Блок цилиндров 4zz fe

Авто помощник

Серия моторов ZZ не слишком украсила имидж Toyota. С самого первого 1ZZ не все шло по плану, особенно, что касается ресурса и надежности. Самый маленький агрегат серии – 4ZZ-FE, который выпускался с 2000 по 2007 годы для бюджетных комплектаций Короллы и ряда ее аналогов. На мировом рынке было продано немало единиц авто с данным двигателем, поэтому информации о его конструкции, плюсах и минусах достаточно.

Блок цилиндров 4zz fe

Конструктивно двигатель 4ZZ-FE мало чем отличается от 3ZZ – несколько более мощной и объемистой версии. Конструкторы заменили коленвал и сделали ход цилиндра гораздо меньше. Это позволило уменьшить объем, а также сделать мотор более компактным. Но это также оставило все традиционные неполадки и проблемы данной силовой установки, о которых известно очень много.

Видео:Тойота королла,4ZZ,расточили блок,обзор запчастей,прогары клапанов,ч1Скачать

Тойота королла,4ZZ,расточили блок,обзор запчастей,прогары клапанов,ч1

Технические характеристики 4ZZ-FE – главные данные

Мотор выпускался в качестве бюджетной альтернативы более объемистым агрегатам. Создатели планировали меньший расход топлива, улучшение характеристик для городской поездки. Но вышло не все так гладко, как хотелось. На трассу на данном агрегате лучше вообще не выезжать, да и в городе старт со светофоров получается уж очень вялым.

Главные характеристики двигателя следующие:

Рабочий объем1.4 л
Мощность ДВС97 л.с. при 6000 об/мин
Крутящий момент130 Н*м при 4400 об/мин
Блок цилиндровалюминиевый
Головка блокаалюминиевая
Количество цилиндров4
Количество клапанов16
Диаметр цилиндра79 мм
Ход поршня71.3 мм
Тип подачи топливаинжектор, MPI
Тип топливабензин 95, 98
Расход топлива:
— городской цикл8.6 л / 100 км
— загородный цикл5.7 л / 100 км
Привод системы ГРМцепь

Пусть крутящий момент и доступен довольно рано, это не дает мотору никаких преимуществ в эксплуатации. 97 лошадок хватило бы в данной конфигурации для Яриса, но никак не для более тяжелых автомобилей.

Кстати, ставили данный агрегат на Toyota Corolla 2000-2007, Toyota Auris 2006-2008. На Королле агрегат захватил целых три версии: E110, E120, E150. Сложно объяснить, почему тойотовцы так и не сделали толковой замены этой силовой установке раньше.

Блок цилиндров 4zz fe

Видео:4ZZ-FE Тойота Королла 120. Правильная капиталка мотора. Наконец то она приехала! Часть 1Скачать

4ZZ-FE Тойота Королла 120. Правильная капиталка мотора. Наконец то она приехала! Часть 1

Основные преимущества агрегата 4ZZ-FE

Наверное, преимуществом можно назвать отсутствие гидрокомпенсаторов, которые к тому времени уже были на многих других моторах. Здесь приходится вручную регулировать клапана, искать информацию о зазорах. Но зато нет дорогостоящего ремонта и замены этих самых компенсаторов. Также замена маслосъемных колпачков проходит легче и не доставляет столько финансового дискомфорта.

Также стоит выделить такие преимущества:

  • при спокойной поездке получается вполне адекватный расход топлива в любых условиях;
  • нет проблем с температурными режимами эксплуатации, если хорошо работает охлаждение;
  • генератор обслуживается, а также ремонтируется стартер – замена бендикса дешевле, чем установка нового устройства;
  • не нужна замена ремня – на моторе установлена цепь ГРМ, нужно менять только ремень генератора;
  • в комплекте с двигателем шли очень надежные японские МКПП, ходят они дольше самого мотора;
  • среди плюсов также отмечают умеренную требовательность к качеству топлива.

Возможность проводить простой ремонт стартера, а также простая регулировка клапанов – вот и все серьезные преимущества данной установки. Но ДВС рассчитан на 200 000 км, именно таков его ресурс. Так что особых ожиданий при покупке машины с таким двигателем под капотом быть не должно. Если покупаете авто с большим пробегом, будьте готовы к свапу.

