), обеспечивая повышение температуры начала закипания охлаждающей жидкости и предупреждая интенсивное парообразование. При охлаждении жидкости ее объем уменьшается и в системе создается разрежение. Впускной клапан в пробке открывается при разрежении около 7 кПа (0,07 кгс/смг).

Исправность клапанов пробки очень важна для нормальной работы системы охлаждения. Однако при возникновении проблем (например, закипание охлаждающей жидкости) автолюбители обращают внимание только на работу термостата и забывают проверить клапаны. Негерметичность выпускного клапана приводит к снижению температуры закипания охлаждающей жидкости, а его заклинивание в закрытом состоянии - к аварийному повышению давлению в системе, что может вызвать повреждение радиатора и шлангов.

Водяной насос (Помпа) центробежного типа обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охгаждения. Он расположен на передней поверхности блока цилиндров и приводится во вращение от шкива коленчатого вала поликлиновым ремнем, общим с генератором и компрессором кондиционера. В насосе установлены закрытые подшипники, не нуждающиеся в пополнении смазки. Насос ремонту не подлежит, поэтому при отказе (течь жидкости или повреждение подшипников) его заменяют в сборе.

Термостат с твердым термочувствительным наполнителем поддерживает нормальную рабочую температуру охлаждающей жидкости и сокращает время прогрева двигателя. Термостат установлен в корпусе, закрепленном на головке блока цилиндоов. При температуре охгаждающей жидкости до 77 °С термостат полностью закрыт и жидкость циркулирует по малому контуру, минуя радиатор, что ускоряет прогрев двигателя. При температуре выше 80 °С термостат начинает открываться и при 95 °С открывается полностью, обеспечивая циркуляцию жидкости через радиатор.

Электровентилятор системы охлаждения (с пластмассовой многолопастной крыльчаткой) служит для дополнительного обдува радиатора, включается и выключается по сигналу электронного блока системы охлаждения. Причем в зависимости от напряженности теплового режима и алгоритма работы кондиционера эгектровентилятор может вращаться с малой и большой скоростью. Электровентилятор в сборе с кожухом закреплен на радиаторе системы охлаждения.

Систему заполняют жидкостью (антифризом) Toyota Super Long Life Coolant (красного цвета), не замерзающей при температуре окружающей среды до -40 °С.

Не рекомендуется заполнять систему охлаждения водой, так как в состав антифриза входят антикоррозионные и антивспенивающие присадки, а также присадки, препятствующие отложению накипи.

Охлаждающая жидкость токсична! Избегайте вдыхания ее паров и попадания на кожу. Своевременно устраняйте нарушение герметичности системы охлаждения, чтобы избежать попадания паров охлаждающей жидкости в салон автомобиля при его эксплуатации. Ваше здоровье дороже, чем новый патрубок системы охлаждения или тюбик герметика!

2 . и корпуса термостата.

При подтекании охлаждающей жидкости из-под корпуса термостата подтяните болты его крепления. Если подтяжкой болтов устранить подтекание не удалось, то его необходимо снять, очистить привалочные поверхности и установить на герметик Loctite 518 или его аналоги.

3. Осмотрите соединения шлангов на кронштейне крепления патрубков системы охлаждения.

4. . а также с патрубками радиатора отопителя.

При обнаружении течи какого-либо из шлангов в месте его подсоединения к патрубку слейте охлаждающую жидкость. Сожмите пассатижами и сдвиньте вдоль оси шланга хомут крепления.

Снимите шланге патрубка. Как правило, причиной течи является коррозия уплотняющей поверхности патрубков. Зачистьте поврежденную поверхность и установите шланг на герметик. После высыхания герметика залейте охлаждающую жидкость.

Замена охлаждающей жидкости Тойота Королла, Замена антифриза

Согласно рекомендации завода-изготовителя охлаждающую жидкость следует заменить первый раз через 160 тыс. км пробега, после чего заменять через каждые 80 тыс. км пробега.

