Двигатель Toyota 4Y

В 1985 году вышел в серийное производство заключительный 2.2 литровый двигатель, линейки моторов Y. Этот силовой агрегат нашёл применение и в наши дни, показывая не плохие технические характеристики. А в китайских производственных цехах, этот мотор получил вторую жизнь. Предприимчивым китайцам удалось увеличить мощность и пиковый крутящий момент. Это позволило его использовать на строительной и хозяйственной технике. Так же мотор имеет небольшой расход топлива и моторного масла. Что сделало 4Y конкурентной способным даже на современном рынке строительной и промышленной техники. Официальное производство силового агрегата было окончено в 1997 году, однако он продолжил жизнь в Китае под названием GW491 QE и Q491 ME.

Автомобили с данным двигателем

Рассматриваемый ДВС используется на таких видах автотранспортных средств:

Toyota Hilux

• С марта 1991 по август 1997 года на Toyota Hilux PickUp пятого поколения, рестайлинг, пикап, кузов N80.
• С марта 1991 по август 1997 года на Toyota Hilux PickUp пятого поколения, рестайлинг, пикап, кузов N90.
• С марта 1991 по август 1997 года на Toyota Hilux PickUp пятого поколения, рестайлинг, пикап, кузов N100.
• С марта 1991 по август 1997 года на Toyota Hilux PickUp пятого поколения, рестайлинг, пикап, кузов N110.
• С августа 1988 по февраль 1991 года на Toyota Hilux PickUp пятого поколения, пикап, кузов N80.
• С августа 1988 по февраль 1991 года на Toyota Hilux PickUp пятого поколения, пикап, кузов N90.
• С августа 1988 по февраль 1991 года на Toyota Hilux PickUp пятого поколения, пикап, кузов N100.
• С августа 1988 по февраль 1991 года на Toyota Hilux PickUp пятого поколения, пикап, кузов N110.

Кроме этого двигатель 4Y и его модификации использовались на таких марках технических средств:

• Daihatsu Rocky,
• Great WallWingle,
• XinKai SUV X3,
• Great WallSafe,
• ZX Admiral,
• Toyota4 Runner,
• Toyota Hiace third generation,
• Volkswagen Taro,
• Toyota Van,
• Toyota Stout,
• Daihatsu Delta,
• Daihatsu Rocky,
• погрузчики Geneo 8FG и Toyota 6FG10.

Маркировка силового агрегата 4Y

2.2 л., двигатель японского производителя Тойота 4Y, является заключительным в линейке двигателей Y. Его серийное производство началось в далёком 1985 году. А как известно, новая формула маркировки японских моторов была введена позже на два года, в 1987 году. Следовательно, все двигатели соответствуют старым правилам названия силовых агрегатов. Эти правила существенно отличаются от современных.

Так, по современной формуле впереди стоит символ в виде цифры, он означает поколение двигателей данного семейства. Раньше всё было по иному. Первый двигатель линейки моторов 1Y — было принято считать базовым. А все другие моторы этой линейки, модификациями базового ДВС. Например, двигатель 3Y, третий двигатель линейки Y, считали второй модификацией базового мотора 1Y. По современным правилам, это был бы двигатель линейки моторов Y третьего поколения.

Согласно выше сказанному, по старой формулировке, рассматриваемый здесь силовой агрегат 4Y, считается третьей модификацией основного двигателя данной линейки 1Y. И это при том, что 4Y сам имеет свои две модификации. Раньше их было принято называть версиями третий модификации основного двигателя. В настоящее время понятия версия и модификация обозначают примерно одно и тоже.

Описание силового агрегата

Четвёртый двигатель линейки японских моторов Y является продолжением сложной схемы устройства, с нижним расположением газораспределительного вала. Схема ГРМ, как и на всех двигателях этой линейки — OHV. Клапана, в количестве восьми штук, по два на каждый цилиндр, размещены в алюминиевой ГБЦ. В работу приводятся толкателями, через отверстия в нижней части головки. Толкатели, в свою очередь, приводятся в работу от кулачков распределительного вала.