Видео:Королла 2007: Переделка после питерскихСкачать

Королла 2007: Переделка после питерских

Недостатки мотора 4ZZ-FE – список неприятностей

По поводу проблем данной линейки силовых установок можно говорить очень долго. Многие владельцы сталкиваются с большим расходом. Это возможно из-за различных экологических приборов, которых здесь появилось очень много. Шумы под капотом и звон цепи – нормальное явление. Менять натяжители можно, но помогает это не всегда. Такая конструкция агрегата.

Блок цилиндров 4zz fe

Доставляют неприятности такие особенности установки:

  1. Замена цепи требуется уже к 100 000 км пробега. Теряется весь смысл установки этой цепи, лучше бы спроектировали двигатель под обычный ремень ГРМ.
  2. Очень часто требуется замена термостата, а его выход из строя чреват перегревом или сбоем рабочей температуры силовой установки.
  3. Снять ГБЦ проблематично, равно как и провести ремонт в случае выхода из строя основных деталей этого блока.
  4. Для адекватной работы на Тойота Королла потребуется установка подогревателя, в зимнее время агрегат сложно прогревается до рабочих температур.
  5. Вопрос обслуживания довольно дорогой. Нужно лить хорошие жидкости, ставить оригинальные комплектующие, цены на которые не самые низкие.
  6. Ресурс даже при аккуратной эксплуатации – 200 000 км. Это очень мало даже для такого малого агрегата.

Многих интересует, гнет ли клапана на 4ZZ-FE, если перескочила цепь. Проблема в том, что при перескоке цепи вполне вероятен выход из строя сразу нескольких дорогих узлов ГБЦ. Так что про загнутые клапана вам переживать не придется. Если это произошло, скорее всего, выгоднее найти контрактный агрегат с небольшим пробегом. Это сэкономит ваши деньги.

Видео:Королла 4ZZ FE нет компрессииСкачать

Королла 4ZZ FE нет компрессии

Как увеличить мощность 4ZZ-FE?

В отзывах можно найти много отчетов о тюнинге данного двигателя. Но заниматься этим можно только в том случае, если в гараже у вас лежит запасная установка в рабочем состоянии. После увеличения мощности ресурс мотора сократится. Да и при хороших вложения удастся получить сверху до 15 лошадиных сил.

Чип-тюнинг практически ничего не дает. Судя по тем самым отзывам, это только разбалансирует двигатель и выводит из строя его основные узлы. А вот замена системы впрыска и выхлопа может дать результат. Дальше идти не стоит. Турбокиты от TRD для данного агрегата не выпускались, а устанавливать какие-либо «колхозные» варианты очень не рекомендуют специалисты.

Видео:Тойота королла,4ZZ,расточили блок,комплект для ремонта двс,ч4Скачать

Тойота королла,4ZZ,расточили блок,комплект для ремонта двс,ч4

Выводы – хорош ли силовой агрегат от Тойота?

Наверное, линейка ZZ оказалась одной из самых неудачных в корпорации Toyota. Даже если вы будете регулярно лить дорогое масло и ставить оригинальные фильтры, доехать до 250 000 км у вас практически нет шансов. Мотор разваливается после завершения своего негласного ресурса.

Запчасти на него довольно дорогие, контрактные двигатели доступны, их цена стартует с 25 000 рублей. Но если уж 4ZZ вышел из строя, можно подобрать что-то более презентабельное для вашего автомобиля.

В эксплуатации с 4ZZ-FE также происходит много всяческих неприятностей. Мелкие ремонты окажутся дорогим занятием для владельца. Все это говорит о том, что агрегат не самый надежный, он вообще не подлежит капитальному ремонту и относится к разряду одноразовых установок.

Видео:TOYOTA Corolla 1.6 (1ZR-FE) - Долой императорскую ЛАПШУ!Скачать

TOYOTA Corolla 1.6 (1ZR-FE) - Долой императорскую ЛАПШУ!

