Двигатель 1AZFE: ресурс, характеристики и проблемы

Следующая линейка японских тойотовских моторов — серия AZ. Она сменила популярные силовые агрегаты серии 3S, производимых также концерном Toyota Motor Corporation. Из линейки 3S, модель 3S-FE стала первой бензиновой моделью с непосредственным впрыском топлива (НВП) или, в международном обозначении GDI — gasoline derect injection. Эту, тогда новую модификацию моторов 3S, японцы рекламировали, как «Технология D4», что обозначало: D-прямая подача топлива, а 4-четрые цилиндра. Далее, была разработан новый двигатель 1AZ-FSE.

Модели ДВС 1AZ

Такие моторы изготавливались в двух модификациях:

Первый вариант серии AZ был двигатель 1AZ-FE. Затем сконструировали модель 1AZ-FSE. Отличия между ними в том, что у FSE прямой впрыск топлива, а у FE — распределенный.

Вместо эпилога

Ошибкой ордена «джедаев» оказалось фанатичное служение идеалам. В результате утраты Человечности они стали терять Силу. Так же случилось и с 1AZ-FSE. Главным приоритетом разработчиков было бескомпромиссное следование экологическим требованиям «зеленых» и экономия топлива. При этом агрегат потерял некоторые другие качества, а именно: надежность работы, простоту обслуживания и ремонтопригодность.

Первая генерация так и не стала поистине массовой, поскольку двигатель FSE скомпрометировал и все семейство 1AZ, а табличка с надписью «D-4» для российских покупателей стала настоящим пугалом. В конечном итоге все его представители быстро ушли со сцены, а на текущий момент выпускаются только модели 2-го семейства: 2AZ-FE и 2AZ-FXE. Последние разработки компании Toyota ведутся в области комбинированного — непосредственно-распределенного впрыска.

Принцип работы

Двигатель 1АЗ-ФСЕ способен работать на сильно обедненной топливно-воздушной смеси (ТВС). Масса топлива в такой смеси меньше массы воздуха, в 30-40 раз, то есть соотношение (30-40):1.

В то время как стехиометрическая система (система правил и норм) выглядит следующим образом:

• Для инжекторных двигателей с прямым впрыском оптимальным считается соотношение 14,7:1.
• Для инжекторных ДВС с распределенным впрыском оптимальным соотношением считается (20-24):1.

В двигателе с распределенным впрыском топливо распыляется неравномерно, поэтому и соотношение для них 20-24:1.

В 1аз-фсе в основании поршней есть специальные отражающие выемки, которые создают завихрени, концентрация в них в максимальном значении находится под свечой зажигания. В других местах рабочей камеры цилиндра остается бедной.

Процесс создания и запуска циклов работы двигателя происходило с учетом новейших разработок: топливно-воздушная смесь создается послойно, форсунки работают в трех режимах, система VVTi регулировала газораспределение, выхлопные газы подвергались дожигу.

Электронный блок управления (ЭБУ) в зависимости от скорости движения и нагрузки, регулирует создание смеси. ЭБУ меняет время впрыска, число впрысков, конфигурацию топливного факела, положение регулирующих заслонок во впускном канале.

Режимы работы ДВС D-4 (технология Д4):

1. Поэтапная сгорание слоев топливно-воздушной смеси, это не нагружает мотор и держит скорость. Когда происходит впрыск бензина в момент такта сжатия, струйки бензина отражаются от углубления в поршнях и распыляются в зоне воздействия свечей. Под свечой получается насыщенная смесь, которая хорошо воспламеняется и передает пламя обедненным слоям смеси (ƛ=17 — 40).
2. Гомогенная, то есть однородная смесь создается при таких режимах работы ДВС, когда он работает нестабильно. Нестабильная работа — это не только когда что-то нарушилось в конструкции мотора, а в момент запуска двигателя, во время торможения, во время прогрева, при создании резких больших нагрузок. Бензиновое топливо подается в момент, когда поршень начинает уходить. Факел впрыснутого топлива во время догонки поршня находится в конусообразной форме из-за чего пламя не отражается от поршня. Благодаря тому, что пламя на отражается от поршня в этот момент, смесь получается стехиометрической, то есть, подходит по нормам, и составляет (ƛ=12 — 15).
3. Смесь образуется в два этапа. Когда режим меняется от послойного к однослойному, бензин впрыскивается 2 раза — во время разряжения и во время сжатия. Смесь в этом случае получается богатой — (ƛ=15 — 25).

Особенности конструкции

Главным достижением двигателя модификации 1AZFE становятся легкий алюминиевый блок цилиндров, система газораспределения VVT-i. Система состоит из электронной дроссельной заслонки. Это делает работу мотора стабильной. А смещение оси коленвала повышает срок службы гильз.

Главным минусом в особенностях японского двигателя модификации 1AZFE является термостат. Он начинает барахлить в суровые российские зимы. С генератором же проблем не бывает. Ремонту подлежит генератор только после пробега 200 тысяч километров.