В систему охлаждения заливайте антифриз Toyota Super Long Life Coolant или аналог.

Вам потребуются: охлаждающая жидкость, обтирочная ткань, емкость вместимостью не менее 10 л для слива охлаждающей жидкости, пассатижи.

Заменяйте охлаждающую жидкость только на холодном двигателе.

Охлаждающая жидкость токсична, поэтому будьте осторожны при работе с ней.

При пуске двигателя пробка расширительного бачка должна быть закрыта. Заворачивайте пробку бачка плотно. Система охлаждения при работающем двигателе находится под давлением, поэтому из-под слабо завернутой пробки может потечь охлаждающая жидкость.

1. Установите авто на ровную площадку

2. Снимите нижние брызговики двигателя

3. Поверните против часовой стрелки.

4. . и снимите пробку расширительного бачка.

5. Подставьте емкость под кран сливного отверстия радиатора системы охлаждения, расположенного в нижнем бачке радиатора, выверните на два-три оборота пробку сливного клапана и слейте жидкость.

6. Подставьте емкость под кран сливного отверстия системы охлаждения, расположенного

с левой стороны блока цилиндров, выверните на два-три оборота пробку сливного клапана и слейте жидкость.

7. Затяните рукой пробки обоих сливных клапанов.

8. Промойте систему охлаждения, для чего наполните ее водой через наливную горловину бачка.

9. Пустите двигатель и дайте ему поработать до момента включения электровентилятора.

10. Заглушите двигатель и слейте воду.

11. Промывайте систему охлаждения до тех пор, пока не начнет сливаться чистая вода.

12. Заполните систему охлаждения двигателя, заливая охлаждающую жидкость в бачок до уровня пароотводной трубки.

13. Пустите двигатель и прогрейте его до рабочей температуры (до включения вентилятора). По мере выхода воздуха из системы доливайте охлаждающую жидкость в бачок. До полного выхода воздуха вентилятор выключится 3-5 раз.

14. Долейте охлаждающую жидкость в расширительный бачок до метки «FULL». После этого остановите двигатель и дайте ему остыть.

15. Проверьте уровень охлаждающей жидкости и при необходимости долейте ее в расширительный бачок до метки «FULL».

При работе двигателя следите за температурой охлаждающей жидкости по указателю. Если стрелка дошла до красной зоны, а вентилятор радиатора не включился, включите отопитель и проверьте, какой воздух через него проходит. Если отопитель подает подогретый воздух, скорее всего, неисправен вентилятор, а если подает холодный воздух, значит, в системе охлаждения двигателя образовалась воздушная пробка. Для ее удаления заглушите двигатель и дайте ему остыть.

Для лучшего заполнения системы без воздушных пробок периодически прожимайте шланги радиатора рукой.

Через несколько дней эксплуатации автомобиля после замены охлаждающей жидкости проконтролируйте ее уровень. При необходимости восполните уровень.

Если через очень короткое время цвет свежей жидкости стал коричневым, значит, вы залили подделку, в которую производитель «забыл» добавить ингибиторы коррозии.

Вам потребуются: торцовая головка «на 10», удлинитель, пассатижи, емкость для слива охлаждающей жидкости из расширительного бачка.

1. Сожмите хомут крепления пароотводящего шланга пассатижами и сдвиньте его по шлангу.

2. Снимите пароотводящий шланг с патрубка расширительного бачка.

3. Сожмите пассатижами хомут крепления жидкостного шланга и сдвиньте его.

5. Выверните болт крепления расширительного бачка к стойке кузова

6. Выверните болт крепления расширительного бачка к кронштейну.

7. Снимите бачок.

8. Установите расширительный бачок в порядке, обратном снятию.

9. Залейте охлаждающую жидкость до метки «FULL».

Замена радиатора Тойота Королла

Вам потребуются: ключ «на 7», торцовая головка «на 10», пассатижи.

1. Слейте охлаждающую жидкость

2. Снимите передний бампер

3. Ослабьте хомут крепления подводящего шланга радиатора, сжав пассатижами его отогнутые ушки, сдвиньте хомут по шлангу.

