Двигатель Toyota 1ZR-FE

Двигатель 1ZR-FE с рабочим объемом цилиндров 1,6 литра появился в начале осени 2006 года. Событие совпало с выходом обновленного семейства автомобилей Corolla. Первоначально силовые агрегаты поставлялись на внутренний рынок Японии, с 2007 года начались поставки в другие страны. Двигатель находится в серийном производстве.

Характеристики

Применяемость

Особенности конструкции

Мотор укомплектован системой регулировки фаз на впуске и выпуске, развивает мощность 124 л.с. и крутящий момент 157 Н/м при 5200 об/мин.

Приспособлен для установки механической или автоматической трансмиссии. Двигатели устанавливаются в моторном отсеке поперечно, без наклона блока в направлении моторного щита.

Двигатель создан на основе алюминиевого блока цилиндров, оснащенного тонкостенными чугунными гильзами. Система охлаждения блока имеет рубашку, открытую сверху. Гильзы залиты в тело блока по нижней кромке, внешняя поверхность детали шероховатая для улучшения теплообмена. Гильзы рассчитаны на весь срок службы, расточка заводом не предусмотрена. Средний ресурс двигателя составляет 250-270 тыс. км.

Ось коленчатого вала смещена вбок относительно осей цилиндров, что улучшило условия работы цилиндро-поршневой группы. Используются индивидуальные крышки коренных шеек. К нижней части блока крепится легкосплавная верхняя секция масляного поддона, закрытая снизу стальной крышкой.

Поршни алюминиевые, имеют на днище выемки для клапанов, юбка с уменьшенными размерами. Степень сжатия 10,2, на моторе с системой Valvematic она повышена до 10,7. В качестве топлива рекомендуется применение бензина с октановым числом не менее 95. Заявленный производителем расход топлива в смешанном режиме составляет 6,9 л (для седана Corolla).

На двигателе 1ZR-FE используется головка блока с отдельным корпусом для распределительных валов. Клапаны впуска и выпуска расположены V-образно под углом 29°. В приводе использованы гидравлические компенсаторы зазоров, а также роликовые толкатели, оснащенные отдельными масляными магистралями. В случае применения Valvematic на распределительный вал выпускных клапанов установлен привод вакуумного насоса, который используется для работы усилителя тормозов. Привод механизма газораспределения 1-рядной цепью, с гидравлическим натяжителем.

В лобовой крышке установлена помпа и форсунки, подающие масло на цепь привода ГРМ. Масляный насос оснащен отдельным цепным приводом от коленчатого вала. На моторах с Valvematic установлен оригинальный насос с нелинейной регулировкой давления. Система охлаждения оснащена помпой с приводом от ремня навесного оборудования. Используется механический термостат, установлена система обогрева дроссельного узла. Двигатели с мощностью 132 л.с. оснащены отдельной системой управления частотой вращения крыльчатки вентилятора.

Впускной коллектор, изготовленный из пластика, расположен на фронтальной части блока. Со стороны моторного щита размещается выпускной коллектор, выполненный из стали. На коллекторе установлен нейтрализатор отработавших газов. Дополнительный нейтрализатор смонтирован под днищем автомобилей, размещен в одном корпусе с глушителем шума выхлопа. Мотор соответствует экологическим требованиям Евро-5.

Впускные трубопроводы двигателей с системой Valvematic оснащены клапанами, регулирующими геометрию. Применение подобной конструкции снизило расход топлива и улучшило характеристики двигателя. Крутящий момент мотора увеличился до 160 Н/м при 4400 об/мин.

Для подачи топлива используется распределенный впрыск. При низкой температуре форсунки работают совместно или группами, обеспечивая устойчивое смесеобразование. Дроссельный узел оснащен электронной заслонкой. Электроника используется для работы антибуксовочной системы автомобиля и системы стабилизации.

Форсунки имеют удлиненные распылители, которые подают топливо непосредственно в зону впускных клапанов. Из-за этого возможна неустойчивая работа двигателя при отрицательных температурах. Магистрали подачи топлива не оснащены трубкой для слива излишков бензина. Для регулировки давления используется специальный клапан, установленный в топливном баке.

