Двигатель Toyota 1AZ FSE

В начале 2000-х годов в мировом моторостроении сложилась тенденция к созданию новых двигателей с передовыми технологиями. Многие водители стали желать, иметь автомобиль с приличной мощностью и умеренным расходом горючего. К тому же выступления зелёных ужесточили требования к содержанию вредных веществ в отработанных газах автомобилей. В связи со сложившейся ситуацией, Тойота на базе 1AZ FE, создала более мощный двигатель с прямым впрыском топлива. Передовая технология не только способствовала увеличению мощности, но и сократила расход топлива более чем на 1.5 литр, на 100 км. К тому же улучшились экологические требования до Евро 5.

Производство FSE велось в Японии на заводе Камиго, в Америке штат Кентукки, а так же в Китае. Главное отличие от FE в использовании прямого впрыска под большим давлением. Система впрыска позаимствована у дизельных двигателей. Ранее эта система уже использовалась на моторе 3S FSE. Но мотор морально устарел и на смену серии S пришло семейство AZ. Для привлечения покупательского спроса систему прямого впрыска второго поколения назвали D4.

Использование двигателя в автомобилях

За годы производства с 2000 по 2009 год, силовой агрегат 1AZ FSE устанавливался на следующие марки автомобилей:

  • С декабря 2004 по май 2007 года на Toyota Allion первого поколения, рестайлинг, седан, кузов Т240.
  • С декабря 2001 по ноябрь 2004 года на Toyota Allion первого поколения, седан кузов Т240.
  • С июля 2006 по февраль 2010 года в Японии ДВС использовался на Toyota Avensis второго поколения, рестайлинг, универсал, кузов Т250.
  • С июля 2006 по февраль 2010 года на Toyota Avensis второго поколения, рестайлинг, седан, кузов T250, страна потребитель Япония.
  • С декабря 2002 по октябрь 2006 года на Toyota Avensis второго поколения, универсал, кузов Т250, страна Япония.
  • С декабря 2002 по июнь 2006 года на Toyota Avensis второго поколения, седан, кузов Т250, двигатель устанавливался в Японии.
  • В Европе с июня 2006 по январь 2009 года на Toyota Avensis второго поколения, рестайлинг, универсал, кузов Т250.
  • С июня 2006 по январь 2009 года на Toyota Avensis второго поколения, рестайлинг, лифтбек, кузов Т250, страна Европа.
  • С июня 2006 по январь 2009 года на Toyota Avensis второго поколения, рестайлинг, седан, кузов Т250, потребитель Европа.
  • С октября 2000 по март 2003 года в Европе на Toyota Avensis первого поколения, рестайлинг, лифтбек, кузов Т220.
  • С октября 2000 по март 2003 года в Европе на Toyota Avensis первого поколения, рестайлинг, универсал, кузов Т220.
  • С октября 2000 по март 2003 года на Toyota Avensis первого поколения, рестайлинг, седан, кузов Т220, страна Европа.
  • В России с июня 2006 по октябрь 2009 года на Toyota Avensis второго поколения, рестайлинг, универсал, кузов Т250.
  • С июня 2006 по сентябрь 2009 года на Toyota Avensis второго поколения, рестайлинг, седан, кузов Т250, устанавливался ДВС в России.
  • С февраля 2003 по май 2006 года на Toyota Avensis второго поколения, универсал, кузов Т250, страна Россия.
  • С февраля по май 2006 года в России на Toyota Avensis второе поколение, седан, кузов Т250.
  • С января 2005 по май 2007 года на Toyota Caldina третьего поколения, рестайлинг, универсал, кузов Т240, страна РФ.
  • С сентября 2002 по декабрь 2004 года на Toyota Caldina третьего поколения, универсал, кузов Т240, страна Российская Федерация.
  • С апреля 2001 по август 2004 года на Toyota Gaia первого поколения, рестайлинг, минивэн, кузовXM10, страна РФ.
  • В России с мая 2007 по август 2009 года на Toyota Isis первого поколения, рестайлинг, минивэн, кузов XM10.
  • В России с сентября 2004 по апрель 2007 года на Toyota Isis, первого поколения, минивэн, кузов ХМ10.
  • С апреля 2001 по август 2003 года в России на Toyota Nadia первого поколения, рестайлинг, минивэн, кузов ХN10.
  • С августа 2004 по май 2007 года в РФ на Toyota Nadia первого поколения, рестайлинг, минивэн, кузов R60.
  • С ноября 2001 по июль 2004 года в Российской Федерации, на Toyota Noah первого поколения, минивэн, кузов R60.
  • В Российской Федерации с июня 2002 по август 2005 года на Toyota Opa, первого поколения, рестайлинг, универсал, XT10.
  • С мая 2000 по май 2002 года на Toyota Opa первого поколения, универсал, кузов ХТ10.
  • В РФ с декабря 2004 по май 2007 года на Toyota Premio первого поколения, рестайлинг, седан, кузов Т240.
  • В России с декабря 2001 по ноябрь 2004 года на Toyota Premio первого поколения, седан, кузов Т240.
  • С августа 2003 по октябрь 2005 года в РФ на Toyota RAV4 второго поколения, рестайлинг, suv три двери, ХА20.
  • С августа 2003 по октябрь 2005 года в РФ на Toyota RAV4 второго поколения, рестайлинг, suv, ХА20.
  • В Российской Федерации с мая 2000 по июль 2003 года на Toyota RAV4 второго поколения, suv три двери, ХА20.
  • С мая 2000 по июль 2003 года в РФ на Toyota RAV4 второго поколения, suv, кузов ХА20.
  • С апреля 2000 по июль 2003 года в России на Toyota Vista пятого поколения, рестайлинг, седан, кузов V50.
  • С апреля 2000 по июль 2003 года в РФ на Toyota Vista Ardeo первого поколения, рестайлинг, универсал, кузов V50.
  • С августа 2004 по май 2007 года на Toyota Voxy первого поколения, рестайлинг, минивэн, кузов R60.
  • С ноября 2001 по июль 2004 года в России на Toyota Voxy первого поколения, минивэн, кузов R60.
  • С сентября 2005 по март 2009 года в РФ на Toyota Wish первого поколения, рестайлинг, минивэн, кузов ХЕ10.
  • С января 2003 по август 2008 года на Toyota Wish первого поколения, минивэн, кузов ХЕ10, страна Россия.