ГРМ

Привод механизма газораспределения, имеет непростую конструкцию. Казалось бы, если распредвал находится в блоке цилиндров, то почему бы привод ГРМ не сделать через шестерёнчатую передачу. Так нет изобретатели этого чудо-двигателя, умудрились включить в схему ГРМ, дополнительный элемент, короткую однорядную цепь.

Такое ощущение, что конструкторы 4Y, лёгких путей не искали, а умышленно старались усложнить конструкцию мотора по непонятным причинам.

Установка цепи в привод механизма ГРМ потребовала наличия дополнительных деталей, поэтому в общую схему ГРМ были включены: успокоитель и натяжитель. В конечном итоге, из-за большого количества промежуточных деталей, ГРМ получился очень шумным. По этой причине, бытует мнение, что основное назначение ДВС Toyota 4Y, это промышленная и строительная техника. В системе ГРМ 4Y есть и положительные стороны.

Блок цилиндров

Блок цилиндров рассматриваемого мотора выполнен из особо прочного чугуна. Это верный признак надёжности силового агрегата, несмотря на сложные механизмы и узлы данного двигателя. Одним из наиболее сложных узлов является система питания.

Устройство сложного, архаично препроитарного насоса настолько непродуманное, что элементарно подкачать топливо в карбюратор невозможно. Подкачка производится при работе стартера. В зимнее, морозное время, это может привести к быстрому выходу из строя аккумулятора. И без дополнительной подзарядки, двигатель запустить не получится.

Карбюратор

Карбюратор 4y, так же сделан слишком сложным. Об этом можно догадаться, только взглянув на него. Непонятно, зачем такое количество трубок и патрубков. Наверное, чтобы в его настройке ни кто не мог разобраться. Ведь даже в самой Японии, не на каждой СТО возьмутся за его регулировку, что уж тогда говорить за российские станции техобслуживания.

На двигателях линейки Y, с меньшим объёмом, проблемы с карбюратором решали очень просто. Вместо сложного, запутанного карбюратора, на двигатель 2Y устанавливали карбюратор ВАЗ 2108, и проблема была решена. Но на 4Y не всё так просто, 2.2 л., мотор не сможет развивать полную мощность с карбюратором, который рассчитан на ДВС, объёмом 1.6 литров. Однако, в отечественных гаражах находятся умельцы, которые могут переделать карбюратор для работы на двигателе, имеющем больший объём.

Инжектор

Кроме обычного карбюраторного Y4, существует инжекторная модификация Toyota 4Y E. Здесь японцам нужно отдать должное, силовой агрегат, с установленным электронным впрыском, избавился от большинства проблем системы питания, возросла его мощность на 20 л., сил, и максимальный момент на 15 Нм.

Система зажигания

Список сложных элементов двигателя, продолжает система зажигания бесконтактного типа. Основной сложный элемент системы зажигания — это трамблёр. Данная деталь включает в себя несколько узлов, которые на других моторах имеют отдельную конструкцию. К таким деталям относятся: датчик Холла, прерыватель, катушка зажигания. Особенностью этих деталей, является их дефицит. Дело в том, что в качестве отдельных запчастей, они не выпускались. Поэтому, проблему выхода из строя, какой-то одной детали, можно будет решить только полной заменой трамблёра.

Смазочная система

Система смазки рассматриваемого двигателя имеет классическую схему. Особо нагруженные детали: коленчатый вал, сальники скольжения, детали распределительного вала смазываются под высоким давлением. Другие детали смазываются разбрызгиванием. В систему смазки включены гидравлические компенсаторы. За счёт давления масла происходит корректировка тепловых зазоров в клапанах, что исключает периодическую необходимость регулировки клапанов. Очень интересно включён в схему системы смазки масляный фильтр.

Особенность его установки в том, что стоит он на своём месте вверх дном. При замене масляного фильтра, отработанное масло, находящееся в нём, обязательно загрязнит двигатель, как бы аккуратно не производилась его замена.

Производитель рекомендует выполнять замену моторного масла совместно с масляным фильтром. Брать для этого нужно 3.5 литра синтетического или полу синтетического масла 5w30 или 10w30. Период замены по инструкции эксплуатации составляет 15 тыс., км. Однако, здесь нужно учесть наличие на данной модели гидравлических компенсаторов, они очень требовательны к качеству применяемого масла. Поэтому имеет смысл, срок замены моторной смазки сократить вдвое и выполнять её через 7.5 тыс., километров пробега.

