Двигатель Toyota 1UZ-FE

Мотор 1UZ FE впервые появился на рынке в 1989 году. Силовой агрегат с рабочим объемом 3969 см³ дебютировал на седане Toyota Crown, предназначенном для внутреннего рынка Японии. Немного позднее двигатель установили на автомобиль Lexus LS, который выпускался в версиях с левым и правым расположением места водителя. Производство велось моторным заводом, расположенным в городе Тахара (Япония), до 2002 года.

Характеристики

Применяемость

Модификации

Компания Toyota выпускала следующие вариации мотора:

1. Ранний вариант мотора, выпускавшийся до 1995 года, не имеет системы корректировки фаз газораспределения. На двигателе установлено 2 трамблера, каждый из которых обслуживает свой ряд цилиндров. Максимальная мощность составляет 256 л.с. при частоте вращения вала 5400 об/мин. Пик крутящего момента — 353 Н/м (достигается при 4600 об/мин). Мотор предназначен для работы только с 4-ступенчатой автоматической коробкой передач.
2. В конце лета 1994 года проведена модернизация мотора, заключавшаяся в повышении степени сжатия и незначительных изменениях конструкции узлов. Мощность выросла до 261 л.с., а момент достиг 363 Н/м. Обороты максимальных значений остались прежними. Двигатель поставлялся с 4-скоростным автоматом.
3. В 1997 году начался выпуск моторов, оснащенных системой корректировки фаз газораспределения VVTi. В системе зажигания появились индивидуальные катушки, установленные на свечах. Агрегаты стали развивать мощность 290 л.с. при 6000 об/мин. Крутящий момент повысился до 407 Н/м при 4000 об/мин. Мотор способен работать только с адаптивной 5-ступенчатой автоматической трансмиссией.

Особенности конструкции

Двигатель 1UZ представляет собой 8-цилиндровый V-образный бензиновый агрегат, оснащенный электронной системой впрыска бензина EFI. Ряды цилиндров расположены под углом 90°. Блок изготовлен из алюминиевого сплава, применены тонкостенные чугунные гильзы цилиндров. Коленчатый вал установлен на 5 коренных опорах, имеющих индивидуальные крышки. Блок предусматривает только продольное расположение силового агрегата в моторном отсеке. Вес двигателя в сборе с навесным оборудованием не превышает 165 кг.

Поршни изготовлены из алюминиевого сплава с добавкой кремния. Степень сжатия на ранних моторах составляет 10,0. После первой модернизации она увеличилась до 10,4, а после второй — до 10,5. В качестве топлива рекомендуется использовать бензин с октановым числом 95 и выше. Днища поршней ранних моторов имеют выемки под клапаны. С началом выпуска двигателя с регулятором фаз днища стали плоскими. Обрыв ремня на этих моторах вызывает удар поршней и клапанов, после которого требуется капитальный ремонт.

На моторе — 2 головки цилиндров, изготовленные методом литья из алюминиевого сплава. Схема газораспределения предусматривает использование 2 впускных и 2 выпускных клапанов на цилиндр. Привод выполняется 2 распределительными валами, установленными в головках блоков. Клапаны впуска и выпуска размещены по разным сторонам головки. Вращение механизма газораспределения осуществляется от коленчатого вала при помощи зубчатого ремня. На поздних моторах установлена система VVTi, обеспечившая регулировку углов открытия клапанов впуска.

Особенностью двигателей является отсутствие гидравлических компенсаторов зазоров между кулачками и стержнями клапанов. Настройка выполняется путем установки сменных шайб. Конструкция шатунов на моторах, выпущенных после 1994 года, отличается от предыдущего поколения. Детали имеют меньший вес при несколько увеличенном расстоянии между осями коренного и шатунного подшипника.

Выпускные коллекторы оснащены каталитическими нейтрализаторами отработавших газов. Поздние версии мотора удовлетворяли требованиям Евро-2. Впускной коллектор оснащен системой регулировки геометрии.

Система зажигания на ранних версиях мотора бесконтактная; оборудована 2 катушками и 2 распределителями. Позднее на месте распределителей появились датчики Холла; каждый цилиндр получил отдельную катушку. Система охлаждения принудительная, циркуляция антифриза выполняется помпой. Для привода навесного оборудования применен поликлиновый ремень.

Силовые агрегаты завоевали репутацию надежных и долговечных узлов. Toyota никогда официально не публикует данных о ресурсе двигателей. Но на практике моторы 1UZ выдерживают без капитального ремонта пробеги более 450 тыс. км.

