Двигатель Тойота объемом 4 литра и маркировкой 1GR-FE производится с 2002 года. Сфера применения – полноприводные и заднеприводные внедорожники и пикапы. Первая версия двигателя выходила с фазорегулятором VVT-i на один из распредвалов, позже стала ставиться система Dual VVT-i (на оба вала).
Ниже речь пойдет о технических характеристиках мотора, особенностях его конструкции и тонкостях обслуживания.
Характеристики двигателя 1GR-FE
ДВС с маркировкой 1GR-FE демонстрирует следующие технические характеристики:
- точный объем – 3956 куб. см;
- мощность (л.с.) – от 236 до 285;
- крутящий момент (Н/м) – от 361 до 387;
- степень сжатия – 10 или 10,4;
- периодичность замены смазки – каждые 10 тысяч км (оптимально через каждые 5 тысяч);
- допустимый расход масла – до литра на 1000 км пробега;
- объем масла в двигателе – 5,2 л;
- экологический класс – Евро-5;
- используемое топливо – АИ-95;
- питание – инжектор
- блок цилиндров из алюминия, чугунные гильзы;
- количество цилиндров – 6;
- клапанов на цилиндр – 4;
- ход поршня – 95 мм;
- диаметр цилиндра – 94 мм;
- рабочая температура – без точных данных;
- ГРМ – цепь;
- годы выпуска – с 2002 по настоящее время.
примерный ресурс – на практике более 300 тысяч км.
Расход топлива
Двигатель Тойота 4.0 1GR-FE демонстрирует следующие данные по расходу топлива:
- Land Cruiser Prado J150 6АКПП и полным приводом: город — 14,5 л, трасса — 8,4 л, смешанный вариант — 10,6 л.
- Ленд Крузер Прадо J120 с 5АКПП и полным приводом: городской режим — 16,7, на трассе — 9,8, среднее значение — 12,4.
- Потребление бензина на внедорожнике FJ Cruiser c 5АКПП и задним приводом: в городе — 13,8, за городом — 11,2.
Toyota FJ Cruiser
Зачем и когда она нужна
Если тепловой зазор отсутствует, то при повышенной температуре, клапан удлинится к распредвалу, вызывая прессинг на его элементы. Это в свою очередь приводит к сжатию пружин и слабой притирке клапана. При достижении рабочей температуры в двигателе, он перестанет выполнять главное назначение: закрываться для полной герметизации.
Второй вариант развития событий – увеличения теплового зазора. Такое случается, когда происходит эксплуатационное изнашивание кулачков, распределительного вала или элементы привода. Это оказывает негативное влияние на клапанной механизм и его ресурсы. Если не исправить ситуацию, клапан начнет закрываться с запозданием и не до конца, наполняемость цилиндра ухудшится.
Технические особенности
Рассматриваемый 4-литровый мотор сменил своего предшественника 5VZ-FE в 2002 году. В отличие от предшествующей модели мотора двигатель Тойота 1GR-FE оказался более тяговитым. Бензиновый ДВС с 6 цилиндрами оснастили системой изменения фаз газораспределения VVT-I.
Двигатель Тойота 3.4 5VZ-FE
Предусмотренный разработчиками блок цилиндров из алюминия чувствителен к перегреву. Цепь в случае обрыва гнет клапана. Материалом для изготовления шатунов стала кованая сталь, гильзы чугунные.
Каждый цилиндр с четырьмя клапанами, поэтому в сумме их – 24. За распределение газа отвечают два распредвала (тип DOHC).
Алюминиевый блок цилиндров 1GR-FE
Под капотом внедорожников мотор располагается продольно. Архитектуру ДВС можно считать квадратной, поскольку показатели хода поршня и диаметра цилиндра практически одинаковы (с разницей в 1 мм). Пик отдачи наблюдается при оборотах 5200, а максимальный крутящий момент доступен уже при 3700 оборотах.
Первый вариант мотора отличался от последующих:
- Распределение фаз происходило на впуске.
- Отсутствовали гидрокомпенсаторы.
- Нет проставка в рубашке.
- Коленчатый вал имел 9 противовесов.