Блок цилиндров 4zz fe

Eugenio,77
mail@toyota-club.net
© Toyota-Club.Net
Dec 2003 — Nov 2019

1ZZ-FE (1.8 EFI VVT) — поперечного расположения, с распределенным впрыском, для исходно-переднеприводных легковых автомобилей. Запущен в серию с 1997 г, снят с производства во второй половине 2000-х. Применение: Allion/Premio 240, Celica 230, Corolla 110U..130..140, Corolla/Fielder/Runx/Allex/Spacio 120, Isis, Lotus Elise, Matrix 130, MR2 30, MR-S, Opa, Pontiac Vibe, RAV4 20, Vista 50, Voltz, Will VS, Wish 10.
3ZZ-FE (1.6 EFI VVT). Применение: Avensis 220..250, Corolla 110..120..140, Corolla Verso 120..10.
4ZZ-FE (1.4 EFI VVT). Применение: Corolla 110..120, Corolla/Auris 150.

1ZZ-FE (1.8 EFI)

Читайте также: Цилиндры навивные из минваты

Блок цилиндров 4zz fe

Механическая часть

В двигателе применяется алюминиевый (легкосплавный) блок цилиндров, изготовленный методом литья под давлением, с тонкостенными чугунными гильзами. Это стало вторым, после серии MZ, опытом Toyota по внедрению массовых «легкосплавных двигателей». Гильзы вплавлены в материал блока, а их специальная неровная внешняя поверхность способствует максимально прочному соединению и улучшенному теплоотводу. Безусловным преимуществом стало снижение массы двигателя (

130 кг у предшественников того же рабочего объема).

Блок цилиндров 4zz fe

Отличительная особенность моторов нового поколения — открытая сверху рубашка охлаждения, негативным образом сказывается на жесткости блока, но дает технологическую возможность изготавливать блок в пресс-формах. Традиционные блоки с закрытыми рубашками охлаждения прочнее и надежнее, но более трудоемки на стадии подготовки разовых форм, имеют бóльшие допуски и требуют, соответственно, бóльшего объема последующей механической обработки прилегающих поверхностей и постелей подшипников.

Другая особенность блока цилиндров — массивный картер, объединяющий опоры коленчатого вала. Линия разъема блока и картера проходит по оси коленвала. Алюминиевый (точнее, легкосплавный) картер выполнен как одно целое с залитыми в него стальными крышками коренных подшипников и сам по себе дополнительно увеличивает жесткость блока цилиндров.

Блок цилиндров 4zz fe

Двигатель 1ZZ-FE относится к «длинноходным» моторам — диаметр цилиндра 79 мм, ход поршня 91,5 мм. Это способствует лучшей тяге на низах, уменьшает тепловые потери через стенки более компактной камеры сгорания. С другой стороны, высокая средняя скорость движения поршня ухудшает условия маслосъема и повышает требования к кольцам — на практике это проявилось особенно ярко.

При проектировании двигателя идея снижения трения и максимальной компактности стала преобладающей, что выразилось и в уменьшении диаметра и длины шеек коленчатого вала — соответственно, выросли удельные нагрузки и износ.

Блок цилиндров 4zz fe

Для снижения потерь при значительном рабочем ходе была уменьшена юбка поршня, что не лучшим образом сказалось на его охлаждении. Кроме того, Т-образные в проекции поршни на свежих тойотах начинали стучать при перекладке значительно раньше, чем их классические предшественники родом из 90-х.

Блок цилиндров 4zz fe

Поршни соединяются с шатунами полностью плавающими пальцами. Крышки шатунов крепятся болтами без использования гаек.

Огромным недостатком всех новых тойотовских моторов стала их «одноразовость». Капитальный ремонт двигателя производителем не предусматривается, перегильзовать блок «по-заводскому» невозможно в принципе (хотя от безысходности и эти моторы кустарно гильзуются, с использованием неоригинальных запчастей или подходящих аналогов от других марок). Даже с ремонтным размером вкладышей коленвала возникают серьезные проблемы.

Головка блока цилиндров легкосплавная. Камеры сгорания — конического типа (при подходе поршня к верхней мертвой точке, рабочая смесь направляется к центру камеры и формирует в районе свечи зажигания вихрь, способствуя наиболее быстрому и полному сгоранию топлива). Компактный размер камеры и кольцевой выступ днища поршня (улучшающий наполнение и по-своему формирующий потоки смеси в пристеночной области — на ранней стадии сгорания давление нарастает равномернее, а на поздней — увеличивается скорость горения) способствовали снижению вероятности детонации.