Технические данные

Производство двигателя 1AZ FSE — велось на заводах Shimoyama Plant и Kamigo Plant. Это бензиновый, четырёхтактный, четырёхцилиндровый двигатель с рядным расположением цилиндров. Данный силовой агрегат имеет такие технические характеристики:

  • серийное производство велось с 2000 по 2012 год;
  • цилиндры имеет объём 1998 см., куб.;
  • блок цилиндров и головка БЦ выполнены из прочного алюминиевого сплава, гильзы цилиндров из чугуна;
  • Максимальный крутящий момент рассматриваемого ДВС при 4000 оборотов мин., составляет 200 Нм., а его максимальная мощность может достигать 155 л., сил.;
  • инжекторные питание двигателя имеет непосредственный впрыск порций горючего, под высоким давлением D4;
  • степень сжатия камер сгорания 10.5:1 и 11:1 в зависимости от установленной программы;
  • зажигание DIS 4 имеет 4 катушки зажигания, каждый цилиндр имеет индивидуальную катушку;
  • впускной коллектор полимерный, выпускной сварной из стали;
  • ход поршней составляет 86 мм, точно такое же значение имеет диаметр цилиндров, ДВС с такими параметрами, в большинстве случаев, считаются надёжными;
  • система газораспределения DOHS, два верхне расположенных распределительных вала, 16 клапанов, на впускном валу фазорегулятор, гидравлические компенсаторы не предусмотрены;
  • цилиндры 1az fse работают по схеме 1, 3, 4, 2, температура работы fse 95C;
  • на выпускном коллекторе установлен каталитический нейтрализатор, кроме этого установлена система рециркуляции выхлопных газов, благодаря этому экологическому оборудованию, здесь соблюдаются требования Евро 5.
  • поршни из алюминиевого сплава, на днище имеется выемка, такая форма способствует лучшему сгоранию обеднённой смеси, которая используется при непосредственном впрыске D4.
  • коленвала стальной коварный, оборудован полимерным колесом с зубцами, для уравновешивающих валов.