4 . и снимите шланг с патрубка радиатора.

5. Аналогично отсоедините отводящий шланг радиатора.

6. . и остальные шланги системы охлаждения от радиатора.

7. Выверните четыре болта и снимите верхний кронштейн радиатора.

8. Выверните три болта и снимите замок капота

9. Выверните два болта и отсоедините два фиксатора крепления верхней части радиатора к кузову.

10. Отсоедините колодку жгута проводов от ЭБУ вентиляторов системы охлаждения.

11. Извлеките радиатор в сборе с кожухом вентилятора из моторного отсека.

12. Выверните два болта и отсоедините кожух вентилятора от радиатора.

13. Промойте радиатор снаружи струей воды и просушите. Если на пластмассовых бачках радиатора появились трещины, замените радиатор.

14. Проверьте герметичность радиатора, для чего заглушите один патрубок радиатора, а ко второму подведите воздух под давлением 0,1 МПа (1 кгс/см2), и опустите в емкость с водой не менее чем на 30 с. Нарушение герметичности радиатора определяет по выходящим пузырькам воздуха. Если радиатор не помещается в емкость полностью, проверяйте его последовательно со всех сторон.

15. Установите детали в порядке, обратном снятию.

16. Залейте охлаждающую жидкость

Для того чтобы в дальнейшем исключить возможность подтекания охлаждающей жидкости, перед установкой шлангов смажьте патрубки радиатора тонким слоем силиконового герметика.

Замена помпы Тойота Королла

Вам потребуются: торцовые головки «на 10», «на 12», отвертка с плоским лезвием.

1. Слейте охлаждающую жидкость

2. Снимите ремень привода вспомогательных агрегатов

3. Снимите генератор

4. Выверните пять болтов крепления водяного насоса к крышке цепи привода газораспределительного механизма.

5. Снимите водяной насос

6. Подденьте отверткой.

7. . и снимите резиновую прокладку водяного насоса с крышки привода газораспределительного механизма.

8. Совместите выступ А с прорезью Б на крышке цепи привода газораспределительного механизма и установите новую прокладку.

9. Затяните болты крепления водяного насоса в последовательности, показанной на фото, моментом 21 Н м (2,1 кгс-м).

10. Установите детали в порядке, обратном снятию.

11. Залейте охлаждающую жидкость

Замена термостата Тойота Королла

Необходимость в снятии термостата может возникнуть для его замены при нестабильном температурном режиме двигателя: перегреве или недостаточном прогреве.

Для проверки термостата на автомобиле пустите холодный двигатель и потрогайте рукой нижний (отводящий) шланг радиатора -он должен быть холодным. После того как температура охлаждающей жидкости достигнет 90-95 °С, шланг должен начать быстро нагреваться, что указывает на начало циркуляции жидкости по большому контуру системы охлаждения. Если этого не происходит, снимите термостат и замените его.

Вам потребуется ключ «на 10».

1. Слейте охлаждающую жидкость

2. Ослабьте хомут крепления отводящего шланга радиатора и, сжав пассатижами его отогнутые ушки, сдвиньте хомут по шлангу.

3. Снимите шланг с патрубка термостата.

4. Отверните три гайки крепления крышки термостата.

5. Снимите патрубок..

6. . и установленный под ним термостат.

7. Снимите уплотнительное кольцо с термостата и осмотрите его. Сильно обжатое, затвердевшее или надорванное кольцо замените.

8. Установите уплотнительное кольцо на новый термостат.

9. Установите детали в порядке, обратном снятию.

10. Залейте охлаждающую жидкость и удалите из системы охлаждения воздушные пробки

Двигатель Toyota 1NZ-FE

1.5-литровый двигатель Тойота 1NZ-FE выпускается с 1999 года на японском заводе компании. Агрегат ставится на компактные модели и оснащается фазорегулятором VVT-i только на впуске. За время выпуска мотор получил ряд обновлений и существуют версии 2003, 2005 и 2010 года.