Еще одной особенностью бюджетного мотора стала работа на бедной смеси. Так как впрыск происходит в цилиндры. Затем горючее испаряется и поднимается к свечам зажигания, где происходит поджиг газовой смеси.

Внимание! Коробки передач к этому мотору 1AZFE– механические и автоматические. Если с механикой двигатель дружит, то с четырехступенчатой автоматической коробкой передач появляются проблемы в отношении принудительного зацепления передачи. Опытные механики говорят, что это проблема скорее АКПП, чем двигателя 1AZFE.

Технические характеристики

Компрессор

Производство готовых компрессоров, для двигателей AZ, осуществляют компании Blitz и TRD. Поэтому владельцу достаточно осуществить покупку и установку компрессора. Также для его нормального функционирования, конструкция должна быть дополнена следующими элементами:

• интеркуллер;
• блоуофф;
• толстая прогладка ГБЦ;
• форсунки, производительность которых 440cc;
• насос Walbro 255.

Также необходимо удалить катализатор или заменить его на выхлоп прямоточного типа, с диаметром 63 мм. После этого необходимо произвести настройку Greddy E-manageUltimate для получения мощности в 200 л.с. не изменяя поршневую систему. Возможно оставить родную систему управления двигателем, однако динамические показатели будут гораздо хуже.

Предлагаем вашему вниманию прайс на контрактный двигатель(без пробега по РФ)1AZ-FE

Прайс-Лист

Отличия 1аз-фсе от 3с

Отличия серии AZ от S есть в конструкциях этих агрегатов, а также в материалах. Рубашка охлаждения в моторах серии AZ открытая — «Open Desk». Открытая означает, что цилиндры охлаждаются тосолом или антифризом со всех сторон.

Все каналы сделаны в движках AZ сквозными. Это значительно упростило изготовление. Если в серии S некоторые каналы охлаждения сделаны глухими и использовали песчаные стержни, когда их отливали, то теперь этого всего не нужно. Новые двигатели начали отливать под давлением.

Центр двигателя тоже был сильно изменен. Коленвал от вертикальной оси сместили на 1 см. Такое смещение называют дезаксажем.

Для чего смещают коленвал?

Цель такого конструктивного изменения в том, чтобы уменьшить боковое трение поршней о стенки цилиндров.

Почему двигатель считается одноразовым?

Некоторые двигатели, в том числе и серии AZ имеют тонкие стенки блока цилиндров. Это не позволяет делать капитальный ремонт путем расточки и установки гильз.

Так как БЦ не рассчитан на ремонтные размеры, то он является одноразовым.

ГРМ или Цепь

В двигателям серии S приводом газораспределительного механизма являлась цепь. А в новых, для того времени, автомобильных силовых агрегатов начали делать ременный привод ГРМ.

Другие конструктивные незначительные изменения конструкции ДВС предыдущей линейки:

• Приводом дополнительных заслонок сделали вакуумный сервопривод и электромагнитный клапан. Диаметры проходных каналов увеличили, что продлевает ресурс, стенки не забиваются сажей.
• Начали устанавливать электронный дроссель меньший по размерам. Датчики не требуют регулировки, они скрыты от глаз.
• Конструкция топливной рейки упростилась. Теперь она имеет только одно технологическое отверстие.
• Начали монтировать топливный насос высокого давления (ТНВД) нового образца. В нем сделали один клапан, не разборный. Для сальника сделали пружину, это позволило устранить течь топливного насоса. Но межремонтный период насоса от этого сильно не увеличился.

Варианты тюнинга мотора

Для увеличения мощности делают тюнинг двигателя модификации 1AZFE. Понадобится после пробега в 150 тысяч километров. Так как машина теряет в мощности. Существует три вида тюнинга:

Похожая статья Двигатель ВАЗ 21126, технические характеристики мотора

• чип-тюнинг. Делают с помощью программного обеспечения. Увеличивают мощность двигателя до 170 лошадиных сил. Вреда двигателю не наносит;
• расточка блока цилиндров. На выходе получается мотор серии 2 AZ, а объем увеличивается до 2,4 кубических сантиметров. Мощность тоже значительно увеличивается, но опытные механики за такой тюнинг потребуют дорогую плату;
• установка турбонаддува 1AZFE. Можно купить в комплекте от производителя TRD. Приобретают новые форсунки, толстую прокладку ГБЦ, интеркулер. Мощность на выходе составляет 200 лошадиных сил.

Кроме этого, профессионалы дела снимают заводские настройки, разрушают программные блоки, установленные заводом-производителем. Конечно, это все вселяет новое дыхание в двигатель 1AZFE, но вместе с этим снижает его долговечность. Об этом стоит задуматься перед тем, как начать тюнинговать мотор.

Неисправности FSE

Хоть модель 1AZ-FSE была значительна доработана и усовершенствована, это модификация ДВС не производили массово, потому что на в скором времени уже придумали модель 2AZ-FSE.

Какие неисправности возникают в двигателях AZ:

1. ТНВД часто выходит из строя. В дизельных двигателях AZ этот топливный насос высокого давления отлично работает. А в бензиновых вариантах быстро ломается из-за разных свойств топлива. Солярка она сама по себе жирная и является одновременно смазывающим веществом. А бензин, наоборот, сушит детали, является обезжиривателем. А, если еще добавлять присадки, для соответствия нормативам Евро-4, в бензин, то износ деталей происходит быстрее.
2. В двигателе разработали возможность сжигания вторичных газов. Но, такое усовершенствование способствует тому, что на стенках впускного коллектора, заслонок и дросселя EGR оседает, и накапливается сажа. Из-за отложения сажи автомобиль дергается при разгонах, бывают провалы (нажимаешь на газ, а ускорения нет), на холостых оборотах бывает повышенная вибрация.
3. Своими руками отрегулировать клапана трудно, потому что для этого нужен специальный станок.
4. На болтах крепления головки блока цилиндров (ГБЦ) часто срывают резьбу из-за того, что они не достаточно длинные. Поэтому бывает утечка охлаждающей жидкости (ОЖ) и уменьшается компрессия. В 2007 году производители устранили эту проблему. Первая модель, то есть 1AZ-FE в этом плане проще в обслуживании, чем 1AZ-FSE, потому что в нем нет ТНВД.

Отзывы о 1AZ-FSE я почитал, все хорошие. Здесь описывать не буду.

Плюсы и минусы

Ключевым преимуществом 1AZ-FSE является оптимальный расход топлива. При этом представленный мотор выдает хорошие характеристики. Мощность на дороге ощутит каждый потребитель. Не с самых низких оборотов можно рассчитывать на тягу и быстрый разгон. А вот на трассе и силовой агрегат не разочарует, словно он и был создан для скоростной езды. Однако, даже такое преимущество перекрывается рядом недостатков, которыми обладает 1AZ-FSE. Рассмотрим основные из них:

• отсутствие ремонтных размеров, без чего невозможно в условиях плохих дорожных покрытий;
• чтобы восстановить работу двигателя, необходимо менять запчасти целыми узлами. Ремонт становится дорогостоящим удовольствием;
• расходным материалом, который быстро и часто выходит из строя является топливный насос и форсунки 1AZ-FSE. При этом их стоимость внушительная;
• установка ГБО невозможна, ведь существует много рисков и все из-за пластмассового впускного коллектора.

Оценив все эти пункты, каждый владелец осознает, что ремонт двигателя может обойтись ему в значительную сумму. Главная проблема 1AZ-FSE заключается в том, что он не любит высоких оборотов. При этом мощность изделия можно оценить только на оборотах 4000 в минуту.

Как повысить ресурс двигателя?

Для этого требуется соблюдать регламентные правила:

1. Заливать хороший бензин или дизель топливо. Заливать хорошее, соответствующее заводским характеристикам выданные компанией-производителем Toyota Motors Corporation, масло. Если бензин низкого качества, например, превышено содержание серы (S), трущиеся детали быстрее изнашиваются.
2. Часто проверять уровень масла. Так как ТНВД в них не обладает большим беспроблемным ресурсом, бензин может капать в картер и увеличивать уровень жидкости. Следить, чтобы уровень масла в картере был ниже максимального уровня на щупе.
3. Изредка проводить чистку коллекторов. На холостых оборотах сильно газовать, чтобы со стенок сошла отложившаяся сажа и слетит нагар деталей цилиндро-поршневой группы.
4. Во время замены ГРМ желательно менять и ролики натяжители. Ставить качественный ремень.

Главные рекомендации по эксплуатации

Чтобы продлить срок службы механизмов, необходимо позаботить о благоприятных условиях эксплуатации агрегата.

1. Избегайте применение некачественного топлива или масла, которые так необходимы для полноценного функционирования любого мотора. Даже незначительное количество серы, которая может оказаться в составе бензина, может стать причиной износа прецизионных сопряжений, словно от абразивного порошка.
2. Чтобы не столкнуться с проблемой протечки бензина из ТНВД в масляный картер, рекомендуется постоянно контролировать показатель уровня масла. Для этого не обязательно иметь приборы, все делается на ощупь. Если уровень растет, то стоит провести диагностику состояния насоса.
3. Впускная система должна быть под контролем. Поэтому необходимо обеспечить ее полноценную прочистку. Для этого необходимо прогнать силовой агрегат на больших оборотах, что позволит избавиться от возможного нагара на деталях ШПГ.
4. При замене ремня ГРМ важно следить за совпадением меток звездочек на крышках передачи и на самой цепи. Все расходные материалы для установки должны быть качественные.