Странно, несмотря на то, что TOYOTA входит в тройку крупнейших мировых производителей автомобилей, ее продукция крайне различается по качеству между различными моделями двигателей. И если отдельные марки дизельных двигателей явно недоработаны, то другие могут считаться верхом надежности и совершенства. Такого разброса качества я не встречал, пожалуй, ни у одного другого японского автопроизводителя.
1N, 1NT
- дизельный двигатель объемом 1,5 литра, предкамерный, с приводом распредвала и ТНВД ремнем. Устанавливается на самых маленьких микролитражках - Corsa, Corolla II, Tersel и так далее.
Конструктивных недоработок нет, кроме одного - маленький объем двигателя. К сожалению, этот недостаток является и основной бедой всех маленьких дизелей. Срок службы всех дизельных двигателей меньше 2,0 литра крайне низок. Ну не ходят такие дизеля долго, и все тут! Вся причина в очень быстром износе ЦПГ и резком падении компрессии. Хотя, если разобраться, и сами-то микролитражки тоже долго не ходят, сыпется все - подвеска, рулевое,...
Прочитав вышеперечисленное, вы, наверное, схватитесь за голову и заявите:"Да нафиг мне такие машины!" Смею вас уверить, что наши Жигули (не говоря о других марках) сыпятся намного чаще. Все познается в сравнении. Поэтому не сильно то слушайте меня, когда буду хаять японскую технику. Это сравнение с качественными автомобилями, а не с наборами запчастей "Сделай сам", которые бегают у нас по улицам под марками "Жигули", "Волга", "Москвич".
1C, 2C, 2CT
- дизельные двигателя объемом 1,8 и 2,0 литра соответственно, предкамерные с приводом ТНВД и распредвала ремнем.
Слабые стороны - головка, турбина, быстрый износ поршневой и клапанов. Как ни странно, но это в основном не конструктивная недоработка самого двигателя. Причина кроется в конструктивной непродуманности установки данных двигателей на автомобиль.
При упоминании двигателя 2CT большинство мотористов в один голос заявят:"Да у него головки постоянно в трещинах!" Действительно, перегретые в трещинах головки довольно частое явление у этих двигателей. Однако, причина не в некачественном изготовлении головок.
Лет пять назад мы спорили с моим хорошим знакомым, топ-менеджером Владивостокского TOYOTA-сервиса, о причине этого явления на двигателях 2CT и 2LT. В тот момент он утверждал, что причина кроется в некачественных охлаждающих жидкостях, применяемых у нас. Возможно, доля истины в его утверждениях была. Однако, это не объясняло того факта, что у многих контрактных двигателей 2CT и особенно 2LT, прибывших из Японии, присутствовали трещины головки блока. В этом случае, пришлось бы утверждать, что и их охлаждающие жидкости некачественны.
Причина многочисленных перегревов данных двигателей кроется значительно глубже, а с другой стороны лежит на самой поверхности. Нагрев, и даже перегрев двигателя, не являются причиной трещин в головке блока. Причиной появления трещин является резкий перепад температур в области головки блока и, как следствие, - большие внутренние напряжения, возникающие в этих местах. При наличии достаточного количества охлаждающей жидкости местных перегревов не происходит.
В данном случае, кроме того, что эти двигателя крайне теплонапряженны, у них присутствует один существенный недостаток, который и является основной причиной образования трещин. Расширительные бачки для охлаждающей жидкости в обеих случаях стоят ниже уровня головки блока. В результате, при нагреве двигателя охлаждающая жидкость, расширяясь, вымещается в расширительный бачок. При охлаждении она должна под действием разряжения возвратиться в систему охлаждения двигателя. Однако, если клапан на заливной пробке радиатора будет хоть незначительно негерметичен, вместо охлаждающей жидкости в систему охлаждения попадет не тосол, а воздух из атмосферы. В результате, пузырьки воздуха окажутся в головке блока, как раз в верхней ее части, которая наиболее теплонапряженна, что и приведет к местному перегреву и образованию трещин. Ну а дальше процесс лавинообразно нарастает. Внутренние напряжения вызывают коробление самой головки, в результате, прокладка не способна герметизировать уплотнения, и пузырение все больше и больше возрастает.
А дальше происходит следующее. Как правило, на этих двигателях установлены турбины с водяным охлаждением. Так как двигатель перегревается, а водяная магистраль заполнена воздухом, происходит перегрев и турбины. В результате, масло, которое работает в тяжелых температурных условиях, c одной стороны разжижается - масляный клин в сопряжениях уменьшается, с другой стороны, коксуется в масляных подводящих каналах и, как следствие, происходит еще большее масляное голодание турбины (да и не только ее). Турбина, как правило, после таких экстремальных условий долго не ходит.