Технические характеристики двигателя Toyota 1NZ-FE 1.5 литра

Тип	рядный
Кол-во цилиндров	4
Кол-во клапанов	16
Точный объем	1497 см³
Диаметр цилиндра	75 мм
Ход поршня	84.7 мм

Система питания	инжектор
Мощность	105 - 115 л.с.
Крутящий момент	130 - 145 Нм
Степень сжатия	10.5 - 11.0
Тип топлива	АИ-95
Экологические нормы	ЕВРО 3/4

Описание устройства мотора 1NZFE 1.5 литра

Этот компактный мотор был разработан японским филиалом компании и появился в 1999 году. По конструкции агрегат сильно напоминал своего более объемного собрата с индексом 1ZZFE: здесь алюминиевый блок цилиндров с чугунными гильзами и открытой рубашкой охлаждения, алюминиевая 16-клапанная головка, цепной привод ГРМ и фазорегулятор типа VVT-i на впуске. Первая версия не имела гидрокомпенсаторов и клапана периодически требовали регулировки.

В 2003 году появилась слегка обновленная версия данного мотора или так называемый тип 03. Агрегат отличался наличием гидрокомпенсаторов, клапана EGR и более горячим термостатом. Уже в 2005 году был представлен двигатель тип 05 с электронным дроссельным узлом ETCS-i. В 2010 году дебютировал агрегат тип 10 и отличался адаптацией под более строгие эконормы. Все модификации этого двигателя выпускались параллельно, что вносит некоторую путаницу.

MANUAL

Русскоязычный мануал для моторов NZ вы можете скачать тут

ARTICLE

Конструкция этих агрегатов описана в статье от Toyota-Club.net

FORUM

Технические характеристики 1NZ FE 1,5 л/108 л. с.

Созданное в конце 90-х годов XX столетия семейство движков NZ производителя Toyota получило дюралевый блок, пластиковый впускной коллектор и цепной ГРМ привод. Внутри этого семейства двигатель 1NZ FE получил максимальное значение рабочих параметров – крутящий момент 141 Нм на средних оборотах и мощность 108 л. с. при степени сжатия 10,5 единиц.

Вначале опытный образец ДВС был опробован в гибридном движке 1NZ-FXE, только после того поступил в серию. За период 2000 – 2006 годы мотор получил 10 международных премий, был признан самым технологичным, экологичным и экономичным силовым приводом в мире.

Разработчиками концерна Toyota за основу взята типовая схема двигателя – 4 цилиндра рядного расположения, выполненные из чугунных мокрых гильз внутри алюминиевого блока. Впускной коллектор в двигателе пластиковый, то есть не имеющий дефектов литья и шероховатых поверхностей.

В большинстве моделей 1NZ FE присутствует система регулировки фаз газораспределения VVTi, но только на впускном распредвале. Вначале высота подъема клапанов регулировалась механическими толкателями. В 2004 году проведена модернизация, появились гидрокомпенсаторы, теперь пользователям не нужно каждые 30000 км пробега регулировать тепловые зазоры клапанов в СТО.

Изначально серия имела небольшие объемы камер сгорания, предназначалась для автомобилей Тойота легких классов. В базовом варианте всего 108 л. с., существенно увеличить мощность не получится.

Подобные конструкторские решения позволили получить технические характеристики 1NZ FE:

смешанный цикл 9,5 л/100 км

маховик – 108 Нм

болт сцепления – 64 Нм

крышка подшипника – 22 Нм + 90° (коренной) и 15 Нм + 90° (шатунный)

Регулируются характеристики двигателя исключительно для обеспечения регламента Евро-4 и действующих законодательств стран, в которые планируется экспорт автомобилей Toyota.

Особенности конструкции

Серия NZ получилась долговременной:

2000 – 2005 – 105 л. с., 138 Нм, присвоен индекс NZE124;
2005 – 2007 – 109 л. с., 141 Нм, индекс NCP90;
2007 – 2013 – 110 л. с., 140 Нм, индекс NZT260;
2013 – … – 109 л. с., 136 Нм, индекс NZT.