Блок цилиндров 4zz fe

Интересна конструкция седел клапанов. Вместо традиционных стальных запрессовываемых, на 1ZZ-FE применены т.н. «лазерно-напыляемые» седла. Они в несколько раз тоньше обычных и способствуют лучшему охлаждению клапанов, позволяя отдавать тепло в тело головки блока не только через стержень, но и в значительной степени через тарелку клапана. Также их применение позволило, несмотря на небольшой диаметр камеры сгорания, увеличить диаметр впускных и выпускных портов, что вместе с уменьшением диаметра стержня клапана (до 5,5 мм) улучшило течение воздуха через порт. Естественно, что эта конструкция также получилась абсолютно неремонтопригодной.

Блок цилиндров 4zz fe

Газораспределительный механизм — 16-клапанный DOHC. Снижение массы клапана позволило уменьшить усилие клапанных пружин, небольшая ширина кулачков распределительного вала (менее 15 мм) означала снижение потерь на трение. Кроме того, Toyota отказалась от регулировки зазора в клапанах с помощью шайб в пользу, если можно так сказать, «регулировочных толкателей» различной толщины, стаканчики которых совмещают функции прежнего толкателя и шайбы (это имело бы смысл только для высокооборотистого форсированного движка, но в данном случае просто сделало регулировку зазора максимально сложной и дорогой процедурой, которой владельцы стали просто пренебрегать).

Блок цилиндров 4zz fe

Очередным радикальным для массовых тойотовских двигателей новшеством стал привод ГРМ с помощью однорядной роликовой цепи малого шага (8 мм) с выносным гидронатяжителем (снабженным храповым механизмом и пружиной преднатяга) и форсункой для смазки. В теории это означает более высокую надежность по сравнению с ременным приводом и отсутствие необходимости относительно частых замен. Но на практике. О повышенной шумности работы двигателя говорить даже излишне. У цепи обязательно появляется гидронатяжитель, который даже на тойотах не отличается большим ресурсом. Появляются подверженные износу успокоитель и башмак натяжителя (пусть и не производства ЗМЗ, но принципы работы и износа у них общие). А главная проблема — «удлинение», тем большее, чем длиннее сама цепь. У нижневального мотора с короткой цепью это не доставило бы проблем, но в обычном DOHC приходится использовать длинные цепи. Часть производителей борется с этим, вводя промежуточную звездочку и делая две относительно короткие цепи, заодно этим удается уменьшить диаметр ведомых звездочек — при приводе обоих валов единой цепью расстояние между ними и ширина головки могут получиться довольно большими — хотя возникают и свои проблемы с повышенной шумностью, увеличением количества элементов, надежностью крепления дополнительной звездочки. Впрочем, у ZZ цепь простая и откровенно длинная.

Блок цилиндров 4zz fe

Хотя применение цепи и подразумевало уменьшение затрат на техобслуживание, но на деле произошло скорее обратное. Иногда цепь не требует замен и после 200 т.км пробега, но куда чаще критически удлиняется уже к 150 т. км (что проявляется шумом в работе, а то и ошибками по фазам газораспределения из-за рассинхронизации коленчатого и распределительного валов). При ее замене целесообразно было бы одновременно заменить и все прочие элементы привода (звездочки, натяжитель, направляющую), поскольку бывшие в эксплуатации элементы способствуют быстрому «старению» и новой цепи, но поскольку звездочка впускного распредвала идет в сборе с приводом VVT, то ее обычно оставляют без внимания.

Самый первый вариант 1ZZ-FE внешнего рынка (тип ’97, для ZZE110 до 08.1999) имел фиксированные фазы, но уже тип ’98 получил систему VVT-i (изменения фаз газораспределения). Звездочка с приводом VVT установлена на распределительном валу впускных клапанов, предел изменения фаз — 40°. Отдельное описание принципов работы Toyota VVT-i приведено по ссылке. Как средство достижения баланса между тягой на низах и мощностью на верхах, наличие VVT можно только привествовать, не забывая про состояние масла и проходимость масляных каналов на пожилых машинах.

Масляный насос циклоидного типа установлен на крышке цепи привода ГРМ и приводится непосредственно от коленчатого вала. Масляный фильтр расположен вертикально под двигателем, отверстием вверх (что отчасти решает традиционные проблемы с давлением масла сразу после запуска).

Блок цилиндров 4zz fe

Поток охлаждающей жидкости проходит через блок по U-образному маршруту, охватывая цилиндры с обеих сторон и улучшая охлаждение. Привод помпы осуществляется от общего ремня привода навесных агрегатов, термостат — механический «холодный» (80-84°C), для предотвращения обмерзания к корпусу дроссельной заслонки подведена линия обогрева.

Блок цилиндров 4zz fe
1 — расширительный бачок, 2 — термостат, 3 — насос ОЖ, 4 — радиатор, 5 — нагреватель ATF, 6 — корпус дроссельной заслонки, 7 — нагреватель.

Впуск и выпуск

В сравнении с классическими моторами сразу заметно новое расположение коллекторов — впуск спереди, выпуск сзади. В значительной степени это диктовалось «экологическими» пожеланиями — максимально ускорить прогрев нейтрализатора после запуска, разместив его максимально близко к двигателю. Но для компактного подкапотного пространства машин младших классов такое раскаленное соседство было не лучшим, поэтому катализатор ушел за двигатель и под днище.

Длинный впускной тракт способствует увеличению отдачи на низких и средних оборотах, однако при переднем расположении впускного коллектора сделать его достаточно протяженным затруднительно. Поэтому вместо традиционного цельнолитого коллектора с «параллельными» патрубками, на первых 1ZZ-FE (тип ’97 и ’98) появился «паук», похожий на выпускной, с четырьмя алюминиевыми трубчатыми воздуховодами равной длины, ввареными в общий литой фланец. Плюс — изготовливемые прокатом воздуховоды имеют намного более гладкую поверхность, чем литые, минус — не всегда безупречная сварка фланца и труб.

Впрочем, начиная с тип ’00 японцы упростили конструкцию, заменив сложный металлический коллектор обыкновенным пластиковым. Во-первых — для экономии цветного металла и упрощение технологии, во-вторых — ради снижения нагрева воздуха на впуске из-за меньшей теплопроводности пластмассы.

Читайте также: Из чего делают главный тормозной цилиндр

Блок цилиндров 4zz fe

Система впрыска топлива

Система управления — «L-type SFI», с датчиком массового расхода воздуха (MAF) типа «hot wire», который совмещен с датчиком температуры воздуха на впуске.

Блок цилиндров 4zz fe
1 — ECM, 2 — электропневмоклапан EVAP, 3 — адсорбер, 4 — датчик положения дроссельной заслонки, 5 — регулятор холостого хода (ISCV), 6 — датчик расхода воздуха / температуры воздуха на впуске, 7 — форсунка, 8 — клапан VVT, 9 — датчик положения распределительного вала, 10 — катушка зажигания, 11 — датчик детонации, 12 — датчик положения коленчатого вала, 13 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 14 — кислородный датчик.

Впрыск топлива — традиционный распределенный, в нормальных условиях — секвентальный. Впрыск может быть синхронизированным (один раз за цикл, при одном и том же положении коленчатого вала, с коррекцией продолжительности впрыска) или несинхронизированным (одновременно всеми форсунками).

Блок цилиндров 4zz fe

В топливной системе тоже произошли заметные изменения. Чтобы уменьшить нагрев и испарение топлива, Toyota отказалась от схемы с линией возврата топлива и вакуумным регулятором. Теперь регулятор давления устанавливается в узел погружного топливного насоса, объединенного с топливным фильтром. Соединения линий стали «быстроразъемными».

Блок цилиндров 4zz fe

Демпфер пульсаций давления установлен на топливном коллекторе.

Блок цилиндров 4zz fe

Форсунки с многоточечным распылителем оптимизированы для мелкодисперсного рассеивания топлива. Они устанавливаются уже не в коллектор, а в саму головку блока цилиндров.

Блок цилиндров 4zz fe

Привод дроссельной заслонки на тип ’98/00 — механический, управление холостым ходом — классическим регулятором типа «rotary solenoid».

Блок цилиндров 4zz fe
Блок цилиндров 4zz fe

На моноприводных моделях, запускавшихся в производство после 2004-го, появилась дроссельная заслонка с электронным управлением (ETCS): привод двигателем постоянного тока, бесконтактный двухканальный датчик на эффекте Холла, плюс отдельный датчик положения педали акселератора. ETCS выполняет и функции управления частотой вращения холостого хода (ISC) и, на более поздних моделях, VSC.