Система зажигания включает в себя индивидуальные катушки. Свечи имеют уменьшенный диаметр, что позволило увеличить диаметр тарелок клапанов. Навесное оборудование имеет привод с поликлиновым ремнем. Натяжение регулируется вручную, путем изменения положения генератора.

Достоинства и недостатки

Положительные стороны двигателей:

1. Хорошие характеристики мощности и крутящего момента, обусловленные регулировкой фаз газораспределения.
2. Ресурс мотора.
3. Возможность проведения капитального ремонта с расточкой (с использованием неоригинальных деталей).
4. Распространенность агрегата, доступность запасных частей.

К недостаткам мотора относят:

1. Совмещение звездочек привода распределительного вала с муфтой регулировки фаз. Узел дорогостоящий, желательно менять вместе с цепью.
2. Фильтр масляной системы расположен со стороны моторного щита, что усложняет доступ.
3. Возможен затрудненный запуск и пропуски вспышек при работе холодного мотора (при низких температурах).
4. Склонность мотора к образованию нагара в камерах сгорания и на днищах поршней.
5. Поломки приводов системы Valvematic и электронных блоков.

Неисправности и ремонт

Основные проблемы двигателей:

1. Звон при работе двигателя под нагрузкой в диапазоне от 2 до 4 тыс. оборотов. При раскручивании коленчатого вала на месте дефект не проявляется. При появлении неисправности необходимо менять прокладку головки блока, которая прогорает между цилиндрами.
2. Повышенный расход масла, производитель считает нормой расход 0,3 л жидкости на 1000 км пробега. Причиной может быть угар или утечка масла через неплотности между фильтром и картером.
3. Шум при работе привода ГРМ, указывающий на вытягивание цепи. Проблема возникает при пробеге до 150 тыс. км. Ремонт заключается в замене деталей привода.
4. Периодически возникающий свист при работе двигателя указывает на изношенный ремень привода навесного оборудования. Подтяжка временно решает проблему, желательно провести замену ремня.

1. Встречаются единичные случаи обрыва шатуна и контакта поршня с клапанами. Обломок шатуна пробивает боковую стенку блока. Ремонт заключается в покупке контрактного двигателя либо замене блока и поломанных деталей.
2. Течи помпы по уплотнениям. Дефект начинает проявляться после пробега 60-70 тыс. км. После замены узла проблема пропадает.

Обслуживание

Для нормальной эксплуатации двигателя рекомендуется использовать синтетическое масло с вязкостью 0W-20. При повышенном угаре масла, не связанном с износом поршневой группы, возможно использование густых масел с вязкостью 0W-30 или 5W-30. Замена масла по заводской документации выполняется через каждые 10 тыс. км пробега, однако интервал можно сократить до 7-8 тыс. км. Емкость масляной системы составляет 4,7 л.

Применяемые на моторах свечи оснащены иридиевыми контактами. Замена производится через каждые 100 тыс. км. Осмотр ремня привода навесного оборудования выполняется через 20 тыс. км. При обнаружении дефектов деталь меняется. Заводской антифриз имеет срок службы 160 тыс. км, последующие замены производятся через каждые 80 тыс. км. Фильтр очистки воздуха меняется через 40 тыс. км, топливный фильтр — через 80 тыс. км.

Тюнинг

Основным способом повышения параметров двигателя 1ZR является установка турбины Garret 28. Узел поставляется в комплекте с промежуточным охладителем воздуха, усиленными форсунками и насосом, магистралями подачи масла, модернизированным впускным коллектором и электронным блоком управления. Дополнительно приобретается прямоточный выхлоп с трубой увеличенного диаметра. Рекомендуется установить новую поршневую группу и шатуны, позволяющие снизить степень сжатия до 8,5-8,8. Доработанный таким образом мотор развивает до 350 л.с. Минусом является снижение ресурса.

Возможно сохранение штатной поршневой, но при этом требуется ограничить до 0,4-0,5 бар давление наддува. Мощность двигателя составляет до 180 л.с., ресурс незначительно меньше атмосферного варианта. Но самым безобидным методом улучшения характеристик является применение доработанного программного обеспечения в блоке управления. Мощность силового агрегата повышается на 7-10 л.с. при небольшом улучшении эластичности за счет смещения кривой крутящего момента.