Бензиновый атмосферный мотор 1AR FE появился в производственной программе японского автомобильного концерна Toyota в 2008 году. Изначально силовые агрегаты поставлялись на рынок Северной Америки. Позднее двигатели стали применяться на автомобилях, реализуемых на других континентах.
Характеристики
| Тип двигателя | бензиновый |
| Мощность | 140 — 190 л. с. (103 — 140 кВт) |
| Объем | 2.7 л (2672 куб. см.) |
| Конструкция | рядный |
| Тип топлива | бензин |
| Топливная смесь | Впрыскивание во впускной коллектор/Карбюратор |
| Система питания | всасывающее устройство |
| ГРМ | DOHC |
| Привод ГРМ | Цепь |
| Количество цилиндров | 4 |
| Количество подшипников коленчатого вала | 5 |
| Количество клапанов | 16 |
Применяемость
| Toyota | Highlander XU40 Kluger Sienna XL30 Venza AV10 |
| Lexus | RX AL10 |
Модификации
Двигатель выпускается в 1 модификации, предназначенной для установки на легковые автомобили с передним приводом, а также кроссоверы с системой полного привода. Блок цилиндров предусматривает поперечное расположение агрегата в моторном отсеке. Двигатель предназначен для совместной работы только с автоматической трансмиссией.
Встречаются 2 версии мотора, отличающиеся прошивкой блока управления:
- с мощностью 185 л.с. при 5800 об/мин и крутящим моментом 247 Н/м при 4200 об/мин;
- вариант, развивающий мощность 190 л.с. и крутящий момент 252 Н/м (число оборотов коленчатого вала осталось неизменным).
Особенности конструкции
Рядный 4-цилиндровый двигатель 1AR оснащен алюминиевым блоком цилиндров, в котором установлены чугунные гильзы. Рубашка охлаждения имеет конструкцию, открытую сверху. Внешняя поверхность гильз имеет специально обработанную поверхность, улучшающую теплопередачу. Дополнительно в тело блока установлена специальная вставка, улучшающая охлаждение и обеспечивающая равномерный прогрев. Стенки гильз имеют малую толщину, поэтому Toyota считает двигатель непригодным для проведения капитального ремонта.
По нижней кромке блока установлена алюминиевая отливка, являющаяся верхней секцией резервуара для масла. Снизу секции — стальной поддон. Ось коленчатого вала сдвинута вбок относительно оси цилиндров, что позволяет уменьшить боковые нагрузки на поршневую группу. Стальной коленчатый вал имеет 5 индивидуальных опор с отдельными крышками и 8 балансирных противовесов. Двигатель 1AR FE оснащен специальным балансировочным механизмом, имеющим привод от коленчатого вала.
В моторе использованы легкосплавные поршни Т-образной формы, оснащенные укороченной юбкой. Канавки под установку поршневых колец имеют специальное покрытие, снижающее износ детали. На днищах поршней выполнены специальные выемки, предотвращающие повреждение деталей газораспределительного механизма. Для соединения с шатуном применен плавающий поршневой палец.
Основные параметры мотора:
- диаметр цилиндра — 90 мм;
- ход поршня — 105 мм;
- объем — 2672 см³;
- геометрическая степень сжатия — 10,0.
Алюминиевая головка блока оснащена отдельным съемным корпусом, в котором установлены 2 распределительных вала. В клапанном механизме установлены гидравлические компенсаторы зазоров, а также роликовые толкатели. Для смазки роликов в головке имеется отдельная магистраль. Оба вала оснащены фазовращателями системы DVVT, позволившими снизить расход топлива и улучшить характеристики мотора.
Привод газораспределительного механизма выполнен 1-рядной цепью с гидравлическим натяжным устройством. Дополнительно установлен успокоитель колебаний. На лобовой крышке мотора имеются форсунки для дополнительной смазки цепи.
В нижней части крышки смонтирован насос системы смазки двигателя. Привод выполняется от шестерни, установленной на передней части коленчатого вала. В системе смазки применены форсунки, омывающие днища поршней. На нижней части двигателя вертикально установлен кожух масляного фильтра, оснащенного сменными картриджами. Емкость системы составляет 4,4 литра масла.