Достоинства и недостатки

К преимуществам двигателей относят:

• большой ресурс;
• распространенность силового агрегата;
• возможность проведения капитального ремонта без замены блока цилиндров;
• низкий расход топлива.

К недостаткам двигателей относят:

• неудачную схему привода и расположения помпы системы охлаждения;
• загибание клапанов при обрыве ремня (только на моторах с VVTi);
• сложный доступ к свечам зажигания (из-за конфигурации мотора);
• проблемы при обслуживании и настройке ранней системы зажигания (с 2 распределителями).

Неисправности и ремонт

Двигатель 1UZ не имеет врожденных дефектов; возникающие поломки являются следствием нормального износа узлов и деталей:

1. Выход из строя клапанов системы VVTi. Ремонт заключается в замене детали
2. Трещины чугунного выпускного коллектора. Узел не ремонтируется, подлежит замене.
3. Попадание заслонок регулировки геометрии впуска внутрь цилиндра. Дефект возникает из-за разбалтывания креплений детали. Необходимо периодически (через 120-150 тыс. км) проверять фиксацию узлов.
4. Течь жидкости из системы охлаждения возникает из-за трещин на патрубках, радиаторе или при выходе из строя помпы. Радиатор можно запаять, остальные детали требуется заменить на новые.
5. Шумная работа клапанов указывает на необходимость регулировки зазоров. Большинство владельцев проводят настройку при пробеге 250 тыс. км и более.

Обслуживание

В перечень регламентных работ входят:

1. Срок службы моторного масла составляет 10 тыс. км или 1 год. Используются жидкости на синтетической основе, соответствующие вязкости 5W-30 (5W-40), 10W-30 (10W-40 или 10W-50). Емкость картера составляет 5,0 л. Одновременно с маслом требуется замена фильтра.
2. Замена ремня привода газораспределительного механизма силового агрегата выполняется каждые 150 тыс. км. Рекомендуется производить замену немного раньше. На шестернях и картерах имеются метки, по которым выставляются фазы. Вместе с ремнем меняется помпа.

Для моторов выпуска до 1995 года применяются свечи с платиновым покрытием электродов. Версия с фазовращателем оснащается свечами с иридиевыми наконечниками.

Тюнинг

Характеристики двигателя 1UZ FE улучшаются путем перепрограммирования блока управления. Более глубоким вариантом доработки является установка компрессора типа Рутс с приводом от коленчатого вала. Дальнейшее повышение мощности возможно путем установки турбокомпрессоров с радиатором охлаждения сжатого воздуха.

Компрессор

Для моторов выпускаются специальные наборы, содержащие компрессор, набор установочных деталей и оригинальный впускной коллектор. Примером такого комплекта является Eaton M90. Дополнительно потребуется приобрести регулятор подачи топлива и прямоточную выхлопную систему (вместе с коллекторами). Механический компрессор обеспечивает давление наддува на уровне 0,4 бар, повышающее мощность до 320-330 л.с.

Для дальнейшего увеличения давления потребуется заменить поршневую группу, что обеспечит снижение степени сжатия до 8,4-8,6. Параллельно устанавливаются усиленные шпильки крепления головок и система подачи топлива с увеличенной производительностью. Рекомендуется установка промежуточного охладителя воздуха и выхлопных труб с увеличенным диаметром. Доработанные подобным образом агрегаты развивают до 400-420 л.с. при давлении наддува 0,7 бар.

Турбина

Для повышения мощности возможна установка компрессоров с приводом от потока выхлопных газов. Версия турбо собирается на основе описанной выше конфигурации с доработанной поршневой группой. Впускной коллектор может быть в составе набора, но встречаются и самодельные конструкции. Обязательным условием является применение радиатора для охлаждения сжатого воздуха. Дополнительно устанавливаются регуляторы степени наддува, система смазки нагнетателя, новый блок управления и термоизоляционные щитки. Мощность доработанных агрегатов составляет 450-470 л.с.

Возможно применение двойной турбины, что обеспечит повышение отдачи до 500 л.с. и выше. Примером набора является двойной кит Garrett VNT25. Устройства Twin Turbo монтируются на двигатель, оборудованный доработанной поршневой со сниженной степенью сжатия. Ресурс силового агрегата зависит от качества сборки и технического обслуживания, а также от интенсивности эксплуатации.