Блок цилиндров 4zz fe
1 — датчик положения педали акселератора, 2 — реле топливного насоса, 3 — ECM, 4 — электропневмоклапан EVAP, 5 — адсорбер, 6 — топливный насос, 7 — датчик положения дроссельной заслонки, 8 — привод ETCS, 9 — датчик расхода воздуха / температуры воздуха на впуске, 10 — форсунка, 11 — клапан VVT, 12 — датчик положения распределительного вала, 13 — катушка зажигания, 14 — датчик детонации, 15 — датчик положения коленчатого вала, 16 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 17 — кислородный датчик (B1S1), 18 — кислородный датчик (B1S2).
Блок цилиндров 4zz fe

В первой половине 2000-х был внедрен плоский широкополосный пьезоэлектрический датчик детонации, в отличие от старых датчиков резонансного типа, регистрирующий более широкий диапазон частот вибраций.

Блок цилиндров 4zz fe
1 — пьезоэлемент, 2 — изолятор, 3 — стальной грузик, 4 — контрольный резистор, 5 — виброплстина. A — плоский тип, B — резонансный тип.

Варианты установки кислородных датчиков (89465) — или перед нейтрализатором (внутренний рынок), или до и после нейтрализатора (внешний рынок). На версиях с ETCS внутреннего и североамериканского рынка в определенный момент передний кислородник заменили датчиком AFS (89467).

Блок цилиндров 4zz fe
Блок цилиндров 4zz fe
1 — расширитель, 2 — атмосферный воздуха, 3 — нагреватель.

В системе зажигания на тип ’97 и ’98 использовалась бестрамблерная схема DIS-2 (одна катушка на две свечи), однако c ’00 все двигатели получили схему DIS-4 — отдельные катушки зажигания для каждого цилиндра, выполненные в виде свечных наконечников. Плюсы — точность определения момента подачи искры, отсутствие высоковольтных линий и механических вращающихся деталей (не считая роторов датчиков), меньшее количество циклов работы каждой отдельной катушки. Минусы — катушки (да еще и совмещенные с коммутаторами) в колодцах головки блока заметно нагреваются, момент зажигания невозможно подрегулировать, выше чувствительность к состоянию свечей. На практике, при традиционной трамблерной системе катушка (особенно выносная) практически не фигурировала среди выходящих из строя деталей, но в DIS любого производителя их замена (не говоря уж об особых случаях, вроде «модулей зажигания») стала обычным делом.

Свечи зажигания — стандартные, на ранних типах с DIS-2 — с двумя боковыми электродами (Denso K16TR11), с DIS-4 — самые обычные Denso K16R-U11/NGK BKR5EYA11.

Привод навесных агрегатов (генератор, компрессор кондиционера, насос охлаждающей жидкости, насос ГУР) осуществляется единым ремнем. Плюс — компактность (один шкив на коленвалу), минус — надежность (больше нагрузка на ремень, невысокий ресурс натяжителя, из-за насоса системы охлаждения нельзя в крайнем случае сбросить ремень заклинившего устройства).

Блок цилиндров 4zz fe
1 — коленчатый вал, 2 — насос ГУР, 3 — натяжитель, 4 — насос ОЖ, 5 — генератор, 6 — компрессор кондиционера.

Так что же в итоге? Тойотовцы создали современный для своих лет, мощный и достаточно экономичный двигатель. Но история с маслом получилась настолько громкой, что заслуженно подпортила репутацию всех тойотовских двигателей нового поколения. Хорошо еще, что «плановый» угар масла хотя бы не обездвиживает автомобиль в самый неподходящий момент, поэтому в канонической тройке тойотовских моторов третьей волны ZZ занимают некое промежуточное положение — между удачными NZ и срывающими головки AZ.

Борьба между технологичностью и надежностью, в которой Toyota раньше практически всегда стояла на стороне потребителя, все же закончилась не в пользу долговечности. И жаль, что альтернативы двигателям новых поколений больше нет.

3ZZ-FE (1.6 EFI) / 4ZZ-FE (1.4 EFI)

По сравнению с 1ZZ-FE заметны совсем небольшие отличия:
— Коленвал с 4-я противовесами вместо 8-и.
— Форсунки с 4-я отверстиями в распылителе вместо 12-и.