Двигатель Toyota 1AZ FSE

Расход топлива

Используемое топливо только качественный бензин АИ 95. Расход горючего при движении по городу 10.6 л., на 100 км., пробега. По трассе 6.7 литра, общий пробег равен 8.1 литра на 100 км., пробега. Расчёты производились на примере автомобиля 2005 г., выпуска с механической КПП ToyotaAvensis 2005 г., выпуска.

Сколько масла и какое заливать в двигатель Тойота 1AZ FSE

Расход моторного масла, согласно допуску производителя составляет 1000 гр., на 1000 км., пробега. Объём моторной смазки в моторе соответствует 4.2 литрам. Вязкость используемого масла 5W20, 0W20. Лучше брать масло производителей: Eurol SuperLite или Wolf VitaltechAsia.

Ресурс

Ресурс работы данного силового агрегата заявленный заводом изготовителем равен 200 тыс., км., реальный расход при замене некоторых деталей: цепь привода ГРМ, система VVTi, ТНВД и др., может значительно превысить 300000 километров.

История Тойота 1AZ FSE

В конце 90-х годов, мировой автомобильный рынок развивался очень стремительно. Владельцы машин хотели иметь на своих автомобилях надёжные, мощные, и при этом экономичные моторы. А это невозможно без внедрения новых прогрессивных технологий. Поэтому новые моторы: с 16-ти клапанной ГБЦ, системой VVTi, гидравлическими компенсаторами и другими перспективными технологиями, вытесняли, устаревшие технически и морально, силовые агрегаты.

Семейство AZ

На этой волне технического обновления в 2000 году на смену, хорошо зарекомендовавшему семейству S, пришло новое семейство бензиновых моторов AZ. В последние время, под давлением зелёных, постоянно ужесточались требования к ДВС, по выбросам вредных веществ в атмосферу. В связи с этим, вторым двигателем семейства AZ, стал мотор с непосредственным прямым впрыском горючего под высоким давлением 1AZ FSE.

Система GDI

В моторостроении уже существовал двигатель от корпорации Toyota MotorCorporation, имеющий непосредственный впрыск топлива Gasoline DirectInjection (GDI). Автомобили с такими движками водители прозвали Джедаями. Этот мотор, так же относиться к серии S, речь идёт о моторе, получивший много противоречивых отзывов — 3S FDE. Вот ему на смену и пришёл 1AZ FSE.

Двигатель Toyota 1AZ FSE

На этом двигателе использовалась обновлённая система непосредственного впрыска второго поколения. Чтобы сгладить отрицательные стороны, системы прямого впрыска первого поколения, обновлённую систему, для придания популярности решили назвать D4. Новый двигатель устанавливался на множество автомобилей, в разных странах мира. Однако он не отличался высокой надёжностью отдельных узлов и механизмов. Это в первую очередь касается форсунок и ТНВД. Поэтому в 2009 году был снят с серийного производства.

Брат близнец

Вполне успешно существовала копия этого ДВС с обычным распределённым впрыском. В отличие от 1AZ FSE, FE оказался более надёжным. Видимо по тому, что на нём не было такой надёжной детали, как ТНВД. По этому 1AZ FE пользовался большей популярностью и был снят с производства на три года позже, в 2012 году.

Расшифровка маркировки 1AZ FSE

Название маркировки двигателя, это не только набор созвучных легко запоминающихся символов. Это нечто большее, где каждый символ на своём конкретном месте имеет определённое значение. В Японии, как и в любой другой стране, занимающейся производством моторов, существуют свои правила маркировки. С 1987 года введены новые правила, для обозначения силовых агрегатов. Теперь, общая формула названия мотора выглядит так: Х ХХ ХХХ.