Впускной коллектор, расположенный на задней стороне блока (напротив моторного щита), изготовлен из пластика. В конструкции трубопровода применена заслонка с пневматическим приводом, изменяющая длину впускных каналов. На коллекторе установлен дроссельный узел с электронным управлением положения заслонки. За дросселем имеется дополнительный клапан, обеспечивающий устойчивое смесеобразование при запуске двигателя в холодное время года.
В коллекторе впуска установлены форсунки с удлиненной насадкой распылителя. Детали находятся в непосредственной близости к каналам подачи воздуха в цилиндры. В системе подачи бензина отсутствует магистраль стока излишков топлива обратно в бак. Регулировка давления выполняется специальным компенсатором, установленным внутри топливной кассеты в баке.
На передней части блока находится стальной выпускной коллектор. На трубопроводе смонтированы каталитический нейтрализатор отработавших газов и 2 кислородных датчика. Система выпуска газов обеспечивает выполнение экологических требований Евро-5.
Система охлаждения оснащена циркуляционным насосом, имеющим привод от ремня навесного оборудования. Поддержание температуры осуществляется термостатом. В конструкции имеется блок управления, регулирующий частоту вращения крыльчатки вентилятора. На двигателе установлен специальный теплообменник, подогревающий рабочую жидкость для коробки передач.
В системе зажигания установлены отдельные катушки и свечи с уменьшенным диаметром резьбовой части. Использование таких свечей позволило увеличить диаметры впускных и выпускных клапанов. На моторе применен генератор, оборудованный обмоткой из провода с прямоугольным сечением. Аналогичные обмотки использованы в конструкции якоря стартера с планетарным редуктором. В статоре стартера установлены постоянные магниты. Привод дополнительного оборудования выполняется поликлиновым ремнем с пружинным регулятором натяжения.
Неисправности и ремонт
Для силовых агрегатов характерны следующие проблемы:
- Стук муфты фазовращателей в момент пуска при низкой температуре воздуха. Шум появляется из-за особенностей конструкции узла. Возможна замена деталей, но окончательно избавиться от стука не удастся.
- Отпотевание и течь антифриза по корпусу помпы. Узел имеет ресурс 60-70 тыс. км. Ремонт заключается в установке новой оригинальной детали.
Обслуживание и эксплуатация
Регламентная замена масла выполняется через 10 тыс. км пробега. Используется жидкость на синтетической основе с вязкостью 0W-30, 0W-40, 5W-20 или 5W-30. При своевременной замене масла ресурс мотора составляет более 300 тыс. км.
В качестве топлива используется неэтилированный бензин стандарта RON91, соответствующий отечественному А-95. Допускается эксплуатация двигателя на горючем с пониженным октановым числом (бензин А-92). Топливный фильтр необходимо менять через 20 тыс. км, воздушный — через 30 тыс. км. Свечи зажигания с иридиевым покрытием имеют ресурс 100 тыс. км. Заводской антифриз меняется после пробега 200 тыс. км; последующие замены выполняются через 80 тыс. км.
Тюнинг
Базовым способом поднятия характеристик является модернизация блока управления. Прибавка мощности составит до 20 л.с., одновременно меняется кривая крутящего момента. Модернизация не оказывает пагубного воздействия на ресурс поршневой группы.
Дальнейшее повышение параметров возможно путем установки турбокомпрессора, который поставляется в составе набора. Дополнительно приобретается прямоточный выхлопной тракт с увеличенным сечением каналов. Избыточное давление наддува составляет не более 0,7 бар, что позволяет сохранить заводскую поршневую группу. Мощность двигателя — 315-320 л.с. при небольшом снижении ресурса силовой установки.
Имеются единичные образцы моторов, оснащенных турбонагнетателями с увеличенной производительностью и давлением наддува. На двигателях используется модернизированная поршневая группа, снижающая степень сжатия, а также топливная аппаратура с увеличенной производительностью. Отдача силовых установок превышает 500 л.с.