Честный обзор посвящен бензиновому двигателю Тойота Аурис (Toyota Auris), Тойота Королла (Toyota Corolla) и Тойота Авенсис (Toyota Avensis) – 2ZR-FAE 1.8 MPI 16v с системой ValveMatic мощностью 136/140/147 лошадиных сил. Из статьи вы узнаете, какими отличительными особенностями, техническими характеристиками, реальным расходом топлива, предельным ресурсом, надежностью, строением, сервисными интервалами обслуживания, распространенными поломками, плюсами и минусами славится японский мотор концерна Toyota.
РЕКОМЕНДУЕМ К ПРОЧТЕНИЮ: КАК БЫСТРО ПРОВЕРИТЬ КАЧЕСТВО МОТОРНОГО МАСЛА?
Международная презентация силового агрегата заводской серии 2ZR-FAE объемом 1.8 литра (1798 см³) на 16 клапанов с инновационными механизмами Dual VVT-i и ValveMatic, разработанного японскими инженерами компании Toyota, официально состоялась в октябре 2006 года на международном токийском автосалоне под видом штатного двс автомобиля Тойота Аурис в кузове Е150. Первоначально обозреваемый бензомотор был предназначен для внутреннего рынка, в рамках масштабного обновления семейств моделей Аурис, Королла и Аллион. С конца 2007 года начался массовый серийный выпуск международной версии 1.8-ми литровых двигателей 2ZR-FAE оснащенных сразу двумя высокотехнологичными механизмами газораспределения Valvematic и Dual VVT-i.
Линейка двигателей “Toyota ZR-Series” также состоит из следующих серий двс: 1ZR‑FE 1.6 MPI, 1ZR‑FAE 1.6 MPI, 2ZR‑FE 1.8 MPI, 2ZR‑FXE 1.8 MPI Hybrid, 3ZR‑FE 2.0 MPI и 3ZR‑FAE 2.0 MPI.
Сборка 16-ти клапанной атмосферной силовой установки с индексом 2ZR-FAE объемом 1.8 литра продолжается и по настоящее время, а осуществляется этот процесс на трех головных заводах японского автоконцерна – в Японии, США и Китае. Справочно заметим, что данный бензомотор предназначен сугубо для компактных и среднеразмерных переднеприводных моделей бренда Toyota. Рассматриваемый в обзоре силовой узел многие автоэксперты называют точной копией достаточно востребованного на рынке двс серии 2ZR—FE объемом 1.8 литра, правда на него не устанавливают инновационную систему газораспределения Valvematic. На сегодняшний день сбыт двигателей Toyota серии 2ZR-FAE осуществляется по всему миру, однако основной упор сделан на рынки стран Северной Америки, Азии, а также Западной и Южной Европы (на российском рынке этот мотор хорошо себя зарекомендовал на Тойота Авенсис Т270 и Тойота Аурис Е150). На момент написания статьи силовой агрегат 2ZR-FAE 1.8 являлся штатным узлом для такой популярной модели, как Toyota Corolla в разных вариантах исполнения. Кроме того, на рынке сегодня можно встретить и спецверсию обозреваемого узла, функционирующего на биоэтаноле (заводской индекс: 2ZR-FBE).
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ TOYOTA 2ZR—FAE 1.8 MPI 136/140/147 Л.С
СТРОЕНИЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ БЕНЗОМОТОРА 2ZR—FAE 1.8 MPI VALVEMATIC
Обозреваемый тойотовский 1.8-ми литровый двигатель построен на базе легкосплавного четырёхцилиндрового алюминиевого гильзованного блока (схема расположения цилиндров “R4”), который оснащен открытой рубашкой охлаждения, что свойственно для всего семейства «Toyota ZR-Series». Гильзы у мотора вплавлены в блок, а их специальная неровная внешняя поверхность способствует максимально прочному соединению и улучшенному теплоотводу. Толщина стенок между цилиндрами составляет 7 миллиметров, капитальный ремонт двигателя производителем конструктивно не предусмотрен. И хотя обстоятельства порой заставляют энтузиастов выполнять расточку/перегильзовку одноразовых тойотовских блоков, однако итоговый результат подобной процедуры не будет полноценной “Тойотой”.
Коленвал в японском моторе установлен с восьмимиллиметровым дезаксажем. Это означает, что оси цилиндров не пересекаются с продольной осью коленчатого вала, благодаря чему снижаются нагрузки в паре поршень-гильза, когда в цилиндрах создается максимальное давление. Стоит сказать, что подобное конструкторское решение уже применялось на двигателях линеек “Toyota AZ-Series” и “Toyota NZ-Series”, однако отсутствовало в силовых агрегата семейства “Toyota ZZ-Series”. Поршни в бензомоторе серии 2ZR-FAE идут легкосплавные, компактного T-образного формата с рудиментарной юбкой. Канавка верхнего компрессионного кольца имеет анодированное покрытие, а кромки верхнего маслосъемного и компрессионного колец имеют противоизносное покрытие. В свою очередь отметим, что поршни соединяются с шатунами при помощи плавающих пальцев.
Силовая установка 2ZR-FAE 1.8 MPI располагается под капотом автомобиля вертикально (без завала в сторону моторного щита), не затрудняя доступ к основным узлам, что упрощает его обслуживание. Рассматриваемый двигатель крепится к кузову при помощи четырех опор, правая верхняя из которых является «маслонаполненной». Все двигатели линейки “Toyota ZR-Series” имеют одинаковый диаметр цилиндров и различаются между собой лишь разными рабочими ходами поршней. Атмосферный мотор 2ZR-FAE 1.8 у японцев получился длинноходным, благодаря чему, средняя скорость перемещения поршня в режиме номинальной мощности составляет 22 м/с, что некогда считалось за верхним пределом и для спортивных версий двс. Даже несмотря на облегченные поршни и пресловутые инновационные технологии, это не есть хорошо в плане долговечности особенно для стокового гражданского силового агрегата. Да и часть проблем, связанная хроническим масложором (повышенным расходом масла на угар) также непосредственно связана с длинным ходом поршней и их специфической конструкцией.
Как отмечают специалисты, в отличие от двигателей предыдущих серий, распредвалы у мотора 2ZR-FAE устанавливаются в отдельный корпус, который затем монтируется на головку блока, что позволило упростить конструкцию и технологию обработки ГБЦ. Вместо регулировочных толкателей (“стаканчиков”) повсеместно используются гидравлические компенсаторы клапанных зазоров и роликовые толкатели/рокеры. Угол развала впускных и выпускных клапанов составляет 29°, что по тойотовским меркам не так уж и мало. Легкосплавная крышка головки получила магистраль подвода масла к рокерам. На двигателях с системой Valvematic от задней части распределительного вала выпускных клапанов приводится лопастной вакуумный насос, необходимый для работы усилителя тормозов.
Привод газораспределительного механизма осуществляется однорядной цепью мелкого шага (8 миллиметров). Гидронатяжитель цепи имеет стопорный механизм, выполнен легкосъемным и установлен с внешней стороны крышки. Усложнилась конструкция литой алюминиевой крышки цепи привода ГРМ — в нее устанавливается помпа системы охлаждения и масляная магистраль для форсунки смазки цепи. Приводы изменения фаз газораспределения устанавливаются на распределительных валах и впускных, и выпускных клапанов (DVVT — Dual Variable Valve Timing). Фазы изменяются в пределах 55° для впуска и 40° для выпуска.
Стоит сказать, что каждый из моторов линейки “Toyota ZR-Series” получил модификацию с системой бесступенчатого изменения высоты подъема впускных клапанов — Valvematic. Опыт показывает, что для японских силовых агрегатов критичное вытягивание цепи ГРМ и, соответственно, необходимость ее замены наступает после 150 тысяч километров пробега. Хотя здесь имеется нюанс — при замене цепи следовало бы менять и прочие элементы привода ГРМ (звездочки, башмак натяжителя, направляющую), поскольку уже затронутые износом звездочки быстро “съедают” новую цепь. К сожалению, звездочки тойотовских распредвалов объединены с недешевыми приводами VVT-i и отдельно не меняются, поэтому реальный эффект от простой установки новой цепи оказывается недостаточным.
Шестеренный поршневой (трохоидный) масляный насос установлен в картере и приводится в работу коленвалом при помощи отдельной короткой цепи (аналогично моторам линейки “Toyota AZ-Series”). Это решение существенно улучшило функционирование систем при запуске двигателя в зимних условиях, однако усложнило его конструкцию. Также заметим, что на самых современных версиях двигателя серии 2ZR-FAE с Valvematic устанавливается маслонасос с механическим перепускным клапаном, который позволяет нелинейно регулировать расход и давление масла в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.
Масляный фильтр у обозреваемого двигателя установлен довольно неудобно (с задней стороны двс), да еще и горизонтально — в отличие от предыдущих серий, где фильтрующий компонент располагался вертикально отверстиями вверх, что само по себе не позволяло смазки стекать из фильтра в поддон при стоянке и способствовало быстрому нагнетанию необходимого давления после запуска мотора. С середины 2008 года японские инженеры начали устанавливать на двигатель 2ZR-FAE так называемые “экономичные” — разборные фильтры со сменными картриджами.
Система охлаждения у обозреваемого мотора реализована без новомодных решений, вроде электропривода насоса или подогрева термостата. Водяная помпа у японского “атмосферника” вращается от внешней стороны общего ременного привода навесных агрегатов, термостат — механический, а корпус дроссельной заслонки по-прежнему обогревается жидкостью для противодействия обмерзанию. Зато у вентилятора радиатора двигателей, которые оснащены системами Valvematic имеется отдельный блок управления электродвигателем, позволяющий бесступенчато регулировать его скорость в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, давления хладагента кондиционера, скорости автомобиля и частоты вращения коленчатого вала.
Как и во всей линейке моторов прошлого поколения “Toyota ZZ-Series”, у рассматриваемого двигателя серии 2ZR-FAE 1.8 спереди двс устанавливается пластиковый впускной коллектор, а выпускной коллектор изготавливается из стали (располагается со стороны моторного щита). За коллектором в выпускном тракте стоит предварительный каталитический нейтрализатор выхлопных газов, несколько дальше — второй катализатор, объединенный с основным глушителем. Силовые установки с системами газораспределения Valvematic оснащаются впускным коллектором, в который устанавливается механизм ACIS, позволяющий эффективно изменять длину впускного тракта с целью повышения мощности двс. Так, например, на низких/средних частотах вращения и высокой нагрузке клапан ACIS закрывается, а воздух к цилиндрам поступает по длинному каналу, в других же рабочих диапазонах клапан открывается и воздух попадает в цилиндры по наиболее короткому пути.
Обозреваемый бензомотор имеет традиционный впрыск топлива — распределенный MPI (справочно: в нормальных условиях работы двс — секвентальный, при низких температурах и небольшой частоте вращения может использоваться групповой и попарный впрыск). Датчик массового расхода воздуха, он же ДМРВ или MAF имеет тип “Hot Wire” и совмещен с датчиком температуры воздуха на впуске. Дроссельная заслонка — электронно управляемая. Также отметим, что японский мотор оснащен механизмом ETCS, который управляет частотой вращения холостого хода (ISC) и противобуксовочной системой (TRC). Кроме того, на ETCS частично возложены функции системы стабилизации (VSC) и круиз-контроля.
Топливные форсунки в двигателе серии 2ZR-FAE объемом 1.8 литра устанавливаются в головку блока цилиндров (ГБЦ) и имеют удлиненные распылители, благодаря чему горючее впрыскивается максимально близко к впускным клапанам. Это дает мизерный вклад в “экологичность”, однако при существенных отрицательных температурах бензин порой не успевает в достаточной степени испариться. Топливная магистраль идет без линии возврата, а в топливный коллектор встроен демпфер пульсаций давления. Кроме регулятора давления и датчика уровня, в баке в единый узел с топливным насосом объединен и адсорбер системы улавливания паров топлива (EVAP).
Система зажигания — типовая DIS-4 (отдельная катушка зажигания на каждый цилиндр). Свечи зажигания — тонкие “иридиевые” серии SC20HR11 (имеют удлиненную резьбовую часть, под ключ на “14”, что позволило дополнительно увеличить размеры тарелок клапанов). В системе зарядки используются два типа генераторов — стандартные и с сегментным проводником (имеют отдачу на 90-100 Ампер), оснащаемые обгонной муфтой, расположенной в шкиве привода.
На двигателях серии 2ZR-FAE с системой Valvematic непрерывная зарядка аккумулятора осуществляется при замедлении автомобиля, а в установившихся режимах движения циклы зарядки и разрядки батареи чередуются для максимальной экономичности. Более сложное управление потребовало использовать в системе датчик температуры батареи и датчик силы тока. Система запуска — традиционная, а стартеры компонуются планетарным редуктором мощностью 0,8-1,1 кВт. Привод навесных агрегатов приводится в работу единым ремнем, который не имеет отдельного натяжителя (справочно: регулируется натяжение при помощи перемещения генератора).
РЕАЛЬНЫЙ РАСХОД ТОПЛИВА, НА ПРИМЕРЕ, TOYOTA AVENSIS 2018 С ДВС 2ZR—FAE 1.8 MPI 147 Л.С
В таблице ниже для наглядности отражена справочная информация касательно реального расхода горючего атмосферным бензомотором 1.8 MPI серии 2ZR-FAE с системами фазорегуляции ValveMatic/Dual VVT-i в городском/загородном/комбинированном форматах езды. Сведения базируется на паспортных данных модели Avensis марки Toyota с передним приводом 2WD в кузове T270 (2018 года выпуска), силовой агрегат которой функционирует в компании с шестиступенчатой механической коробкой переключения передач (6-МКПП).
СПИСОК МОДЕЛЕЙ TOYOTA, КОМПОНУЕМЫХ ДВИГАТЕЛЕМ 1.8 MPI СЕРИИ 2ZR—FAE
— Тойота Королла в кузове Е170, одиннадцатое поколение до и после первого обновления (годы выпуска: с апреля 2013 по июль 2018).
— Тойота Королла в кузове Е210, двенадцатое поколение до первого обновления (годы выпуска: с ноября 2018 по настоящее время).
— Тойота Аурис в кузове Е150, первое поколение до и после первого обновления (годы выпуска: с октября 2006 по июль 2012).
— Тойота Аурис в кузове Е180, второе поколение до и после первого обновления (годы выпуска: с августа 2012 по март 2018).
— Тойота Авенсис в кузове Т270, третье поколение до первого обновления (годы выпуска: с октября 2008 по декабрь 2011).
— Тойота Авенсис в кузове Т270, третье поколение после первой модернизации (годы выпуска: с октября 2011 по июль 2015).
— Тойота Авенсис в кузове Т270, третье поколение после второй модернизации (годы выпуска: с марта 2015 по июль 2018).
— Тойота Версо в кузове R20, первое поколение до и после первого обновления (годы выпуска: с марта 2009 по октябрь 2017).
СИЛЬНЫЕ И СЛАБЫЕ СТОРОНЫ “АТМОСФЕРНИКА” СЕРИИ 2ZR—FAE ОБЪЕМОМ 1.8 ЛИТРА
ЧАСТЫЕ ПОЛОМКИ И БОЛЯЧКИ ДВС 2ZR—FAE 1.8 (ПО ОТЗЫВАМ АВТОВЛАДЕЛЬЦЕВ)
1. Недолговечный водяной насос газораспределения. Срок службы водяной помпы рассматриваемого двигателя в большинстве случав не превышает 60-80 тысяч километров пробега, а цепной привод ГРМ имеет свойство вытягиваться по прошествии 130-150 тысяч километров пробега.
2. Повышенное потребление моторного масла. Наиболее частой хронической болячкой японского бензомотора по праву считается жор масла, он же масложор, от которого страдают многие двс семейства “Toyota ZR-Series”. Особенно актуальной данная проблема становится после 100 тысяч километров пробега. Некоторые специалисты рекомендуют для уменьшения масложора переходить на синтетические моторные масла 0W-20 по шкале SAE. В среднем же, расход масла от замены до замены (из расчета на 10 тысяч километров пробега) нередко достигает 2,5-3,0 литров смазки и более. Как утверждают автомеханики, повышенный расход масла на угар является конструктивной особенностью обозреваемого силового агрегата.
3. Посторонние стуки и шумы со стороны работающего двигателя. По отзывам многих владельцев японских автомобилей, работа мотора после 90-100 тысяч километров пробега может сопровождаться посторонними шумами в виде стуков или цоканья. Виновником подобных шумов зачастую выступает недоработанная муфта фазорегулятора системы VVT-i. Подобная неприятность зачастую легко решается по гарантии у дилера или привыканием автовладельца к посторонним шумам.
4. Плавающие обороты на холостых. Также нередко в обозреваемом японском моторе появляются плавающие обороты, которые в большинстве случаев возникают на холостых оборотах. Как правило, причиной неприятности выступает нагар, который образуется во впускном коллекторе и/или на дроссельной заслонке. Проблема достаточно быстро устраняется прочисткой системы при помощи специальной автохимии.
5. Частые сбои в работе механизма Valvematic. Высокотехнологичный механизм газораспределения Valvematic к сожалению, не выделяется надежностью в процессе функционирования. Так, например, в системе с регулярной частотой подглючивает контроллер, в следствии чего, борткомпьютер выдает кучу ошибок, что приводит к глушению двигателя. В большинстве случаев данная неприятность разрешается с помощью перепрошивки электронного блока управления (ЭБУ) системы Valvematic, в более редких случаях, заменой недоработанного контроллера.
ИНТЕРВАЛЫ РЕГЛАМЕНТНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ МОТОРА 2ZR—FAE 1.8 MPI
Как рекомендуют многие автоспециалисты, в силовую установку 1.8 MPI серии 2ZR-FAE с системой ValveMatic лучше всего заливать оригинальное моторное масло “Toyota Motor Oil” с вязкостью 5W-20 по шкале SAE или аналогичное, которое соответствует допускам завода-изготовителя.
В заключении добавим, что рассмотренный в обзоре атмосферный бензомотор Toyota серии 2ZR-FAE объемом 1.8 литра считается крепким середняком рынка и относится к в меру надежным маркетинговым силовым агрегатам с приемлемым по современным меркам предельным ресурсом до замены (капитальный ремонт двс конструктивно не предусмотрен). Со слов производителя, концерна Toyota, ориентировочный срок службы двигателя 2ZR-FAE 1.8 MPI с механизмом фазорегуляции ValveMatic находится в пределах 260-280 тысяч километров пробега. В реальности же, по отзывам владельцев автомобиля Тойота Аурис, при соблюдении межсервисного интервального обслуживании двс серии 2ZR-FAE в соответствии с регламентом завода-изготовителя, ресурс силового агрегата часто составляет 330-360 тысяч километров пробега и более.
ИСТОЧНИК МАТЕРИАЛА — НАШ КАНАЛ ЯНДЕКС ДЗЕН
БЛАГОДАРИМ ВАС ЗА ВНИМАНИЕ! ПРОЯВЛЯЙТЕ ВЗАИМОУВАЖЕНИЕ НА ДОРОГАХ!