Где впереди названия всегда стоит цифра, она обозначает номер поколения мотора, какого-то, определённого семейства.

  1. Здесь это 1, значит интересующий нас силовой агрегат первого поколения. Далее идут два символа, латинские заглавные буквы.
  2. Две буквы AZ означают семейство двигателей, где А — серия моторов, а Z тип используемого топлива — бензин. Дальнейшие символы, их может быть два или три, указывают на особенности конструкции силового агрегата.
  3. F — по одним источникам означает использование ГРМ типа DOHS, по другим принадлежность группе двигателей стандартной мощности.
  4. S — прямой впрыск горючего.
  5. E — электронное управление впрыском горючего.

В итоге соединив все значения вместе получим: бензиновый двигатель первого поколения семейства AZ, серии А, с электронным управлением прямого непосредственного впрыска, с механизмом газораспределения DOHS.

Особенности непосредственного прямого впрыска 1AZ FSE

Рассматриваемый здесь двигатель является вторым в линейке моторов семейства AZ. Он создавался на базе основного двигателя 1AZFE. Поэтому, в определённой степени является модификацией этого силового агрегата. Тем не менее мотор с прямым впрыском имеет значимые отличия от своего старшего собрата.

Отличия ДВС с прямым впрыском от обычного инжекторного мотора

В связью с потребностью автомобильного рынка в мощных экономичных моторах, имеющих высокие соответствия евро стандартам, по выбросам вредных веществ в атмосферу, был создан мотор с впрыском D4 на базе 1AZ FE. Для получения нового мотора пришлось изменить конструкцию ГБЦ, так как для каждого цилиндра потребовалась индивидуальная форсунка которая и будет осуществлять впрыск топлива под большим давлением.

Соответственно для создания этого самого большого давления потребовался ТН высокого давления. Установка ТНВД потребовала использования соответствующего дополнительного оборудования: дополнительных топливо проводов, топливной рампы, различных электронных датчиков и соответствующего программного обеспечения ЭБУ.

Двигатель Toyota 1AZ FSE

Кроме этого была изменена конструкция поршня. Для создания условий качественного сгорания обеднённой горючей смеси, на поршне была сделана специальная выемка. Благодаря чему, большее количество впрыскиваемого горючего сгорало с большей эффективностью, тем самым увеличивая мощность и крутящий момент, и уменьшая уровень опасных веществ в выхлопных газах, выбрасываемых в атмосферу.

Так же, в отличие от FE, где система рециркуляции отработанных газов использовалась на ДВС предназначенных только для японского потребителя, на FSE данную систему использовали на всех моторах. В связи с этим, новый мотор стал соответствовать требованиям Евро 5.

Прямой впрыск D4 в России

Не является секретом, что по меньшей мере, с опаской в России относятся к ДВС с установленной системой D4. В некоторых салонах, продающих японские автомобили, менеджеры даже снимают детали с надписью D4. Делают они это, чтобы не потерять возможных покупателей. На первый взгляд непонятно, почему отечественные водители не хотят идти в ногу со временем.

Разгадка кроется в некоторых нюансах. В отличие от обычного инжекторного двигателя, впрыск бензина происходит непосредственно в камеры сгорания. Причём под высоким давлением, по типу дизельных двигателей. ТНВД создаёт давление 120 бар, в отличие от него, обычный инжекторный электрический насос давит около 3 бар. Под таким большим давлением, более обеднённая смесь, при созданных благоприятных условиях, может сгорать с большей эффективностью, нежели в обычном инжекторном моторе. Необходимые условия создаются благодаря соответствующей формы камеры сгорания. А именно выемке находящейся на днище поршня. Благодаря ей, потоки впрыскиваемого горючего перенаправляется, создавая факел необходимой направленности, что способствует сгоранию горючей смеси с большой отдачей КПД.