В атмосферный рядный бензиновый двигатель 1NZ FE вошли конструктивные особенности семейства ZZ/AZ и свежие разработки конструкторов Toyota:

чугунные гильзы заливаются непосредственно в алюминиевый блок, поэтому капремонт цилиндров невозможен;
литой картер является масляным поддоном, обеспечивает жесткость блока;
ось стального кованого коленвала смещена относительно цилиндров на 12 мм;
юбка поршней облегченная с полимерным покрытием, пальцы запрессовываемые;
особенностью впускного распредвала является наличие VVTi муфты для корректировки фаз газораспределения;
головка блока цилиндров оснащена стандартными посадочными отверстиями под форсунки и седлами клапанов;
маслонасос расположен в картере, имеет отдельный привод от коленвала;
дроссельная заслонка обогреваемая, термостат «холодный» 84 градуса, механического типа;
помпа приводится во вращение от общего ремня, как и все остальное навесное оборудование;
ГРМ двухвальный, типа DOHC 16V, привод однорядной цепью на выпускном распредвалу;
коллекторы изменили местоположение – впуск спереди, выпуск сзади, поэтому форсировка своими руками облегчена конструкторами изначально;
линия возврата в топливной системе не предусмотрена, форсунки мелкодисперсионные многоточечные;
дроссельная заслонка механического типа, зажигание DIS-4 с отдельными для каждой свечи катушками.

От качества масла зависит работоспособность гидрокомпенсаторов и муфты VVTi. В мануал собрано подробное описание операций обслуживания и ремонта силового привода.

Перечень модификаций ДВС

Версия 1NZ FXE возникла на этапе разработки основного мотора 1NZ FE, стала частью гибридного двигателя (ДВС плюс электрический) для Toyota Prius, имеет характеристики:

степень сжатия 13 – 13,4 единиц;
мощность 74 – 76 л. с.

Вместо цикла Отто здесь использован метод Аткинсона. На малых оборотах колеса машины вращает электромотор, на больших ДВС, от которого АКБ в это же время получает зарядку. Применяется сложное и многообразное навесное оборудование, которого нет в базовой версии.

Плюсы и минусы

Изначально руководство компании Toyota заложило в силовой привод одноразовый блок цилиндров, капитальный ремонт которого невозможен. Пальцы поршней доставляют неприятности, так как выполнены не плавающими, а запрессовываемыми. При обрыве цепи или перескакивании ее на несколько звеньев после растяжения поршни без цековки гнут клапаны при встрече с ними.

Плюсами мотора 1NZ-FE являются:

высокий эксплуатационный ресурс от 300000 км пробега;
самостоятельный чип тюнинг для увеличения мощности;
отсутствие регулировок тепловых зазоров клапанов после 2004 года.

Силовой привод экономно расходует бюджетное топливо АИ-92, не сложен в обслуживании и ремонте.

Список моделей авто, в которых устанавливался

Атмосферный рядный четырехцилиндровый мотор 1NZ FE, работающий по классическому циклу Отто, устанавливался на модификации Toyota:

Corolla Fielder/Axio – универсал для России и 11 поколение седана;
Ractis – субкомпактвэн со стеклянной крышей;
Succeed – праворульный минивэн с полным/передним приводом;
Probox – семейный минивэн;
Will – молодежное авто в кузове оригинального дизайна;
Sienta – минивэн с раздвижными дверками;
Allion – седан со спортивным экстерьером;
Premio – седан для старшего поколения;
Fun Cargo – компактвэн с оригинальным экстерьером;
Auris – семейный хетчбэк, новое поколение Короллы;
Platz – классический седан;
Porte – субкомпактвэн с дверками разных типов отворения;
Raum – субкомпактвэн с АКПП;
Vios – седан;
bB – субкомпактвэн в английском стиле;
Yaris/Echo – седан классика.