А выход-то из этих нелепых ситуаций довольно прост. Достаточно установить расширительный бачок выше уровня головки блока и она не будет завоздушиваться, а значит, и значительно снизится вероятность отказов вследствии трещин в головке. В однотипном двигателе LD20T-II на Ниссан-Ларго именно так и сделано. Расширительный бачок в виде грелки установлен над двигателем и проблема трещин головки блока практически снята.
Один из моих клиентов пришел к точно такому же выводу. Когда в очередной, третий раз, у него лопнула головка на Таун-Эйсе, он сварил из железа расширительный бачок, установил его за пассажирским сиденьем, - и с того времени проблемы исчезли. Даже в жару, при движении в гору критического перегрева не происходит.
Второй типичный дефект двигателя 2C, 2CT - это исчезновение компрессии в отдельных цилиндрах - чаще всего это 3-ий и 4-ый цилиндры. Основная причина - это негерметичность воздушных трубопроводов от воздушного фильтра к турбине или воздушному коллектору. Пыль, попадающая в эти щели, образует вместе с маслом, проникающим из трубки отсоса картерных газов, отличную абразивную смесь, которая изнашивает как цилиндро-поршневую группу, так и тарелку впускного клапана. В результате, тепловые зазоры во впускных клапанах исчезают, а следовательно исчезает и компрессия в двигателе.
Еще одной причиной исчезновения компрессии является неисправность системы рециркуляции выпускных газов. Сажа с маслом также является хорошим абразивом. В некоторых случаях впускные коллектора покрыты слоем вязкой сажи толщиной свыше одного сантиметра.
Особенность двигателей 2C и 2CT - это гораздо меньший износ двигателей, устанавливаемых на легковые автомобили по сравнению с их аналогами на автобусах. Значительно меньшие нагрузки объясняют этот фактор.
В последние годы на эти двигателя стали устанавливать ТНВД с электронным управлением (2C-E, 2CT-E). Несмотря на то, что при переходе на электронное управление ТНВД наблюдаются явные преимущества: уменьшение расхода топлива, снижение токсичности, более равномерная и тихая работа двигателя, имеются и явно отрицательные стороны. К сожалению, надо признать, что в подавляющем большинстве сервисов нет ни оборудования, позволяющего диагностировать и регулировать в полном объеме подобные ТНВД; ни специалистов, которые могли бы проводить эти работы; ни запчастей к данным аппаратурам, так как DENSO не поставляет большинство позиций по этим ТНВД.
Единственное, что радует, в последнее время произошел некоторый прорыв в информационном обеспечении по данному вопросу. Возможно, эти ТНВД в ближайшее время станут также ремонтопригодны, как и обычные механические.
3C, 3C-E, 3CT-E - более современные дизельные двигателя из того же ряда, что и предыдущие, но объемом 2,2 литра. На настоящий момент явных отрицательных сторон не отмечено. поскольку объем больше - мощность также ощутимо выше, что в результате отражается на меньшей нагруженности самого двигателя, так как устанавливаются они на автомобили, сопоставимые по массе с более старыми моделями.
L, 2L - двигатели старого образца объемом 2,2 и 2,5 литра выпускались до 1988 года включительно. Распредвал передавал усилие на клапана через коромысла. Очень древний, и хотя до сих пор еще иногда встречается, рассматривать его не стану, так как найти сейчас такой двигатель в хорошем состоянии - большая редкость.
2L, 2LT, 3L
нового образца - выпускаются с конца 1988 года. Объем двигателя 2,5 и 2,8 литра соответственно. 2LT - турбованный. Распредвал нажимает на клапана непосредственно через стаканы. Несмотря на то, что название этого двигателя перешло от предыдущего, между ними нет практически ничего общего.
Надежность этих двигателей очень сильно различается. Если нетурбованные двигателя 2L и 3L довольно надежны, особенно в простейшей комплектации для Хайса, то 2LT имеет те же недостатки, что и 2CT: турбина, перегрев головки.
2LT-E - выпускается с 1988 года, до этого выпускался 2LTH-E. Механическая часть практически таже, что и у 2LT, за исключением коленвала, блока и системы датчиков с ТНВД. Соответственно, теже недостатки, что и у 2LT(по механической части) и 2CT-E (электронная часть и ТНВД).
5L - двигатель относительно новый и пока не могу дать никаких рекомендаций.
1KZ-T - трехлитровый дизель. Привод ТНВД - шестеренчатый, распредвала - ремнем. Управление ТНВД - механическое. Явных дефектов нет, единственное - тяжело найти запчасти и они очень дорогие в сравнении с 2LT. Однако, если двигателя 2LT для Сурфа и Раннера явно недостаточно, то с этим двигателем их не узнать, приемистость на уровне легкового автомобиля.