Не нужно бояться ТНВД

Узлы и детали ТНВД, создавая большое давление, подвергаются высоким нагрузкам. Уменьшить которые, возможно с помощью специальных присадок. Эти присадки должны быть в бензине. Ведь именно рабочая жидкость насоса и является смазывающей жидкостью. С соляркой всё понятно, она сама является хорошей смазкой. А вот с бензином всё сложнее, он не обладает смазывающими свойствами. Для длительной работы бензинового ТНВД, нужно использовать горючее с добавлением необходимых смазывающих присадок. А как известно качество бензина на российских заправках не отличается стабильностью. Ведь достаточно заправить один раз бензин не соответствующего качества и ТН высокого давления начнёт гнать металлическую стружку. После этого он уже не сможет создавать необходимого высокого давления.

Огромную опасность представляет металлическая стружка, попавшая в топливопровод. Она рано или поздно засорит форсунки. После чего необходимый факел, для эффективного сгорания бедной смеси создать уже не получиться. Двигатель значительно потеряет в мощности, а расход топлива может увеличиться в половину. Единственный выход из сложившейся ситуации, это замена всей топливной системы. А это вложение не из дешёвых. Поэтому в России лучше покупать автомобили с обычным инжектором и не переживать по поводу качества бензина и дорогостоящего ремонта топливной аппаратуры.

Двигатель в разборе 1AZ FSE

Особенности рассматриваемого ДВС

За исключением, уже рассмотренной системы прямого впрыска, другие узлы и механизмы мотора 1AZ FSE не сильно отличаются от своего прототипа, основного ДВС 1AZFE:

Новый двигатель был запущен в серийное производство в том же 2000 году. В отличие от базового двигателя, имел повышенную мощность 155 л., сил и момент 200 Нм. А общий расход топлива был экономичнее более чем на полтора литра 8.1 против 9.8 литров. Учитывая такие преимущества, FSE использовали на большом количестве марок японских автомобилей. Однако, мотор с прямым впрыском не отличался особой надёжностью и был снят с производства раньше основного мотора первого поколения семейства AZ.

Конструкция БЦ

БЦ данного мотора изготовлен из алюминиевого сплава, гильзы заливные из чугуна. Данная технология способствовала уменьшению веса двигателя и всего автомобиля в целом. А главное достоинство, это смещение центров цилиндров в сторону коленвала, что способствует уменьшению нагрузки на стенки цилиндров и поршней. А соответственно увеличивает ресурс работы данного мотора. Но у алюминиевого серьёзные недостатки. Блок из алюминия одноразовый, он не подлежит капитальному ремонту.

Конструкция ГБЦ

Материал изготовления БЦ — прочный алюминий. Крышка клапанов тоже из алюминия, для большей прочности в него добавили магний. Для установки системы прямого впрыска конструкция ГБЦ претерпела изменения. Потребовалась установка форсунок, для впрыска бензина в цилиндры. В остальном ГБЦ осталась прежней с двумя распределительным валами и 16 клапанами.

Устройство ГРМ и его привода

Механизм газораспределения 1AZ FSE типа DOHS. Два вала газораспределения, верхнего расположения и 16 клапанов. Один вал отвечает за впуск воздуха, топливо впрыскивается прямо в камеры сгорания. Другой вал воздействует на выпускные клапаны и отвечает за удаление отработанных газов с камер сгорания. Привод ГРМ осуществляется роликовыми цепями, что гораздо надёжнее нежели ремень. Гидравлические компенсаторы здесь не предусмотренны.

Система VVTi

На всех модификациях семейства моторов AZ на впускном валу устанавливается система изменяющая фазы газораспределения. Эта система представляет механизм, который автоматически, осуществляет регулировку впускного вала ГРМ. Угол изменения может производиться на 60 градусов. Эта система способствует, уменьшению расхода горючего, сокращению выбросов углекислого газа в атмосферу и улучшению технических характеристик мотора.

Устройство КШМ и поршневой группы

Пяти опорный коленвал на данном двигателе, полностью позаимствован у базового двигателя, шатуны такого же размера и способа изготовления. А вот поршни претерпели колоссальные изменения. Для эффективного сгорания горючей смеси при непосредственном впрыске, понадобилась камера сгорания особой формы. Для этого на днище поршней выполнили специальное углубление. Данная конструкция способствовала перенаправлению горючей смеси и более эффективному сгоранию бензина.