Дополнительно эти моторы стояли в Scion xB и xA/ist, а начальная версия использовалась исключительно в Toyota Prius.

Регламент обслуживания 1NZ FE 1,5 л/108 л. с.

В мануале завода указаны сроки ТО и операции замены расходных материалов, которые имеет двигатель 1NZ FE в своей конструкции:

изготовителем предусмотрена замена ГРМ цепи роликового типа после 120 – 150 тысяч пробега;
производитель рекомендует менять потерявшее свойство масло через 7500 км, а антифриз после 20000 км;
воздушный и топливный фильтр рекомендовано менять после 10000 и 30000 пробега, соответственно;
регулировка тепловых зазоров клапанов движков производится раз в 2 года (пробег 30000 км);
ресурс свечей в системе DIS-2 составляет 30000 км, при использовании иридиевых модификаций 60000 км;
выпускной трубчатый коллектор начинает прогорать после 50 – 70 тысяч пробега.

Периодически на клапанах и поршнях откладывается нагар, забивается вентиляция картера и засоряется заслонка дросселя. Требуется промывка и продувка указанных систем, замена датчиков.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

В силу конструкционных особенностей мотор 1NZ FE гарантированно гнет клапана во время обрыва цепи ГРМ. Однако более актуальны для пользователя другие неисправности:

2) износ вкладышей

3) нагар на клапанах

2) капремонт блока

3) раскоксовка специальными моющими средствами

Все навесное оборудование приводится в действие одним ремнем, поэтому часто возникает свист, свидетельствующий о проскальзывании или, наоборот чересчур сильном натяжении. Слабыми местами также являются задний сальник коленвала и датчик масляного давления.

Варианты тюнинга мотора

Форсировать двигатель 1NZ FE теоретически можно в семь этапов:

чип тюнинг – установка МФИ электронного прибора Apexi RSM, контроллера Apexi Neo, турботаймера и холодного впускного тракта для получения 130 л. с. максимум;
тюнинг ходовой – добавление распорок стоек (перед/зад), спортивной подвески жесткого типа;
модернизация выпуска – прямоток, «паук» и коррекция ЭБУ для получения 145 л. с. максимум;
доработка топливной системы – использование высокопроизводительных форсунок и «мозгов» Apexi Power FC для обеспечения 150 л. с.;
наддув – турбина плюс промежуточное охлаждение, установка высокопроизводительной тормозной системы, мощность возрастает до 180 – 200 л. с.;
нагнетатель – обычно Supercharger, обеспечивает 230 – 250 л. с.

Для получения 300 л. с. остается добавить систему впрыска охладителя (закись азота) и откорректировать ЭБУ в последний раз. При этом следует учесть, что устройство ДВС станет намного сложнее, снизится эксплуатационный ресурс. Бюджет указанного тюнинга составит на каждом этапе: 1300$ + 2300$ + 2000$ + 2500$ + 4500$ + 3000$ + 3000$ = 18600$.

Таким образом, мотор 1NZ FE отличается алюминиевым блоком, цепным ГРМ приводом по схеме DOHC 16V. Используется практически во всем модельном ряду производителя Toyota, сходившего с конвейера с период 1997 – 2005, и в некоторых современных автомобилях.

Схема системы охлаждения двигателя тойота 1nz fe

Двигатель Toyota 1ZZ-FE. Без права на ошибку

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.

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.

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.

Москва, декабрь 2003 - май 2006

Двигатели Toyota серии NZ

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.

Двигатели

Двигатель 1NZ-FE был разработан компанией Тойота уже после массового запуска первого варианта (1NZ-FXE), специально создававшегося для гибридных автомобилей. Сама серия зарекомендовала себя настолько, что моторы по-прежнему устанавливаются на некоторые модели. В статье речь пойдет об устройстве, особенностях обслуживания, достоинствах и недостатках, а также о технических характеристиках двигателя 1NZ-FE.