1KZ-TE - тот-же двигатель, что и 1KZT, но электронное управление ТНВД. Найти топливную аппаратуру б/у в хорошем состоянии практически невозможно, также как и новую плунжерную пару и другие запчасти для ТНВД. А новая аппаратура уж больно дорого стоит.
1HZ - шестицилиндровый двигатель, нетурбованный, предкамерный, объем 4,2 литра. Двигатель устанавливается на Land Cruser 80 и 100, а также на автобусе Коэстер.
Это один из лучших дизелей, из тех, что я встречал. Его надежность, долговечность и экономичность просто удивляют.
Лет семь назад делал ТНВД на этот двигатель. Была изношена плунжерная пара, двигатель перестал заводиться. Дефект, при нашем качестве топлива, довольно распространенный, удивляться было нечему. Когда уже устанавливал аппаратуру, разговорились с водителем. Он рассказал, что работает на этом Land Cruser с момента его покупки, за это время ничего с двигателем не делал, только четыре раза поменял ремень газораспределения. Я сначала не понял:"А зачем ремни-то так часто меняете?" Он мне:"Так ведь положено через каждые 100 тысяч километров менять, сейчас на ней 420 тысяч." Вот здесь я и утух. В голове сразу пробежали неприятные мысли об отсутствии компрессии в двигателе, тем более, что машина эксплуатировалась в леспромхозе, где кроме Камазов да Кразов ничто и не ездит. "Толку-то, что я отремонтировал аппаратуру, если не будет компрессии - двигатель все равно не заведется. А при таком пробеге и такой эксплуатации ее наверняка не будет!" Однако вслух все это говорить не стал. Каково-же было мое удивление, когда одев ремень газораспределения, стал вращать коленчатый вал. Вращаешь его по ходу движения, а он назад возвращается - компрессия как у нового. Тогда дизельного компрессометра у меня еще не было и усилие вращения было основным критерием состояния двигателя. После прокачки ТНВД и трубок двигатель завелся с полоборота даже с неточно установленным зажиганием. В тот раз я посчитал это случайностью - может двигатель попался такой неубиваемый, может водитель за ним следил от души. Однако, когда подобное стало встречаться регулярно, понял, что пробег в 700-800 тысяч километров для этого двигателя - не предел.
Проблемы у этого двигателя возможны только по причине, если сознательно убивать его всякой дрянью. Например:
- загибание шатунов из-за того, что заехали глубоко в воду и она попала через воздухопроводы в камеру сгорания (гидроудар);
- при износе плунжерной пары и плохом запуске начинают использовать эфир (разваливаются поршня);
- заливают в бак бензин случайно или для улучшения запуска (прогорают поршня, клапана);
- перегрев двигателя вследствие отсутствия охлаждающей жидкости;
и так далее.
Неделю назад ко мне снова подъехал один из старых клиентов на Land Cruser. Плунжерная пара в очередной раз изношена. Компрессия в среднем по 30. Пробег более миллиона километров (сам наездил). В двигателе один раз заменил несколько поршней без расточки блока, и то по своей глупости: когда в первый раз износилась плунжерная пара, и машина перестала заводиться на горячую, долгое время заводил с помощью эфира. Естественно, несколько поршней потрескалось. Больше ничего в двигателе не делал. Работает в областном охотхозяйстве и, естественно, ездит в основном по тайге. Судя по состоянию, если ничего экстраординарного не произойдет, - отъездит еще 200-300 тысяч без капиталки. Заводить в -35 градусов как на новом, конечно, не получится, но поездить на нем можно будет еще долго.
Кроме надежности, у 1HZ очень даже неплохая экономичность. Таскать такую махину, как Land Cruser, и не выходить в большинстве случаев за рамки 12 литров на 100 километров - это не часто встретишь, тем более двигатель 4,2 литра. Даже Toyota Surf, с его 2LT (объем всего 2,5 литра) редко когда этим может похвастаться, а ведь его габариты и масса значительно меньше.
- Перепечатка разрешается только с разрешения автора и при условии размещения ссылки на источник
Первым делом необходимо пояснить, что в случае с двигателем Тойота, обозначаемым D-4D, речь идет о двух, кардинально отличающихся силовых агрегатах. Самый старший из них производился до 2008 года, имел объем 2 литра и развивал мощность 116 л.с. Он состоял из чугунного блока, простой 8-клапанной алюминиевой головки и имел привод ГРМ ременного типа. Данные моторы обозначались кодом 1CD-FTV. Владельцы автомобилей с такими двигателями редко жаловались на серьезные неисправности. Все претензии касались только форсунок (простых в восстановлении), а также типичных для современных дизелей компонентов – клапана системы рециркуляции отработавших газов и турбокомпрессора. В 2008 году турбодизель серии CD исчез из ассортимента Тойоты.