Особенности системы ETCS-i

На силовом агрегате 1 AZ FSE педаль газа не связана с дроссельной заслонкой механическим способом. Привод движения заслонкой осуществляется электрическим мотором постоянного тока. Управление электромотором выполняет ЭБУ, посредством анализа импульсного модулирования силы тока электродвигателя и его направления.

Система зажигания 1AZ FSE

На данном ДВС используется зажигание типа DIS, имеющее раздельные катушки. Простыми словами каждый цилиндр имеет индивидуальную катушку зажигания. Это позволяет улучшить соответствие моменту зажигания, снизить утечку тока при большом напряжении. А отсутствие трамблёра обеспечивает бесперебойную работу ДВС.

Характерные неисправности и способы их устранения

На новую модификацию семейства AZ с прямым впрыском возлагались большие надежды японских моторостроителей. В начале 2000-х они считали, что создали надёжный двигатель с хорошими техническими характеристиками, который надолго задержаться на главном сборочном конвейере японского завода. Однако ближайшие годы показали, что понятие надёжность, это не про этот двигатель. Он имел ряд характерных неисправностей, которые преследовали практически все двигатели 1AZ FSE:

Антифриз в масле

На моторах выпущенных до 2006 года, часто происходило перемешивание моторного масла и антифриза. Если во время не заметить увеличение уровня масла, то нарушались смазывающие свойства моторной смазки. Что сразу могло привести к выходу из строя системы VVTi, затем к задирам на шейках и вкладышах коленчатого вала. А виной, возможной проблеме, были короткие болты крепления ГБЦ. Они просто не выдерживали нагрузки. После доработки 2006 года, конструкцию болтов изменили и проблема исчезла.

Неисправности прямого впрыска

Неисправности прямого впрыска, рано или поздно беспокоят все двигатели данной модели. Здесь установлена система прямого впрыска второго поколения. Она надёжнее первой, но так же требовательна к качеству используемого горючего и своевременной замене топливных фильтров. Но даже при бережной эксплуатации и правильном обслуживании, ресурс работы ТНВД и форсунок не велик. К тому же мотор часто глючит по причине выхода из строя многочисленных датчиков. Самостоятельно найти причину невозможно, для решения проблемы придётся обратиться к специалистам на СТО.

Жор масла

Повышенный расход моторной смазки, является признакам залегания масло съёмных колец, либо выхода из строя сальников клапанов. Как правило, помогает раскоксовка и замена масло съёмных колпачков, они же сальники клапанов.

Цепь ГРМ

Цепь привода механизма ГРМ, может выйти из строя уже при пробеге 150 тыс., км. Конструкция клапанов не даст повредить клапана, это единственное что попадает в этом случае. Данную проблему лучше предотвратить. Для этого нужно провести замену всего привода ГРМ, через 100 тыс., км., пробега.

Двигатель Toyota 1AZ FSE

Проблемы с фазорегулятором

Сбои в работе двигателя из-за нарушения фаз газораспределения. Виной этому, малый ресурс работы системы VVTi. Поэтому фазорегулятор здесь можно считать расходным материалом. Он подлежит замене каждые 100 тыс., км

Помпа

Водяная помпа редко работает более 150 тыс., км., чтобы в пути она не вышла из строя лучше неё поменять заранее, через 100 тыс., км.

Другие проблемы

Существует множество мелких проблемам: стук клапанов, загрязнение клапана ЕГР, загрязнение дроссельной заслонки. Всё это приводит к уменьшению мощности и сбоям в работе ДВС. Решить это можно самостоятельно, без привлечения посторонней помощи.

Как видно, проблем не очень много, но повторяются они регулярно на всех моторах с прямым впрыском. Поэтому большие надежды, возлагаемые на этот мотор не подтвердились. Мотор не пользовался популярностью и был снят с производства в 2009 году, на три года раньше базового двигателя 1AZ, системой питания которого был обычный инжектор с распределённым впрыском.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *