- Двигатель 1ZZ-FE
- Особенности конструкции и технические параметры
- Рекомендации по обслуживанию
- Проблемы при эксплуатации
- Резюме
- Движок Toyota с врожденным жором масла: 1,8-литровый 1ZZ-FE
- Надёжность двигателя 1ZZ-FE
- Дроссельная заслонка
- Клапан вентиляции картерных газов
- Форсунки
- Клапан VVTi
- Прокладка клапанной крышки
- Тепловые зазоры клапанов
- Муфта VVTi
- Растяжение цепи ГРМ
- Головка блока цилиндров
- Блок цилиндров
- Жор масла на двигателе Toyota 1ZZ-FE
Двигатель 1ZZ-FE
ДВС Toyota 1ZZ-FE – первый образец высокотехнологичных японских моторов с индексом «ZZ», которые в 1998-2000 годах пришли на смену надежным силовым установкам серии «A». 1ZZ-FE представляет собой классическую рядную 16-клапанную «четверку» объемом 1.8 литра. В ГБЦ присутствуют два распредвала, приводимые в движение цепью, и интеллектуальная система регулировки фаз VVTi на впуске. В качестве топливной системы используется распределенный электронный впрыск EFI. Двигатель изначально предназначен для установки только на переднеприводные легковые автомобили.
При проектировании и разработке мотора конструкторами преследовались следующие основные цели, которые и предопределили впоследствии все достоинств и недостатки силового агрегата:
- Снижение массы двигателя и его габаритов;
- Уменьшение потерь мощности в многочисленных парах трения двигателя;
- Улучшение топливной экономичности;
- Обеспечение требований повышенных экологических стандартов;
- Уменьшение затрат, связанных с дополнительной механической обработкой БЦ, отливаемых в разовых формах.
В итоге двигатель 1ZZ-FE получил множество технологических и конструктивных новшеств, которые позволили решить поставленные разработчиками задачи, но при этом потерял высокие позиции в таких важных для потребителя категориях как надежность, долговечность и ремонтопригодность.
Все это не помешало двигателю занять свою достойную нишу под капотами переднеприводных автомобилей Toyota С- и D-классов на пяти континентах и стать одним из самых массовых серийных моторов за всю историю двигателестроения. Перечень моделей Toyota, оснащаемых ДВС 1ZZ-FE, впечатляет:
- Avensis 220/250;
- Caldina 240;
- Celica 230;
- Corolla 110/120/130/140;
- Corolla Allex/Fielder/Runx/Spacio/Verso 120;
- Corolla Matrix 130;
- Corolla Altis 140;
- Isis 10;
- MR2 30;
- MR-S 30;
- Opa 10;
- Premio/Allion 240/245;
- RAV4 25/26;
- Vista/ Vista Ardeo 50;
- Voltz 136/138;
- Wish 10/14;
- Will VS 127/129.
Помимо компании Toyota силовые установки 1ZZ использовали в своих моделях и другие автопроизводители: английская фирма Lotus на автомобиле Elise и американская General Motors на Chevrolet Prizm и Pontiac Vibe.
Модификации двигателя 1ZZ:
- 1ZZ-FED — модель производилась на заводе Shimoyama Plant, имела мощность 140 л.с., от 1ZZ-FE отличалась наличием в конструкции облегченных кованых шатунов;
- 1ZZ-FBE – модель, предназначенная для авторынка Бразилии, адаптирована к потреблению биотоплива.
Мотор 1ZZ-FE явился базовой платформой для разработки других образцов серии «ZZ»: спортивного агрегата 2ZZ-GE, 1.6-л 3ZZ-FE, 1.4-л 4ZZ-FE. Ему на смену в 2007 году пришел более современный агрегат 2ZR-FE.