Система охлаждения

Система охлаждения двигателя имеет замкнутый контур с постоянной циркуляцией охлаждающей жидкости, в качестве хладагента выступает антифриз. Его циркуляция осуществляется, водяным насосом, он же помпа. В систему охлаждения включён термостат, его открытие происходит при температуре 90—95 C. При запуске двигателя, термостат закрыт. В таком его положении, жидкость циркулирует по малому кругу, минуя радиатор для охлаждения. Это нужно, чтобы двигатель быстрее нагрелся до рабочей температуры. Когда мотор прогреется свыше 90 градусов, заслонка термостата откроется и направит антифриз по большому кругу, через радиатор охлаждения.

Такая схема системы охлаждения, обеспечивает быстрый прогрев мотора после запуска, и предотвращает перегрев двигателя во время длительной работы под большой нагрузкой.

Из всего выше написанного видно, что рассматриваемый мотор очень похож на своего старшего собрата — силовой агрегат Toyota 3Y с объёмом двигателя 2 литра. Многие детали двигателей идентичны и взаимозаменяемы. Главное отличие состоит в увеличенном объёме цилиндров до 2.2 литров. Для получения данного объёма ограничились увеличением диаметра цилиндров на 5 мм. Так, если на предыдущим двигателе диаметр цилиндров равнялся длине хода поршня 86 мм. То сейчас, кривошип коленвала и шатуны оставили на прежнем уровне, а диаметр цилиндров стал 91 мм. Такая модернизация позволила достичь пиковый момент 190 Нм., и мощность 110 л., сил.

Модификации двигателя 4Y

Рассматриваемый двигатель Тойота 4у выпускался в серийное производство на три года позже своих старших собратьев. Уже были видны результаты эксплуатации этих сложных силовых агрегатов. Поэтому четвёртый двигатель модельной линейки моторов Y, получил несколько модификаций с дополнительным электронным и экологичным оборудованием. За годы производства рассматриваемого мотора, производились такие модификации:

1. Toyota 4Y — это основной карбюраторный двигатель с объёмом цилиндров 2.2 литра. Без использования экологического и электронного оборудования. Основной ДВС 4у развивал мощность от 90 до 95 л., сил и пиковый его момент составлял 175 — 180 Нм. Соответствие европейским экологическим требованиям по выбросам вредных веществ Евро 0.
2. Toyota 4Y E — это точная копия основного двигателя с использованием электронного впрыска топлива. Установка инжектора на рассматриваемый ДВС, позволила избавиться от многих болячек карбюраторной системы питания двигателя. Так же улучшились экологические европейские требования по выбросам вредных веществ до Евро 2. Благодаря электронному впрыску увеличилась мощность до 110 л., сил, и пиковый момент возрос до 190 Нм.
3. Toyota 4Y EC — тот же двигатель, что и 4YE, с установленным экологичным оборудованием. Что позволило мотору достичь высоких экологических европейских требований Евро 4. Созданный двигатель из-за установленного оборудования, необходимого для соответствия Евро 4, потерял немного в мощности. Его мощность равнялась 102 л., силы, а момент 185 Нм.

Технические данные

Четвёртый двигатель модельного ряда линейки Y представлен четырёхтактным силовым агрегатом, топливом которого служит бензин. Движок четырёхцилиндровый, имеет рядное расположение цилиндров. Производителем 4Y служит компания Тойота. Данный двигатель выпускался с 1985 по 1997 годы. Однако его конструкция заинтересовала китайских моторостроителей. Поэтому двигатель успешно выпускается в наше время под китайскими брендами Q491 ME, GW491 QE.

Блок цилиндров выполнен из особо прочного чугунного сплава. Головка БЦ изготовлена из алюминия. Впускной коллектор дюралевый, выпускной коллектор, из-за возможности температурной деформации, изготовлен из чугунного сплава.

Механизм газораспределения — типа OHV, с нижним размещением распределительного вала и верхним размещением клапанов.

Система охлаждения замкнутого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Система смазки классическая комбинированная.

Система питания двух типов, карбюраторная и электронный впрыск EFI, который способствовал увеличению мощности и максимальному моменту, а так же улучшению экологических показателей, по выбросам вредных веществ.

Точный объём камер сгорания на рассматриваемом моторе 2237 куб., сантиметров. Вес силового агрегата 126 кг. Для получения данного объёма использовали блок цилиндров Toyota 3Y с увеличенным диаметром цилиндров, в 91 вместо прежних 86 миллиметров. Длину хода поршня оставили прежней 86 мм. Данная модернизация привела к увеличению объёма ДВС до 2.2, вместо прежних 2 литров. На всех модификациях 4Y установлены гидрокомпенсаторы.

Рассматриваемый мотор производился в двух версиях: карбюраторной и инжекторный, поэтому дальнейшие технические данные нужно рассматривать отдельно.

Карбюраторная версия 4Y имела мощность при 4400 оборотов мин., 90 — 95 л., сил, а максимальный момент составлял при 2800 оборотов мин., 175 — 180 Нм.

Степень сжатия в камерах сгорания равнялась 8.8:1. Двигатель не соответствовал европейским экологическим требованиям по выбросам вредных веществ. Расход горючего для Toyota Hilux 1990 г., выпуска в городской черте 10.5 литров на 100 км., пробега. По трассе 7.9 литра. Общий расход для карбюраторной версии 8.8 л., на 100 км., пробега. Ресурс работы ДВС по заявкам производителя составляет 350 тыс., км. Реальный ресурс при хорошем уходе может перевалить за 500 тыс., км.

С установленной инжекторный системой питания выпускалось два двигателя линейки моторов Y. Это 4YE и 4YEC, это в принципе один и тот же мотор, только на втором было установлено дополнительное экологическое оборудование. Что обеспечивало соблюдение евро стандартам по выбросам вредных веществ — Евро 4.

Первый двигатель 4YE по евро соответствию вредным выбросам, соответствовал только Евро 2. Мощность и момент инжекторных моторов, при тех же оборотах коленчатого вала была от 100 до 110 л., сил, и 185 — 190 Нм. Система сжатия увеличилась и составляет 9:1.

Расход топлива

Расход бензина при городской езде составлял 11.1 л., на 100 км., пробега, по трассе 8.5 литра, общий расход составлял 9.4 литра на сотню км., пробега. Данные расхода взяты для автомобиля с МКПП 1990 г., выпуска, марка Toyota 4Runner. Ресурс инжекторных ДВС по данным производителя меньше, чем моторов с карбюратором, 250 тыс., км. Однако в практике встречались моторы приехавшие около 500 тыс., километров.

Расход масла

Допустимый расход моторной смазки для всех версий 4Y составляет около 0.7 литров на 1000 км. Используемые виды масла 5w30, 10w30. Производитель рекомендует выполнять замену вместе с масляным фильтром через 15 тыс., км. Опытные водители советуют период замены моторной смазки сократить, как минимум в два раза

Возможные неисправности и пути их устранения

Как известно, силовой агрегат 4Y выпускался в двух видах: карбюраторной и инжекторной версиях. Их неисправности отличаются друг от друга. Поэтому есть смысл рассматривать неисправности двигателей с разными системами питания отдельно.

Неисправности карбюраторного двигателя:

Проблемы в работе карбюратора

Самая важная неисправности, это проблемы связанные с регулировкой сложного карбюратора. Специалистов в этом направлении, даже в Японии можно по пальцам пересчитать. Но в России находятся свои Кулибины, которые могут решить любую карбюраторную проблему.

Проблемы с зажиганием

Вторая распространённая поломка, это нестабильная работа карбюраторного двигателя. Случается так, что двигатель работает с перебоями. Виной этому, скорее всего система зажигания, а именно трамблёр. Ведь именно в нём заключены все основные детали зажигания.

Перебои в работе мотора могут случиться из-за неисправности катушки зажигания или распределителя. А эти дефицитные детали находятся внутри трамблёра. Найти их по отдельности практически невозможно. Для устранения неисправности придётся менять трамблёр целиком. Но перед этим необходимо проверить исправность свечей зажигания. Неисправность хотя бы одной свечи может быть причиной работы мотора с перебоями.

Нестабильная работа двигателя может выражаться в плавающих оборотах. На данном силовом агрегате обороты могут плавать по причине отсутствия герметичного присоединения карбюратора или впускного коллектора. Устранение подсоса воздуха, восстановит нормальную работу силового агрегата.

Разрушение прокладки ГБЦ

По причине перегрева возможна деформация ГБЦ, с повреждением прокладки. Объём работы по устранению неисправности зависит от масштабов деформации головки БЦ. Прокладка ГБЦ, в любом случае подлежит замене. Данную проблему лучше предотвратить. Для этого достаточно контролировать исправность системы охлаждения и рабочую температуру двигателя.

Шкив

Ненадёжная конструкция крепления шкива привода навесного оборудования. Известны случаи, когда шкив откручивался, при этом разбивался паз для шпонки и носок коленчатого вала. Для предотвращения неполадки необходимо при появлении повышенного шума осмотреть шкив и при необходимости подтянуть.

Жор масла

При появлении расхода масла более чем 0.7 литров на 1 тыс., км. Необходимо осмотреть и при необходимости заменить прокладки крышки клапанов и крышки картера. Если расход масла не придёт в норму, то следующим мероприятием по устранению проблемы будет замена масло съёмных колпачков.

Неисправности инжекторного мотора:

Инжекторный мотор не имеет узлов и механизмов, присутствующих на карбюратором моторе. Соответственно если нет деталей, значит они не могут сломаться. А вот другие неисправности мотора очень похожи:

Перегрев двигателя

Инжекторный двигатель часто перегревается. Так же как и карбюраторный мотор, с деформацией головки и прокладки БЦ. Ликвидация неисправности такая же, как на моторе с карбюратором.

Течи масла и антифриза

Следующая неисправность характерна только для инжекторного мотора. Речь идёт о разрушении перемычки между каналом антифриза и четвёртым цилиндром.

Распространённая проблема инжекторного мотора, течь масла через уплотнения и прокладки, а так же повышенный расход моторной смазки из-за вышедших из строя масло съёмных колпачков. Замена неисправных запчастей восстановит нормальный расход моторного масла.

Дергается двигатель

Эксплуатационное обслуживание 4Y

Самым частым и важным мероприятием по обслуживанию рассматриваемого мотора является замена моторной смазки. Подробности проведения процедуры подробно описаны в главе «Описание силового агрегата».

Течь сальников

После приличного пробега может появиться течь сальников и уплотнительных прокладок. Решить проблему можно, если перевести мотор на SAE 15W40, 10W40, 5W40.

Механизм ГРМ

Серьёзные проблемы, на рассматриваемом моторе могут появиться по причине неисправности механизма привода ГРМ. Дело в том, что при обрыве цепи привода ГРМ двигатель деформирует клапана. Производитель гарантирует безупречную работу привода на протяжении 100 тыс., км., пробега. Однако известны случаи обрыва цепи в более ранний период. Поэтому через 30 тыс., км., пробега, механизм привода ГРМ подлежит тщательному осмотру. А через 60 тыс., км., пробега, замене цепи привода ГРМ и других деталей механизма.

Фильтры

Фильтрующий элемент для очистки воздуха нужно обновлять каждые 10 тыс., км., пробега. Так же, через этот период нужно проводить очистку загрязнений решёток радиатора, мешающих теплообмену и охлаждению мотора, а так же следует контролировать уровень антифриза. Через 60 тыс., км., пробега, охлаждающая жидкость подлежит полной замене.

Коллектор

Впускной и выпускной коллектор нужно осматривать через 30000 км., пробега на предмет нарушения герметичности и деформации.

Маслосъемные колпачки

Для предотвращения повышенного расхода моторной смазки производитель рекомендует каждые 20 тыс., км., проводить замену масло съёмных колпачков.

Водителю важно помнить, что любую проблему проще предотвратить чем устранить. Выполнение рекомендаций по обслуживанию включает необходимые мероприятия по предотвращению возможных неисправностей.