- Крупный поршень (юбка менее редуцирована).
- Масляный фильтр стоял на маслоохладителем вверху.
После 2009 года появилась система Dual-VVT-i, были предусмотрены постели распредвалов, проставка в охладительной рубашке. Фильтр (разборный) вместе с маслоохладителем были перенесены в нижнюю часть мотора, добавилась система подачи воздуха на выпуск. Свечи зажигания стали более продвинутыми, конструкция коленвала упростилась.
Головка блока цилиндров 1GR-FE с двумя распредвалами
Когда требуется замена натяжителя
Натяжитель цепи ГРМ — вспомогательный компонент газораспределительного механизма. Он обеспечивает нужную степень натяжения по всей длине и не зависит от внешних факторов: температуры, нагрузки на авто и износа.
Цепной привод надежен и устойчив к экстремальным условиям езды. Единственное, чему подвержена деталь, — износу из-за расширения под воздействием высокой температуры. С течением времени она вытягивается и уже не способна функционировать нормально. Появляется нехарактерный шум, вибрация, звенья соскакивают со звездочек, что приводит к разрушению отдельных механизмов двигателя. Возникновение таких проблем предотвращает натяжитель. Его функции:
- поддержание натяжения цепи на нужном уровне;
- демпфирование колебаний звеньев.
Такая деталь исключает необходимость ручной калибровки натяжения цепи. Помимо этого, натяжитель — узел, который снимает дополнительную нагрузку с других деталей, таким образом сокращая износ. В случае неисправности этой детали вероятно возникновение серьезных проблем, которые потребуют длительного ремонта и финансовых вложений.
Поломка натяжителя видна даже не автослесарю. Когда предельное положение штока на нем достигнуто, это значит, что запчасть не способна работать корректно.
Нужна замена натяжителя 1GR на прадо 120 вместе с самой цепью.
Обслуживание 1GR
Средний показатель ресурса ДВС 1GR-FE составляет 300 тысяч, но дозированные нагрузки и соблюдение регламента ТО позволяют выжать еще дополнительные 100 тысяч км. Принципиальное значение имеет качество масла и фильтров. Концерн Тойота рекомендует использовать оригинальную смазку, вязкость которой 5w30.
Оригинальное моторное масло. Артикул 08880-10705
Правильное обслуживание двигателя Тойота 1GR-FE предполагает:
- Замену масла и масляного фильтра через каждые 10 тыс. км (лучше 5000)
- Обновление воздушного фильтра через каждые 20 тыс.
- Смену антифриза при достижении отметки в 50000.
- Проверка цепи ГРМ на отметке в 100 тыс, затем каждые 30.
- Обновление свечей каждые 30000 км пробега.
ГРМ мотора 1GR-FE
Обязательной является регулировка клапанов, поскольку двигатель Тойота 4.0 1GR-FE не оснащен гидрокомпенсаторами.
Регулировка зазора клапанов на Prado 120
В случае самостоятельной регулировки клапанов на Прадо 120 4 литра нужно внимательно изучить порядок действий и четко им следовать:
- Необходимо снять: крышку головки цилиндра, заглушки контрольных отверстий, покрышку генератора и свечи зажигания.
- Медленно поворачивать маховик на генераторе против часовой стрелки. Делать это нужно пока их контрольные отметки не совпадут.
- После совмещения маховик поворачивают на четверть оборота по часовой стрелке, плотно зажимая рукой свечное отверстие. Далее его необходимо резко повернуть против часовой стрелки в исходное положение.
- Совместив метины на колесе и картере, нужно проверить зазоры между регулировочными винтами. Нормальный зазор составляет от 0,6 до 0,8 мм. Если это необходимо, зазоры регулируются поворотом винтов.
После окончания процедуры затянуть контргайки и проверить зазоры еще раз. Операция несложная и проводится достаточно быстро, если автолюбитель разбирается в конструкции машины. В противном случае регулировку нужно доверить профессионалам, потому что высока вероятность не только не устранить проблему, но и усугубить ее.
Недостатки и слабые места 1GR-FE
Слабые места двигателя Тойота 1GR-FE:
- Система газораспределения (проблемы со звездочками, распредвалами).
- Резистор топливного насоса.
- Муфта VVT-i.
Муфта VVT-i - Помпа (появляются течи).
Помпа
Расположение двигателя Тойота 1GR-FE в подкапотном пространстве сказывается на ресурсе трансмиссии ввиду большой отдачи, а также осложняет доступ к узлам при ревизии и ремонте (что можно считать за минус, например, при отсутствии возможности вывесить мотор). Умеренная езда и качественные дороги (несмотря на тот факт, что двигатель ставится как раз на внедорожники) увеличивают ресурс.
Пробой прокладки головки блока оказывается самым серьезным дефектом рассматриваемой силовой установки. Пробой чаще случается у задних цилиндров, происходит перегрев и изменение формы привалочной плоскости головки блока.
Комплект (левая и правая) прокладок ГБЦ 1GR-FE
С увеличением пробега возрастает риск развития подобной проблемы. Нарушения в работе системы охлаждения ускоряют и провоцируют возникновение пробоя. Нужно обращать внимание на расширительный бачок и соты радиатора. Течи и забитость сот должны устраняться как можно быстрее.
Что такое регулировка клапанов
Работа бензиновых двигателей заключается в подаче топливовоздушной смеси в емкости цилиндров. А затем полный отвод находящихся в них отработанных газов. Операции проходят через клапаны, закрывающие и открывающие отверстия.
Их существует два вида: впускные и выпускные. Они по очереди открываются, чтобы наполнить или опорожнить цилиндры. Действия контролируются с помощью распределительного вала, его специализированные кулачки оказывают попеременное воздействие на клапаны, открывая или закрывая отверстия цилиндров.
Особое место механизма – тепловой зазор между толкателем распредвала и клапанным механизмом.
Уровень стандартной рабочей температуры высок, а у металла имеется свойство расширяться при нагревании. Такой процесс неизбежно приведет к изменению формы деталей и приходится корректировать образовавшийся просвет. Такая работа именуется «регулировкой клапанов».
Тюнинг
Доработка осуществляется при помощи компрессора на базе Eaton M90 с интеркулером. Чтобы установить увеличивающую мощность конструкцию на двигатель Тойота 1GR-FE придется, понизить степень сжатия (в качестве варианта ставится толстая прокладка головки блока или поршни CP Pistons под сжатие 9,2).
Eaton M90
Также потребуется новый насос, форсунки, замена впуска и выпуска. При таком подходе к тюнингу можно добиться отдачи в 320 лошадей. Допускается монтаж китов с большей отдачей, но компрессор от TRD на двигатель Тойота 4.0 1GR-FE считается оптимальным.
Неисправности и ремонт
Проблемы, встречающиеся на двигателях:
- Пробой задней части прокладки, расположенной между блоком и головкой. Встречается на моторах с пробегами 150 тыс. км и больше. Вероятность поломки возрастает в случае перегрева двигателя. Поврежденную деталь необходимо заменить, если произошло смешивание антифриза и масла, то требуется залить свежие жидкости.
- При износе или повреждении зеркал цилиндров завод рекомендует установку нового блока. Возможен ремонт поврежденного узла с установкой неоригинальных деталей. Существуют компании, которые гильзуют и растачивают моторы поколения 1GR.
- Разрушение корпуса свечи зажигания из-за повышенного момента затяжки. Поврежденную деталь требуется выкрутить и заменить новой, при затяжке рекомендуется применять динамометрический ключ.
- Течь масла по стыку крышки и блока. Ремонт заключается в замене прокладки и нанесении дополнительного герметика на линию соединения.
На какие автомобили устанавливался 1GR
Toyota 4Runner N210
Мотор с маркировкой 1GR-FE ставился на следующие автомобили Тойота:
- 4Runner (N210 и N280);
- Hilux (AN10 и AN120);
- Tundra (XK30 и XK50);
- Fortuner (AN50 и AN160);
- Land Cruiser Prado (J120 и J150);
- Land Cruiser J200;
- FJ Cruiser J15;
- Lexus GX 400 J150.
- Tacoma (N200).
Lexus GX 400 J150