Особенности конструкции и технические параметры
- БЦ изготовлен из легкого алюминиевого сплава (метод литья под давлением), а чугунные тонкостенные гильзы вплавлены в тело блока. Внешняя поверхность гильз имеет специальные неровности для максимально прочного соединения и лучшего теплоотвода. Такая технология дает около 30 кг выигрыша в массе ДВС;
- БЦ отливается в пресс-формах, поэтому рубашка охлаждения сверху является открытой. Это уменьшает жесткость и надежность блока, но зато позволяет понизить стоимость изготовления детали и значительно сократить геометрические допуски;
- Мотор имеет длинный ход поршня, что обеспечивает лучшую тягу на низах и уменьшает тепловые потери через стенки камеры сгорания за счет ее компактности. Но при этом ухудшаются условия для съема масла со стенок цилиндра из-за его высокой средней скорости поршня, то есть повышаются требования к кольцам;
- Диаметр и длина шеек коленвала снижены для сокращения трения и достижения максимальной компактности. Это ведет к возрастанию удельных нагрузок на эти элементы и ускорению их износа;
- Юбка поршня уменьшена для снижения потерь на трение. При этом ухудшились параметры охлаждения поршня;
- Седла клапанов изготовлены по технологии «лазерного напыления» и значительно отличаются от традиционных стальных. Они тоньше в 4 раза, это оказывает положительное влияние на их охлаждение. Также увеличены диаметры впускных и выпускных портов и уменьшен диаметр стержня, что улучшает течение воздуха через порты. Минус – вся конструкция абсолютно неремонтопригодна;
- В ГРМ применена однорядная цепь малого шага в 8 мм с гидронатяжителем. Тем самым повышена надежность устройства. Из недостатков – шумность, критичность к состоянию и качеству масла и ускоренный износ натяжителя и успокоителя цепи.
- Муфта VVTi установлена только на впускной распредвал клапанов, предел изменения ее фаз составляет 40°. Работой интеллектуальной системы управляет датчик VVTi;
- В системе смазки применен насос циклоидного типа, встроенный в крышку цепи ГРМ. В движение он приводится от коленвала. Масляный фильтр находится под двигателем и расположен отверстием вверх для решения проблемы недостаточного давления масла при запуске ДВС.
Технические характеристики:
Параметр | Значение |
---|---|
Компания-производитель | Toyota Motor Corporation |
Модель и тип ДВС | 1ZZ-FE, бензиновый |
Годы производства | 1997-2007* |
Конфигурация и количество цилиндров | Рядный четырехцилиндровый (R4) |
Рабочий объем, см3 | 1794 |
Диаметр цилиндра/ Ход поршня, мм | 79,0 / 91,5 |
Степень сжатия | 10,0 |
Количество клапанов на цилиндр | 4 (2 на впуск и 2 на выпуск) |
Механизм газораспределения | Цепь, два верхних распредвала (DOHC) и система VVTi |
Макс. мощность, л.с. / об.мин. | 125-140 / 6000-6400 |
Макс. крут. Момент, Н·м / об.мин. | 161-171 / 4000-4400 |
Система питания | Распределенный электронный впрыск топлива (EFI) |
Система зажигания | До 2000 г. – DIS-2 (одна катушка зажигания на 2 цилиндра, после 2000 г. – DIS-4 (индивидуальная катушка на каждый цилиндр) |
Система смазки | Комбинированная |
Система охлаждения | Жидкостная |
Рекомендованное октановое число бензина | Неэтилированный бензин АИ-92 |
Соответствие экологическим нормам | ЕВРО 4 |
Типы агрегатируемых с ДВС трансмиссий | 5-ст., 6-ст. МКП / 3-ст., 4-ст. АКП |
Материал БЦ / ГБЦ | Литой алюминий с чугунными гильзами / Алюминиевый сплав |
Вес двигателя (примерный), кг | 135 |
Расход топлива в разных режимах, л/100 км | 10.3 (город) / 6.2 (шоссе) / 7.7 (смешанный цикл) |
Расход моторного масла на угар, г/1000 км | До 1000 |
Ресурс двигателя (примерный), тыс. км | 200-250 |
* В 2007 году компания Toyota официально прекратила выпуск двигателей 1ZZ-FE на своих заводах, но на лицензированных предприятиях Азии и Южной Америки их производство продолжается до настоящего времени. Они используются для оснащения выпускаемых там же автомобилей Corolla и Corolla Altis в 140-м кузове.
Рекомендации по обслуживанию
Двигатель 1ZZ-FE наиболее критичен к чистоте и качеству моторного масла. Пренебрежение этим условием приводит к тому, что очень быстро засоряется клапан VVTi и нарушается режим работы всей цилиндро-поршневой группы. Регламент технического обслуживания устанавливает периодичность замены масла в 10000 км, но для беззаботной эксплуатации автомобиля на всем сроке службы этот промежуток лучше сократить до 5-7 тыс. км. Моторное масло для 1ZZ-FE: допуск по SAE — 5W20 (0W20), допуск по API — SL/GF-3. Объем полной заливки 3.7 л, в масляный фильтр (оригинальный номер 90915-10003) входит 0.2 л.
Свечи зажигания меняются через каждые 20 тыс. км пробега. В двигателе используются свечи под оригинальным номером 90919-01164 (Denso K16R-U11). Своевременное проведение этой операции избавит от необходимости замены индивидуальных катушек зажигания, ресурс которых напрямую зависит от состояния свечей.
Проблемы при эксплуатации
Отзывы автолюбителей, имеющих автомобили с моторами 1ZZ-FE, позволяют составить перечень основных неисправностей, которые возникают в двигателе в процессе эксплуатации, установить причины их проявления и предложить возможные варианты устранения дефектов.
- Повышенный расход моторного масла. Наиболее часто встречающаяся в отзывах автовладельцев жалоба по 1ZZ – «жрет масло». Этот дефект характерен для большинства двигателей, выпускавшихся до 2005 года, и обусловлен ускоренным износом «залеганием» маслосъемных колец. Необходимо учитывать, что «раскоксовка» старых колец проблемы не решает. Помогает исключительно замена маслосъемных колец на новые, произведенные после 2005 года.
- Стуки и посторонние шумы в ДВС. Обычно обусловлены растяжением цепи ГРМ после 150 тысяч км пробега. Такая ранняя замена цепи ГРМ – плата за компактность двигателя и увеличенный ход поршня. При установке новой цепи обязательно должны быть совмещены метки ГРМ. Причиной шумов может являться и натяжитель цепи. Регулировка клапанов на этом двигателе – достаточно редкое явление, они надежны и практически никогда не являются причиной стука.
- Нестабильность оборотов ДВС. Обычно для устранения проблемы требуется чистка дроссельной заслонки и промывка клапана холостого хода.
- Сильная вибрация двигателя при работе. Может вызываться разрушением задней подушки ДВС. Но вообще слабая виброустойчивость является характерной особенностью 1ZZ.
Резюме
1ZZ-FE – это вполне современный, высокотехнологичный, достаточно мощный и экономичный двигатель. Если мотор новый, выпущен после 2005 года, обслуживается и эксплуатируется в полном соответствии с техническим руководством, проблем владельцу он доставлять не будет и честно отходит 200-250 тыс. км. Единственный, но очень серьезный, его недостаток – это одноразовость мотора (очень слабая ремонтопригодность). При возникновении серьезных проблем во внутренностях двигателя самый разумный вариант — приобретение контрактного изделия.
Источник статьи: http://motorist.expert/seria-zz/12-dvigatel-toyota-1zz-fe.html
Движок Toyota с врожденным жором масла: 1,8-литровый 1ZZ-FE
В семействе двигателей Toyota ZZ несколько силовых агрегатов объемом от 1,4 до 1,8 литра. Это довольно заурядные двигатели, появившиеся в 1997 году. Они созданы на основе алюминиевого блока с тонкостенными чугунными гильзами, имеют цепной привод ГРМ, 16-клапанные ГБЦ без гидрокомпенсаторов и систему изменения фаз газораспределения VVT c фазовращателем на впускном распредвале.
Этот двигатель максимально облегчен, ради улучшения его экологических характеристик. Поршни с укороченными юбками в боковой проекции имеют Т-образный профиль, кулачки распредвалов сделаны более тонкими, чем у моторов-предшественников.
Двигатель 1ZZ-FE очень распространен, его заполучили все популярные европейские и чисто японские модели Toyota: Corolla, Celica, RAV4, MR2. Его ставили на Toyota Matrix и его клон Pontiac Vibe. Этот же двигатель по лицензии достался некоторым китайским производителям, например, Geely под маркировкой FE-1 и Lifan – LFB479Q.
Мы будем разбирать двигатель, снятый с Toyota Avensis 2004 года выпуска.
На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть разборку 1,8-литрового двигателя 1ZZ-FE, снятого с Toyota Avensis 2004 года выпуска.
Надёжность двигателя 1ZZ-FE
Что можно сказать о надёжности двигателя 1ZZ-FE? Она подкачала. Инженеры допустили комплексный просчёт, который затем признали и исправили.
Итог этой ошибки хорошо известен: серьезный жор масла из-за залегания маслосъемных колец. 1,8-литровый двигатель 1ZZ-FE начинал потреблять масло в количестве от 0,5 до 1 литра масла на 100 км уже при пробеге в 50 000 км.
Действенное средство от такого аппетита лишь одно – замена поршней и колец на новые. Причем до 2005 года, пока инженеры не нашли решение проблемы, жор масла возвращался вновь.
На фоне большого расхода масла на угар двигатель 1ZZ-FE начинал работать с пропусками зажигания, дымил из выхлопной трубы и из маслозаливной горловины, плохо тянул на трассе, убивал катализатор, лямбда-зонд.
При залегании поршневых колец в масло попадало топливо и продукты горения, из-за чего масло деградировало еще быстрее. В итоге страдали чувствительные к качеству масла элементы системы VVTi, а также изнашивались все пары трения двигателя.
Но в целом, двигатель 1ZZ-FE после 2005 года, а также моторы с усовершенствованными поршнями больше никаких значительных и дорогих проблем не имеют.
При больших пробегах может появиться неприятная вибрация по кузову, даже отдающая в руль. Эта вибрация устраняется заменой правой подушки двигателя.
Если двигатель 1ZZ-FE вдруг не заведется, то следует осмотреть (или послушать) стартер – если не щелкает, то в нем пришел конец втягивающему реле.
Если двигатель 1ZZ-FE заводится с трудом, после продолжительных прокруток, то, вероятно, сильно засорилась сетка бензонасоса.
Дроссельная заслонка
Дроссельная заслонка двигателя 1ZZ-FE имеет тросовый привод и редко вызывает нарекания. Она сильно и быстро загрязняется масляным налетом из-за жора масла или проблем в системе ВКГ.
А вот при заметном плавании холостых оборотов следует снять и промыть клапан регулировки холостого хода.
Выбрать и купить дроссельную заслонку для двигателя Toyota, вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.
Клапан вентиляции картерных газов
Система вентиляции картерных газов на двигателе Toyota 1ZZ-FE максимально простая. Маслоотделитель в клапанной крышке связан со впускным коллектором двумя шлангами. Один (самый длинный) входит в коллектор после дроссельной заслонки, а длинный после – нее. Длинный шланг соединен через клапан, который на двигателях с большим пробегом желательно снимать и чистить раз в пару лет. Из-за закупоривания этого клапана нарушается отток картерных газов в большинстве режимов работы двигателя. Также при рассыхании длинной трубки системы ВКГ возникает подсос неучтенного воздуха.
Форсунки
Форсунки двигателя 1ZZ-FE довольно долговечные, то есть редко забиваются или выходят из строя. Но если в цилиндрах возникают пропуски зажигания, а к свечам и катушкам вопросов нет, то стоит промыть эти форсунки или почистить в ультразвуке. На цилиндр с форсункой, которая недостаточно распыляет топливо, также укажет белый налёт на электродах свечи – это признак бедной топливовоздушной смеси. Если все свечи оказались с равномерным белым налётом, то стоит проверить топливный насос – не исключено, что его сильно засорилась сетка его топливозаборника.
Вернемся к форсункам. При их промывке стоит поменять сетки-фильтры: они вынимаются сверху, затем их можно подобрать в магазинах запчастей. Подходящие сетки есть у форсунок Bosch для автомобилей «ВАЗ». Устанавливать форсунки следует на новые уплотнительные колечки, которые на каждой форсунке стоят снизу и сверху.
Клапан VVTi
Клапан VVTi на двигателях Toyota имеет классическую конструкцию: линейный соленоид, который перемещает золотниковый клапан.
К неисправностям клапана VVTi приводят примеси в масле, т.е. частички закоксовавшегося масла, которые нарушают подвижность золотника. При этом возникают такие симптомы, как неровная работа мотора, снижение тяги, медленное увеличение оборотов, неравномерный дерганный разгон, а также непроизвольные подскакивания оборотов при включении нейтральной передачи. При этом фиксируются ошибки, указывающие на неисправности в системе VVTi или на некорректное положение распредвала. В редких случаях возникает ошибка (P1656), указывающая на короткое замыкание в соленоиде этого клапана. Она связана с выгоранием микросхемы в ЭБУ.
Неполадки в работе системы VVTi можно устранить, очистив сетку-фильтр управляющего клапана. Фильтр установлен в ГБЦ под клапаном. В ряде случаев может помочь снятие и чистка самой муфты, полировка ее изношенных внутренних поверхностей.
Проверить работоспособность клапана и подвижность золотника можно, кратковременно подавая на него напряжение: клапан должен щелкать при подаче тока. Желательно делать такую проверку на горячем двигателе.
Также нередко клапан VVTi может дать течь масла по своему корпусу, а именно по стыку между соленоидом и золотником. С этой течью можно побороться, располовинив клапан и поменяв два уплотнительных кольца: наружное и внутреннее. Кстати, из-за деформации внутреннего колечка нарушается подвижность золотника, что отражается на работе клапана.
Успех в этом ремонте зависит от того, получится ли надёжно зафиксировать обе половики клапана, которые держатся усиками.
Прокладка клапанной крышки
Легкосплавная клапанная крышка установлена на ГБЦ на резиновой прокладке, которая уплотняет ее периметр и свечные колодцы. Обычно течь появляется именно по свечным колодцам. Эта неприятность устраняется за полчаса заменой прокладки.
Тепловые зазоры клапанов
При снятии клапанной крышки стоит обратить внимание на состояние цепи ГРМ (об этом чуть дальше) и померить тепловые зазоры клапанов. Обычно мотор 1ZZ-FE на протяжении 250 000 – 300 000 км не нуждается в регулировке зазоров.
Прежде всего на необходимость замены указывает характерный стук клапанов на холостом ходу или на средних и высоких оборотах.
Муфта VVTi
Муфта VVTi служит не менее 200 000 км, а при выходе из строя начинает громко шелестеть и тарахтеть. Бензиновый двигатель начинает работать с дизельным шумом.
Но перед снятием муфты, а это не самая простая и быстрая процедура, можно проверить ее работу.
Для этого нужно во время работы двигателя на холостом ходу снять фишку с клапана VVTi и подать на него напряжение. Т.е. нужно надеть на контакты клапана провода с подходящими клеммами, а другие концы проводов соединить сначала с «минусом», а потом с «плюсом» АКБ. При касании «плюса» двигатель должен начать глохнуть. Это в принципе указывает на нормальную работу соленоида. А если двигатель при такой проверке продолжает работать, то соленоид или даже ЭБУ неисправен.
Как уже было отмечено выше, в ряде случаев муфту VVTi можно оживить. То есть, ее можно разобрать (надо только придумать, как открутить винты под пятигранник), почистить, немного отполировать поверхность напротив стопора и собрать.
Растяжение цепи ГРМ
Как уже упоминалось, цепь на двигателе 1ZZ-FE не отличается долговечностью. Она может растянуться и начать греметь как при пробеге в 150 000 км, так и при вдвое больших показателях. Оценить состояние цепи ГРМ можно после снятия цепи: в ней не должно быть поперечного люфта и, тем более, цепь не должна быть прослаблена и провисать.
Натяжитель цепи имеет храповый стопор, который ни в коем случае не позволяет цепи ослабнуть.
Головка блока цилиндров
У ГБЦ двигателей 1ZZ-FE есть интересная особенность: в ней отсутствую запрессованные седла клапанов. Вместо этого была применена технология лазерного напыления седел прямо на легкий сплав самой ГБЦ. То есть, при износе и «травмах» седел такую ГБЦ невозможно восстановить.
Серьезных механических проблем с ГБЦ двигателей 1ZZ не случается. Но из-за серьезного расхода масла на угар поверхность камеры сгорания, особенно выпускные клапаны, покрываются толстым слоем нагара. Нагар может появиться на кромках выпускных клапанов, из-за чего они теряют герметичность. В результате падает компрессия в цилиндрах.
Блок цилиндров
Тонкостенные чугунные гильзы не подлежат расточке. То есть, по задумке инженеров, блок двигателя 1ZZ неремонтопригоден. Поэтому перед попыткой вылечить его от жора масла нужно промерить цилиндры. При сильной выработке и эллипсности замена поршней на новые хороших результатов не даст. Как правило, на двигателях 1ZZ с сильным масляным аппетитом хон на поверхности цилиндров прекрасно сохраняется. Тут главное не допустить сильной деградации масла или значительного снижения его уровня.
Жор масла на двигателе Toyota 1ZZ-FE
1,8-литровый мотор 1ZZ-FE неприятно отличился жором масла. Эта проблема была признана производителем и была успешно решена в 2005 году. Официально суть проблемы заключается в потери подвижности маслосъемных колец из-за недостаточного охлаждения донышек поршней и неэффективного отвода масла через отверстия в поршнях.
Для решения этой проблемы компания Toyota несколько раз улучшала поршни и поршневые кольца. Финальная версия удачных поршней для мотора 1ZZ вышла в 2005 году.
На таких поршнях появилось по 8 отверстий для отвода масла через канавку маслосъемного кольца, появилось антифрикционное покрытие на юбках и фаска на окружности донышек.
Поршни старого образца имели по 4 отверстия для отвода масла, которых явно не хватало.
Добавим, что двигатель 1ZZ очень теплонагружен.
Во-первых, ему достался такой же радиатор, как и младшим моторам. И если такой радиатор загрязняется снаружи или изнутри, то он уже не справляется с охлаждением двигателя. В таких условиях масло быстро деградирует и коксуется.
Во-вторых, теплоотвод через чугунные гильзы в принципе не оптимален. Поэтому поршни двигателя 1ZZ испытывают на себе высокие тепловые нагрузки, что создает условия для выгорания и коксования масла в канавках компрессионных и маслосъемных колец.
В-третьих, двигатель 1ZZ является длинноходным: при диаметре цилиндра в 79 мм ход поршней составляет 91,5 мм. Это означает высокую скорость движения поршней, что никак не помогает маслосъемным кольцам эффективно снимать масло и отводить его через предназначенные для этого отверстия.
Здесь по ссылкам вы можете посмотреть наличие на авторазборке конкретных автомобилей Toyota заказать с них автозапчасти.
Источник статьи: http://autostrong-m.by/post/dvizhok-toyota-s-vrozhdennym-zhorom-masla-1-8-litrovyj-1zz-fe