В 2006 году японцы представили новое семейство дизельных двигателей рабочим объемом 2,0 и 2,2 литра, которые тоже обозначались D-4D. Среди отличий: алюминиевые блок и 16-клапанная головка, а в замен ремня - долговечный цепной привод ГРМ. Новое изделие получило индекс AD.
Версия емкостью 2,2 л была получена путем увеличения хода поршня с 86 до 96 мм, при неизменном диаметре цилиндров - 86 мм. Таким образом, объем вырос с 1998 см3 до 2231 см3. 2.0 маркировался, как 1AD, а 2.2 - как 2AD.
Из-за увеличившегося хода поршня 2.2 дополнительно оснастили модулем балансировочного вала, приводимого в движение коленчатым валом через шестерни. Модуль расположен в нижней части картера.
Цепь привода ГРМ обоих турбодизелей соединяет коленвал и выпускной распредвал. Впускной вал связан с выпускным с помощью шестерен. Впускной распредвал приводит в действие вакуумный насос, а выпускной - ТНВД. Зазоры клапанов регулируются с помощью гидравлических толкателей.
Дизели серии АД используют систему впрыска Common Rail японской фирмы Денсо. Самый простой 1AD-FTV / 126 л.с. Он на протяжении всего производства комплектовался надежными электромагнитными форсунками, работающими с давлением от 25 до 167 МПа. Они же достались и 2AD-FTV (2.2 D-4D) / 177 л.с.
Версия 2.2 D-CAT (2AD-FHV) / 150 л.с. использует более сложные пьезоэлектрические форсунки Denso, создающие давление от 35 до 200 МПА. Кроме того, в выхлопной системе 2.2 D-CAT установлена пятая форсунка. Это решение можно увидеть в некоторых двигателях Renault. Такая схема очень удобна для эффективной и безопасной регенерации сажевого фильтра. Риск разбавления масла дизельным топливом полностью исключен.
Двигатели серии AD в общей сложности имели три варианта очистки выхлопных газов, в зависимости от стандарта выбросов. Версии Евро-4 довольствовались обычным окислительно-восстановительным катализатором. Некоторые версии Евро-4 и все Евро-5 использовали фильтр твердых частиц. Вариант D-CAT помимо катализатора и DPF-фильтра оснащался дополнительным катализатором оксидов азота.
Проблемы и неисправности
Первые впечатления были только положительными – более высокая отдача и небольшой расход топлива. Но вскоре выяснилось, что новый двигатель имеет несколько слабых мест.
Самый главный и страшный – окисление алюминия при контакте с прокладкой головки блока, что происходит примерно после 150-200 тыс. км. Дефект настолько серьезный, что избавиться от него простой заменой прокладки не удастся. Необходима шлифовка поверхности головки и блока. Чтобы отшлифовать блок цилиндров, мотор необходимо извлечь из автомобиля. Такого рода ремонт можно провести только один раз. Повторное устранение неисправности приведет к тому, что головка опустится настолько, что при попытке запуска двигателя поршни встретятся с клапанами. Таким образом, второй ремонт невозможен и экономически не обоснован. Спасет только замена блока или «де-факто» – установка нового двигателя.
Toyota, по крайней мере, теоретически, справилась с проблемой в конце 2009 года. На обслуживаемых автомобилях, в случае выявления данной неисправности после модернизации, производитель менял двигатель за свой счет. Однако проблема с прокладкой под головкой блока существует до сих пор. Чаще всего дефект всплывает в интенсивно эксплуатируемых Тойотах с самой сильной 2,2-литровой версией мотора, т.е. 2.2 D-4D (2AD-FTV).
Перед покупкой автомобиля, оснащенного дизельным D-4D серии AD, обязательно спросите владельца о ранее выполненных ремонтах, и попросите, если это возможно, показать счета за оплату ремонта или акты выполненных работ. На рынке достаточно много машин с дизелем, уже пережившим первый ремонт. Помните, второй ремонт невозможен, только замена двигателя!
Другой недуг касается системы впрыска Common Rail. Форсунки, независимо от того, электромагнитные или пьезоэлектрические, очень чувствительны к качеству топлива. Обездвижить автомобиль может и клапан SCV. Его задача - регулировать количество дизельного топлива в топливной рампе. Клапан расположен на топливном насосе высокого давления и, к счастью, доступен в качестве отдельной детали.
Применение: Avensis II, Auris, RAV4 III, Corolla E15, Lexus IS 220d .
Заключение
После печального эпизода с головкой блока и ее прокладкой Тойота вместо разработки собственного дизеля, соответствующего стандарту выбросов Евро-6, предпочла двигатели BMW. Индекс 1WWW скрывает баварский мотор объемом 1,6 литра, а 2WWW - 2,0 литра. В свое время, немецкие моторы страдали от проблем с цепным приводом ГРМ. В настоящее время недуг почти побежден.
Автомобильная компания Toyota имеет в своей продуктовой линейке дизельные двигатели серии AD. Эти двигатели в основном выпускаются на европейский рынок объемом 2.0 литра: 1AD-FTV и 2.2 2AD-FTV.
Данные агрегаты были разработаны компанией Тойота специально для своих автомобилей малого и среднего класса, а также СУВов. Двигатель был впервые установлен в автомобилях Авенсис второго поколения после рестайлинговых моделей (с 2006 года выпуска) и на РАВ-4 третьего поколения.
Технические характеристики
ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!
| Версия ДВС | 2AD-FTV 136 | 2AD-FTV 150 | ||
| Система впрыска | Common Rail | Common Rail | Common Rail | Common Rail |
| Объём ДВС | 1 995 см3 | 1 995 см3 | 2 231 см3 | 2 231 см3 |
| Мощность ДВС | 124 л.с. | 126 л.с. | 136 л.с | 150 л.с. |
| Крутящий момент | 310 НМ/1 600-2 400 | 300 Нм/1 800-2 400 | 310 Нм/2 000-2 800 | 310 Нм/2 000-3 100 |
| Степень сжатия | 15.8 | 16.8 | 16.8 | 16.8 |
| Расход топлива | 5.0 л/100 км | 5.3 л/100 км | 6.3 л/100 км | 6.7 л/100 км |
| Выброс СО2, г/км | 136 | 141 | 172 | 176 |
| Заправочный объем | 6.3 | 6.3 | 5.9 | 5.9 |
| Диаметр цилиндра, мм | 86 | 86 | 86 | 86 |
| Ход поршня, мм | 86 | 86 | 96 | 96 |
Номер двигателя данных моделей выбит со стороны выпускного коллектора на блоке ДВС, а именно: на выступающей части в месте, где состыковывается двигатель с коробкой передач.
Надежность мотора
Для создания этого двигателя использовали алюминиевый блок и чугунные гильзы. В более ранних поколениях применялись топливные форсунки common rail компании Denso и каталитический нейтрализатор. Далее стали использовать не ремонтопригодные пьезоэлектрические форсунки и сажевые фильтра. Данные двигатели получили модификацию 2AD-FHV. На всех модификациях устанавливается турбина.
В первое время эксплуатации этих двигателей возникли серьезные проблемы такие, как окисление блока цилиндров и попадание сажи во впускную систему двигателя, что привело к большому количеству отозванных машин по гарантии. В двигателях, выпускающихся после 2009 года, исправили данные недочеты. Но все равно принято считать эти двигатели ненадежными. Данные двигатели на автомобили устанавливались в основном с механической коробкой передач, только на версию 150-сильных ставили шестиступенчатый автомат. Цепь ГРМ меняется на интервале 200 000 -250 000 км. Ресурс данных моделей был заложен заводом изготовителем до 500 000 км, по факту он оказался значительно меньше.
Ремонтопригодность
Несмотря на то, что двигатель гильзованый, он не ремонтопригоден. По причине использования алюминиевого блока и открытой рубашки системы охлаждения. Не выдерживает нагрузки двухмассовый маховик и часто требует замены. Как уже говорилось выше, до 2009 года наблюдалась «болезнь» в виде окиси блока цилиндров на пробеге от 150 000 до 200 000 км. «Лечилась» данная проблема шлифовкой блока и заменой прокладки головки блока. Данную процедуру возможно было проделать только один раз, далее - замена блока или двигателя целиком.
Так же на первых модификациях стояли топливные форсунки Denso с ресурсом в 250 000 км и ремонтопригодностью. На топливной рампе двигателей модификации FTV устанавливается механический клапан аварийного сброса давления, который при поломке меняется в сборе с топливной рампой. Слив тосола осуществляется через водяную помпу системы охлаждения.
Одной из крупных «болячек» данных двигателей является сажеобразование в системе ЕГР, во впускном тракте и на поршневой группе - это все происходит из-за увеличенного «масложора» и приводит к прогоранию поршней и прокладки между блоком и головкой.
Данная проблема компанией Тойота считается гарантийной и возможна замена испорченных деталей по гарантии. Даже если ваш мотор не расходует масло, то процедуры по прочистке систем от сажи лучше проводить каждые 20 000 — 30 000 км. Среди владельцев дизельных двигателей при их эксплуатации часто возникает ошибка 1428, но она встречается только на двигателях 2AD-FHV и означает, что, есть какая-то проблема с датчиком дифференциального давления.
Отличаются между собой 1AD и 2AD следующим: в объеме и в двигателе модели 2AD-FTV используется система балансиров. Привод газораспределительного механизма цепной. Масло в моделях 1AD лучше заливать с дизельным допуском для дизельных моторов по системе API - CF по ACEA -B3/B4. Для модели 2AD - с допуском для дизельных моторов с сажевым фильтром C3/C4 по системе ACEA, по API - CH/CI/CJ. Использование моторного масла с присадками для сажевых фильтров позволит продлить ресурс работы этой запчасти.
Список автомобилей, на которые устанавливались двигатели Toyota 1AD-FTV, 2AD-FTV
Модель двигателя 1AD-FTV устанавливается в модели Тойоты:
- - с 2006 по 2012 годы.
- - с 2006 года по настоящее время.
- Аурис - с 2006 по 2012 годы.
- RAV4 - с 2013 года по настоящий момент.
Модель двигателя 2AD-FTV устанавливалась на модели Тойоты:
Применение
Двигатели серии GD представлены в 2015 году, как замена устаревших KD - самых массовых тойотовских дизелей последнего времени. Изначально они устанавливаются на модели семейств LC Prado и HiLux. Именно с этим мотором дизельные легковые тойоты возвращаются и на внутренний японский рынок.
Характеристики
Примечание. Масса двигателей, с учетом полной заправки рабочих жидкостей - 270-300 кг.
Предшествующая дизельная серия за полтора десятка лет выпуска уже устарела по целому ряду показателей - экономичности, экологии, удельным характеристикам, шумности... а под конец еще и "прославилась" в истории с трескающимися поршнями. Двигатели GD совершеннее по всем параметрам, однако ожидаемого улучшения динамических характеристик не произошло - паспортный прирост момента "растворился" где-то в эконормативах и настройках. Сразу заметно преимущество новых дизелей только в плане снижения вибраций и, главное, шума.
Механическая часть
Серия сохранила традиционный чугунный негильзованный блок цилиндров.
На топовых версиях (для семейства Prado) от коленчатого вала с помощью отдельной цепной передачи приводится балансирный механизм. В отличие от KD, он расположен в отдельном корпусе под блоком. На модификациях для семейства HiLux балансиры не используются.
Поршни - легкосплавные, полноразмерные, с развитой камерой сгорания. В канавке для верхнего компрессионного кольца установлена нирезистовая вставка, в головке проходит канал для охлаждения, на юбку поршня нанесено антифрикционное полимерное покрытие. На верхнюю часть днища также нанесено термоизолирующее покрытие (тойотовское обозначение - "SiRPA", по сути - пленка пористого анодного оксида алюминия, упрочненная поверх пергидрополисилазаном). Поршни соединяются с шатунами полностью плавающими пальцами.
Схема газораспределительного механизма - DOHC 16V: два распределительных вала в головке блока и четыре клапана на цилиндр. Привод "двухступенчатый" - от коленчатого вала первичной однорядной роликовой цепью (шаг 9,525 мм) приводится вал ТНВД, затем от него вторичной цепью (шаг 8,0 мм) приводятся оба распредвала. Натяжение цепи поддерживается подпружиненным гидронатяжителем со стопорным механизмом. От задней части распредвала приводится вакуумный насос. В приводе клапанов используются гидрокомпенсаторы клапанных зазоров и роликовые толкатели/рокеры.
Навесное оборудование приводится единым поликлиновым ремнем с автоматическим натяжителем.
Система смазки
Масляный насос трохоидного типа приводится шестеренной передачей от коленчатого вала. На лобовине двигателя установлен жидкостный маслорадиатор. В блоке цилиндров находятся масляные форсунки охлаждения и смазки поршней.
Система охлаждения
Система охлаждения выделяется разве что количеством компонентов, нуждающихся в охлаждении или подогреве. Привод помпы - общим ремнем навесных агрегатов, термостат - "холодный" (80-84°C) механический.
Система впуска
На серии GD применяются турбокомпрессоры с изменяемой геометрией направляющего аппарата (VGT или VNT) второго поколения (с электроприводом). Их преимущества - поддержание оптимального давления наддува в широком диапазоне оборотов, снижение противодавления при высокой частоте вращения, повышение мощности при низкой частоте вращения, отсутствие необходимости в перепускном механизме. Охлаждение турбокомпрессора - жидкостное.
При небольшой нагрузке и низкой частоте вращения привод перемещает управляющее кольцо, при этом поворачиваются шарнирно соединенные с ним лопатки, которые частично закрываются. В результате увеличивается скорость газов, поступающих на турбину, растет давление наддува и повышается крутящий момент двигателя.
- При высокой нагрузке и высокой частоте вращения лопатки перемещаются в открытое положение, благодаря чему поддерживается требуемое давление наддува и снижается сопротивление на выпуске.
 |
. Для охлаждения наддувочного воздуха на автомобиле установлен фронтальный интеркулер.
. Во впускном тракте находится дроссельная заслонка с электроприводом. Применяется для снижения шума работы на холостом ходу или при замедлении, для плавной остановки двигателя при глушении.
. Во впускном коллекторе установлены заслонки изменения геометрии с пневмоприводом, перекрывающие один из впускных портов для формирования на входе в цилиндр вихря и улучшения процесса сгорания.
Топливная система / Управление
Топливная система типа Common Rail - топливо подается при помощи ТНВД в общий топливный коллектор (рампу) и впрыскивается в цилиндры через форсунки с электронным управлением. Давление впрыска составляет 35-220 МПа (на сегодня это рекордное для тойотовских дизелей значение). Производитель компонентов - Denso.
Впрыск может осуществляться несколько раз за цикл: два коротких пилотных (до ВМТ такта сжатия), продолжительный основной (в ВМТ такта сжатия и в начале такта расширения), добавочный (поздний впрыск на такте расширения).
Управление давлением топлива осуществляется дозированием подачи топлива на входе в ТНВД и дозированием слива из коллектора через клапан сброса давления.
В системе управления применяются следующие датчики:
- давления наддува
- давления топлива
- положения коленчатого вала (MRE-типа)
- положения распредвала (MRE-типа)
- массового расхода воздуха (MAF), совмещен с датчиком температуры воздуха на впуске
- положения дроссельной заслонки (на эффекте Холла)
- положения педали акселератора (на эффекте Холла)
- дифференциального давления - измеряет перепад давления на DPF, позволяя определить степень его заполнения сажей.
- температуры отработавших газов - термисторного типа, расположены до окислительного нейтрализатора, до DPF, после DPF и после SCR нейтрализатора.
- состава смеси (AFS), установлен после DPF
- NOx, установлен в центральной выпускной трубе
Топливная система / ТНВД
 |
Топливный насос высокого давления - типа HP5S, состоит из кулачкового вала, плунжера, обратного клапана, подкачивающего насоса и дозирующего клапана. На более простых модификациях без DPF отсутствует дополнительная секция низкого давления.
При вращении кулачок через толкатель перемещает плунжер вверх. Если при этом дозирующий клапан закрыт, то давление нарастает и топливо из насоса поступает в рампу. ECM управляет моментом закрытия дозирующего клапана и таким образом обеспечивает заданный уровень давления в топливном коллекторе. Если плунжер не подпирается кулачком, то он возвращается вниз под действием пружины.
При позднем закрытии дозирующего клапана увеличивается обратный сброс топлива и уменьшается подача.
В системе может использоваться топливный фильтр высокого давления, предназначенный для дополнительной защиты от загрязнений ТНВД, коллектора и форсунок.
Топливная система / Коллектор
Топливная система / Форсунки
В соответствии с последними тенденциями дизелестроения, на серии GD вновь используются электромагнитные форсунки. Характеристики (код модели, индивидуальная коррекция подачи) указываются на корпусе форсунки в виде QR кода и обязательно программируются в блоке управления.
 |
Работа форсунок несколько отличается от прежних CR Тойоты:
- В закрытом состоянии клапан удерживается пружиной. Давление в управляющей камере высокое. Давление топлива, воздействующее на иглу снизу, недостаточно для ее открытия.
- При подаче тока на обмотку клапан открывает канал, по которому топливо сбрасывается из управляющей камеры. Возникает перепад давления, благодаря которому открывается запорная игла форсунки и происходит впрыск топлива.
- При прекращении подачи тока клапан закрывается. Золотник опускается и управляющая камера заполняется топливом под давлением, которое воздействует сверху на иглу. Игла форсунки закрывается и впрыск прекращается. После выравнивания давления в управляющей камере золотник возвращается в верхнее положение под действием пружины.
В выпускной коллектор встроена дополнительная форсунка низкого давления, через которую топливо непосредственно от насоса подается на выпуск для повышения температуры DPF и сжигания накопленных сажевых частиц.
Системы снижения токсичности
В зависимости от рынка сбыта, предусмотрено несколько уровней сложности:
- EGR - Euro 2, для стран третьего мира
- EGR+DOC - Euro 4, для стран третьего мира
- EGR+DOC+DPF - Euro 5, для Австралии и рф
- EGR+DOC+DPF+SCR - Euro 6, для Европы и Японии
. EGR (система рециркуляции отработавших газов) - за счет перепуска некоторого количества газов на впуск снижает максимальную температуру в цилиндре и способствует уменьшению выбросов оксидов азота. Привод клапана EGR - электродвигателем постоянного тока с бесконтактным датчиком положения на эффекте Холла.
Чтобы избежать чрезмерного охлаждения поступающего в цилиндры воздуха при работе с малой нагрузкой, в жидкостном охладителе EGR установлен клапан, перепускающий отработавшие газы мимо радиатора.
. DOC (окислительный нейтрализатор) - первичная стадия очистки отработавших газов - окисляет углеводороды (CH) и оксид углерода (CO) до воды (H 2 O) и диоксида углерода (CO 2).
. DPF (сажевый фильтр) - служит для накопления и удаления/сжигания сажевых частиц.
Процесс пассивной регенерации сажевого фильтра может осуществляться сам по себе при условии достаточной температуры отработавших газов. Однако со временем количество сажи в фильтре увеличивается, его пропускная способность уменьшается и возникает необходимость в активной регенерации. Блок управления определяет засорение фильтра на основании анализа условий работы двигателя, задействует основные форсунки, форсунку подачи топлива на выпуск, свечи накаливания и управляет частотой вращения. Температура материала в сажевом фильтре повышается и частицы сажи сгорают.
Но если условия движения автомобиля не позволяют автоматически выполнить активную регенерацию в течение длительного времени, сажевые накопления могут превысить установленные пределы, после чего система включает индикатор DPF, предлагая водителю двигаться с постоянной скоростью более 60 км/ч для возможности выполнения активной регенерации. При превышении предельного уровня накоплений индикатор начнет мигать, предлагая водителю проследовать в сервис для выполнения регенерации в ручном режиме. В конце концов, во избежание повреждения DPF при дальнейшей эксплуатации, система включит аварийный режим с ограничением мощности двигателя.
На HiLux в качестве опции предлагается выключатель ручного режима регенерации.
. SCR
- уменьшение содержания NOx в отработавших газах под нормы Euro 6 за счет впрыска раствора мочевины.
После впрыска раствора происходит испарение воды, а затем термолиз мочевины, в результате чего она распадается на изоциановую кислоту и аммиак.
CO(NH 2) 2 > NH 3 + HNCO
При повышенной температуре изоциановая кислота в процессе гидролиза разлагается на двуокись углерода и аммиак.
HNCO + H 2 O > NH 3 + CO 2
Аммиак накапливается в нейтрализаторе и вступает в реакцию с оксидами азота отработавших газов, в результате чего образуется чистый азот и вода.
NO + NO 2 + 2NH 3 > 2N 2 + 3H 2 O
Насос для подачи реагента одновременно выполняет функции собственно подачи мочевины в систему выпуска (под давлением около 0,5 МПа), подогрева (температура замерзания раствора около -11°С), фильтрации и контроля уровня реагента в баке.
При работе двигателя на холостом ходу и низкой скорости автомобиля, разрежение от вакуумного насоса через электропневмоклапан подводится к диафрагме, которая открывает каналы для перетекания жидкости внутри опоры. Это позволяет более "мягко" демпфировать вибрации от двигателя.
- Если двигатель уходит с режима холостого хода, ECM отключает электропневмоклапан, прекращая подачу разрежения к диафрагме. В этом состоянии жидкость циркулирует в опоре только по одному каналу с относительно большим сопротивлением.
Сразу заметим, что на показатель ресурса дизельного и бензинового двигателя сильно влияют конструктивные особенности, а также индивидуальные условия эксплуатации конкретного мотора. Производитель определяет общий заявленный ресурс ДВС с учетом работы агрегата в условиях, максимально приближенных к оптимальным.
Читайте в этой статье
Факторы влияния на ресурс мотора
Ресурс дизеля зависит от рабочего объема цилиндров. Чем большим оказывается объем двигателя, тем больше у мотора шансов отработать заявленное производителем количество моточасов до капремонта.
Вторым важным фактором является наличие или отсутствие . Известны случаи, когда простой атмосферный дизельный двигатель выхаживал без ремонта до миллиона километров, а отдельные рекордные показатели оказывались даже выше. Установка позволила повысить мощность и крутящий момент дизельного агрегата, но ресурс турбодизелей сократился. Встречаются утверждения, что развитие до непосредственного впрыска также привело к сокращению ресурса.
Наблюдается прямая зависимость ресурса ДВС от износа ЦПГ и клапанов . Первыми начинают страдать поршневые кольца. Их состояние обусловлено качеством заправляемого топлива, смазки и теми режимами, на которых эксплуатируется агрегат. Постоянная езда на предельных нагрузках или другие тяжелые условия способны сократить заявленный ресурс двигателя до 2-3 раз.
ЦПГ и ГРМ быстро разрушаются в результате неисправностей или сбоев в работе высокоточной топливной аппаратуры дизеля. Нарушения приводят к образованию отложений в виде нагара, прогарам и . Некачественное масло или проблемы с системой смазки дизеля могут привести к образованию задиров на зеркале цилиндра, преждевременному износу двигателя.
Бытует мнение, что ресурс дизельного двигателя до двух и более раз больше по сравнению с . Так как степень сжатия моторов на солярке больше, для изготовления дизелей используются материалы повышенной прочности.
Список самых надежных бензиновых и дизельных моторов: 4-х цилиндровые силовые агрегаты, рядные 6-ти цилиндровые ДВС и V-образные силовые установки. Рейтинг.
Загрузка...