Характеристики 1NZ

Бензиновый двигатель 1NZ-FE, состоящий из 4 цилиндров с чугунными гильзами, начал выпускаться с 2000 года. Годы производства серии NZ – с 1997 года по настоящее время. Материалом блока служит алюминиевый сплав. Мотор обладает следующими техническими характеристиками:

точный объем – 1497 куб. см (1,5 л);
мощность – 109 л.с. при 6000 об./мин.;
крутящий момент – 141 Н*м при 4200 об./мин.;
степень сжатия – 10,5;
вес двигателя – 112 кг;
рабочая температура двигателя – 90°C;
допустимый производителем расход масла – до 1000 гр. на 1000 км пробега;
масло (количество и какое) – 3,7 л, оригинальное Toyota Genuine Motor Oil (5W-30, 10W-30)
ресурс двигателя – на практике ориентировочно 200 тысяч км (в зависимости от условий эксплуатации и регулярности ТО).

Турбированный силовой агрегат выдавал 150-152 л.с. при 6000 об./мин. Крутящий момент при этом на некоторых моделях мог доходить до 206 Н*м при 4000 об./мин.

Расход топлива

Практически все конструктивные элементы современного автомобиля влияют на расход топлива. Машины японской фирмы Тойота с ДВС 1NZ здесь не исключение. Например, трехдверная Toyota Yaris с 1NZ-FE и 5МКПП демонстрирует 6,9 л в смешанном цикле на 100 км пробега. Toyota Yaris XP130 c 5-и ступенчатой АКПП показывает результат в 8,8 л. Расход универсала Toyota Corolla Fielder E160 с МКПП составляет 5,7 л.

На какие Тойоты устанавливался

Двигатель 1NZ устанавливался на обычные автомобили, а также на относящиеся к серии гибридных. Более поздняя версия ДВС (маркировка 1NZ-FE) ставилась на следующие модели Тойота:

Allex (2001–2006);
Allion (2001–н.в.);
Auris (2006–2018);
bB (2000–2005); (2000–2006);
Corolla Axio (2006–н.в.); (2000–н.в.);
Corolla Rumion (2007–2015);
Corolla Runx (2001–2006);
Corolla Spacio (2001–2007);
Echo в кузове купе и седан (1999–2002);
Funcargo (1999–2005);

ist (2002–2016);
Platz (1999–2005);
Porte (2004–н.в.);
Premio (2001–н.в.);
Probox (2002–н.в.);
Ractis (2005–2016);
Raum (2003–2011);
Sienta (2003–н.в.);
Spade (2012–н.в.);
Succeed (2002–н.в.);
Vitz (1999–н.в.);
WiLL Cypha (2002–2005);
WiLL VS (2001–2004);
Yaris США (хэтчбэк 2005–2017, седан 2006–2011), Европа (1999–2005)

Двигатель 1NZ-FXE устанавливался на следующие гибриды Тойота:

Corolla Axio (2012–н.в.);
Corolla Fielder (2012–н.в.); Япония (1997–2011), Европа (2000–2009), США (2000–2009);
Prius C (2012–2016);
Probox (2014–н.в.);
Sienta (2015–н.в.);
Succeed (2014–н.в.);
Vitz (2017–н.в.);
Yaris (2010–2014).

Слабые места и достоинства мотора

Двигатель 1NZ-FE обладает рядом достоинств:

высокий ресурс (при регулярном ТО и соблюдении правил эксплуатации);
габариты и вес позволяют быстро демонтировать его и обслужить;
наличие запчастей на рынке;
доступность контрактного мотора.

Помимо плюсов, ДВС 1NZ имеют и недостатки. К ним относятся:

непереносимость длительного перегрева (алюминиевый блок деформируется);
требовательность к качеству заправляемого топлива и используемого масла;
ускоренный износ деталей при продолжительной эксплуатации на повышенных оборотах;
развитие повышенного расхода масла после 150 тысяч км пробега;
требовательность к чистоте масла (желательная частота замены – через 5-7 тысяч);
невозможность проведения капитального ремонта.

Мотор 1NZ часто выдает проблему неустойчивой работы и занижения оборотов на холостом ходу, иногда провалы дают о себе знать и на средних оборотах. Указанная требовательность к чистоте предполагает регулярные промывки, но зацикливаться на них не стоит. Иногда проблема решается заменой отвечающих за устойчивую работу ДВС элементов – регулятора холостого хода, MAF-сенсора, изношенного привода VVT.

Также среди проблем автомобилей Тойота с 1NZ стоит отметить внешние утечки масла (автовладельцы называют это явление «потением»), появляющийся со временем характерный «треск» исполнительного механизма VVT при пуске холодного двигателя. Производитель признал приводы старой версии неудачными и рекомендовал владельцам автомобиля заменить их на модифицированные.

Чтобы не допустить серьезной поломки моторов 1NZ, нужно помнить про ограниченный ресурс цепи газораспределительного механизма. Однозначно назвать критичную цифру трудно, стоит ориентироваться на пробег в 150 тысяч км.

Обслуживание

Техническое обслуживание двигателя 1NZ, установленного на автомобиле Тойота, следует проводить в соответствии с предписаниями изготовителя. При прохождении ТО необходимо:

заменить моторное масло, используя оригинальное или аналогичное по качеству и вязкости – процедуру проводят каждые 10 тысяч км (при тяжелых условиях эксплуатации – каждые 5 тысяч км);
заменить масляный фильтр (одновременно со сменой масла);
заменить цепь ГРМ в комплексе с установкой новых звездочек, натяжителя цепи и направляющей – процедуру проводят, когда пробег дойдет до отметки 150-200 тысяч;
отрегулировать зазоры клапанов – каждые 20 тысяч км.

Устройство моторов 1NZ

Как уже отмечалось выше, устройство двигателя Тойота 1NZ не рассчитано на капитальный ремонт. Блок цилиндров выполнен из алюминиевого сплава, чугунные гильзы с тонкими стенками вплавлены в блок. Внешняя сторона гильз сознательно выполнена неровной, что обеспечивает качественное соединение и отвод тепла. Рубашка охлаждения является открытой. Картер крепится к блоку и представляет собой верх масляного поддона.

Кованый коленвал выполнен из стали и имеет пять шеек и четыре противовеса. Благодаря 12-мм смещению оси коленвала относительно линии расположения цилиндров разработчикам удалось добиться снижения износа при боковом воздействии поршня на цилиндр.

Легкосплавные поршни имеют умеренно облегченную юбку, покрытую антифрикционным полимером. Поршневые пальцы запрессовываются, но, несмотря на этот факт, особых проблем в процессе эксплуатации не возникало.

Гидрокомпенсаторы 1NZ-FE появились после модификации ДВС в 2003 году, но устанавливаться они стали не на каждую машину. Более привычный вариант – регулировка при помощи набора толкателей. Автолюбители также предлагают стачивать толкатели изнутри при помощи гравера, добиваясь нужного зазора.

ГРМ представлен 16-клапанной системой типа DOHC (4 клапана на цилиндр, два распредвала), привод которой обеспечивается цепью (шаг звеньев равен 8 мм). Масляная форсунка гарантирует смазку.

За смазку ДВС отвечает расположенный на крышке цепи ГРМ масляный насос типа Trochoid, в котором внутренний и внешний ротор имеют кулачки особого профиля. Насос приводится в движение коленвалом.

Модификации 1NZ

Двигатель Тойота 1NZ имеет следующие модификации:

Что касается двигателя 1NZ-FXE, его специально разрабатывали для гибридных автомобилей. Высокая степень сжатия и запаздывающее закрытие впускного клапана – особенности мотора.

Заключение

Двигатель Toyota 1NZ-FE при правильном уходе и эксплуатации способен прослужить достаточно долго. Мотор можно смело отнести к классу надежных для двигателя с малым объемом. Благодаря техническим параметрам двигателя 1NZ, заслугам и конкурентным преимуществам силовая установка концерна Тойота устанавливается на авто и сегодня.

Читайте также: