Двигатель Toyota 1AZ-FSE

Силовой агрегат 1AZ FSE производился моторными заводами концерна Toyota с 2000 г. Мотор предназначен для установки на легковые автомобили среднего класса, а также кроссоверы. Конструкция двигателя предусматривает только поперечное расположение в моторном отсеке. В 2009 г. мотор вытеснен с конвейера моделью ZR.

Характеристики

Применяемость

Модификации

Существует 2 разновидности силовых агрегатов:

1. Вариант с распределенным впрыском топлива FE, который поставляется в 2 версиях, отличающихся степенью сжатия. Моторы развивают мощность 145 или 150 л.с.
2. Модификация FSE, оборудованная системой непосредственного впрыска топлива в цилиндры. Выпускалась в 3 вариантах, имеющих степень сжатия от 9,8 до 11. Двигатели имеют мощность 150-155 л.с.

Особенности конструкции

Двигатель 1AZ FE представляет собой рядный 4-цилиндровый силовой агрегат, оснащенный литым алюминиевым блоком. Для улучшения охлаждения блока ДВС применена открытая сверху рубашка. Снизу установлена массивная отливка центральной части поддона для масла, которая усиливает конструкцию. Рабочая поверхность цилиндров сформирована тонкостенной чугунной гильзой. Гильзы представляют собой общую отливку, не имеющую протока охлаждающей жидкости между смежными цилиндрами.

Внешняя часть гильз имеет специально сформированные неровности, способствующие прочной фиксации детали с телом блока, а также обеспечивают улучшенный теплообмен. Капитальный ремонт конструкцией не предусмотрен, гильзы и блок рассчитаны на весь срок службы. Ресурс двигателя составляет не менее 300 тыс. км.

Параметры поршневой группы силового агрегата:

• диаметр цилиндра — 86 мм;
• ход поршня — 86 мм;
• объем цилиндров — 1998 см³.

Коленчатый вал 5-опорный, оснащен индивидуальными крышками коренных шеек. Ось установки вала сдвинута вбок относительно центра цилиндров. Подобная компоновка снижает износ поршневой группы. Поршни алюминиевые, со специальным износоустойчивым покрытием на юбке. На версии FSE используются поршни оригинальной конструкции. На днище имеются направляющие гребни, завихряющие поток смеси в направлении свечи зажигания. За счет этого возможна работа силового агрегата на сверхобедненных топливных смесях.

Головка блока цилиндров алюминиевая, каналы впуска расположены практически вертикально. Подобная компоновка улучшает наполнение цилиндров топливной смесью. Клапана впуска и выпуска расположены по разным сторонам головки. На моторах FSE имеются отверстия для установки форсунок непосредственного впрыска. К форсункам подключена рампа, оснащенная датчиками, связанными с блоком управления силовым агрегатом. Имеется предохранительный сенсор, сбрасывающий чрезмерное давление топлива.

На головке расположены 2 распределительных вала, имеющих цепной привод. В механизме используется гидравлический регулятор натяжения с фиксатором. Сверху газораспределительный механизм закрыт крышкой, изготовленной из магниевого сплава. Распределительный вал впускных клапанов на версии FSE оснащен дополнительным кулачком, служащим для привода топливного насоса высокого давления.

Впускной коллектор оборудован двойными каналами для прохождения воздуха. Между блоком и коллектором установлен блок заслонок, которые перекрывают 1 из каналов. Система работает по сигналам от датчика давления. Перемещение заслонок выполняется вакуумным приводом. На моторах применяется электронный узел управления числом оборотов. Контроллер заслонки используется для регулировки оборотов холостого хода, изменения режимов круиз-контролем и корректировки крутящего момента при переключении скоростей в коробке передач.

Система зажигания оснащена индивидуальными катушками зажигания. Для запуска мотора применен стартер, укомплектованный постоянными магнитами вместо обмоток возбуждения. Генератор с 2006 г. оснащается обгонной муфтой, снижающей нагрузки на приводной ремень. Регулировка натяжения выполняется
автоматическим роликом.

Неисправности и ремонт

Для двигателей характерны следующие проблемы:

1. Слабым местом конструкции двигателей является крепление головки к блоку. В процессе эксплуатации резьба в блоке разрушается, нарушая герметичность соединения. После этого появляются течи антифриза или пропуск газов из одного цилиндра в другой. Компания Toyota выпускает специальные резьбовые втулки, которые вкручиваются в тело блока. После 2007 г. дефект не встречается, поскольку блок был модернизирован.
2. При повышенном расходе топлива на двигателе 1AZ FSE рекомендуется провести компьютерную диагностику параметров работы системы впрыска. Одним из дефектов является пониженное давление первого насоса. Причиной являются отложения на фильтрующем элементе, установленном в топливном баке. Деталь промывается очистителем для карбюраторов или меняется.
3. Одновременно рекомендуется осмотреть фильтр тонкой очистки топлива, расположенный внутри топливного модуля, находящегося в баке. Ремонт заключается в замене детали. При сборке модуля необходимо корректно устанавливать детали, поскольку ошибка при монтаже приводит к прекращению подачи бензина.
4. Шум со стороны впускного коллектора при небольшой частоте вращения вала или на холостом ходу. Дефект конструкции, для ремонта необходимо установить модернизированную деталь.
5. Вибрации двигателя на оборотах холостого хода. Возникают из-за конструктивных особенностей. Можно промыть дроссель и инжектор, проверить состояние опор. Вибрации уменьшаются, но полностью не исчезают.
6. Рывки при наборе оборотов указывают на загрязнение дроссельного узла и заслонок, которыми регулируется геометрия впускного коллектора. Необходима очистка деталей от нагара.
7. На части моторов установлена система рециркуляции отработавших газов, которые способствуют формированию нагара во впускном коллекторе. Из-за этого блок управления работает некорректно, особенно при запуске холодного мотора.
8. Дефектом системы зажигания является поломка наконечников катушек. Из-за этого возникают пропуски зажигания. Ремонт заключается в замене поврежденной детали.

Обслуживание

Моторное масло меняется через 6-7 тыс. км (по регламенту — 10 тыс. км). Рекомендуется применение синтетической жидкости с вязкостью 0W-20 или 5W-20. Объем картера — 4,2 л.

Срок службы цепного привода составляет 150 тыс. км. Вместе с цепью рекомендуется заменить все детали привода, включая шестерню впускного вала вместе с муфтой фазовращателя. В процессе эксплуатации изнашивается натяжитель цепи, ресурс детали — около 70-80 тыс. км. Узел меняется без демонтажа привода ГРМ.

Со временем происходит выработка штока привода ТНВД. Для компенсации износа можно уменьшить толщину прокладки путем снятия металлических пластин.
Для улучшения непроницаемости стыка прокладка покрывается герметиком.

Тюнинг

Для повышения характеристик мотора применяется установка компрессора с механическим приводом. Дополнительно устанавливается охладитель воздуха, модернизированные форсунки и насос, обеспечивающие увеличенную подачу топлива. Каталитический нейтрализатор снимается, применяется прямоточный выхлопной канал с увеличенным сечением. Между головкой и блоком желательно установить прокладку с увеличенной толщиной, которая несколько снизит степень сжатия. С перепрограммированным блоком управления мотор развивает 190-200 л.с.

Возможен вариант переделки агрегата в версию 2AZ с рабочим объемом 2,4 л. Для этого потребуется заменить кривошипно-шатунный механизм, а также ряд других узлов. Но подобная доработка экономически нерентабельна, проще купить готовый мотор с таким объемом цилиндров.