С 2004-го 3ZZ-FE получил электронную дроссельную заслонку (ETCS).
4ZZ-FE оставался с механическим приводом до самого конца. Кроме того, он несколько выпадал из общего ряда со своими штатными свечами FR8KCU, не говоря уж про «бошевский» блок управления двигателем.

2ZZ-GE (1.8 EFI VVTL-i)
Блок цилиндров 4zz fe

С переходом к двигателям нового поколения перед тойотовцами встал вопрос о новом заряженном моторе для переднеприводных моделей, на замену 4A-GE и 3S-GE. Во-первых, он должен был иметь такие же габариты, что и 1ZZ-FE, во-вторых — литровую отдачу «на уровне лучших мировых аналогов», в-третьих — максимально облегченную конструкцию. Само собой, форсировать нужно было по оборотам, а не при помощи наддува, и при этом совместить высокую мощность на максимальных оборотах с нормальной тягой на низах.

Первый 2ZZ-GE, созданный при традиционном участии мотористов Yamaha, появился на внешнем рынке вместе с новой Celica 230 в конце 1999 года.

2ZZ-GE имеет ряд радикальных отличий от остальных двигателей серии.

Главной гордостью мотористов стал новый алюминиевый блок на основе MMC (это не «мицубиси моторс», а «композит» с алюмо-силикатными волокнами и включениями).

Блок цилиндров 4zz fe

Дело в том, что 1ZZ представляет собой весьма длинноходный движок, поэтому и дальше форсировать его по оборотам при неизменном соотношении диаметра цилиндра и хода поршня было невозможно. В результате диаметр вырос до предела, а толщина перемычки между цилиндрами уменьшилась до 5,5 мм. Тоньше уже нельзя — иначе прокладка вообще не будет уплотнять газовый стык. Даже если в это расстояние и можно было бы вставить стальную гильзу, то все равно температура на перемычке превысила все допустимые пределы — поэтому тойотовцам пришлось применить своеобразную композитную гильзу.

Основные проблемы такой конструкции возникают при литье и, ввиду отсутствия традиционной чугунной гильзы, никак не выводятся:
— равномерность застывания (образуются раковины) и «непролитости»
— пористость (процесс отвердевания замедляется около включений с более низкой теплопроводностью)
— трещины (из-за разной скорости застывания в области включений MMC и в основной массе алюминия, на поверхности формы и внутри нее)

Блок цилиндров 4zz fe

С литьевыми дефектами тойотовцы борются сильным предварительным нагревом формы, ламинарным заполнением ее жидким металлом, вакуумированием форм и т.п.

Невелика у MMC и стойкость к задирам — как известно, стальная гильза или чугунный блок сохраняют следы хона очень долго, а вот в случае алюминиевой гильзы происходит даже не «срезание», а «смятие» сетки хона (поверхность пластически деформируется). Победить этот момент невозможно, поэтому стойкость максимально сбалансировали составом композита — и объявили ее просто «достаточной».

Поршень для этого двигателя изготавливается по той же технологии MMC с алюмо-силиктными волокнами, а снаружи на юбку дополнительно наносится железо- и фосфорсодержащее покрытие для увеличения твердости.

Довольно долго пришлось подгонять друг у другу т.н. «гильзы» и поршневые кольца, чтобы износ все-таки шел в основном за счет колец, а не заведомо слабого в этом отношении цилиндра.

Вторым революционным для тойоты нововведением стала система VVTL-i (Variable Valve Timing and Lift — изменяемые фазы газораспределения и высота подъема клапанов).

Читайте также: Цилиндр заднего тормоза 1111

Традиционная VVT-i, аналогичная 1ZZ, отвечает за улучшение тяги на низких оборотах, а дополнительная часть — за максимальную мощность и максимальный момент, «подбрасывая угля» при частоте вращения более 6000 об/мин (высота подъема клапанов увеличивается с 7,6 мм до 10,0/11,2 мм).

Сам по себе механизм VVTL-i устроен достаточно просто. Для каждой пары клапанов на распредвале имеется два кулачка с разным профилем («спокойным» и «агрессивным»), а на рокере — два разных толкателя (соответственно, роликовый и скользящий). В нормальном режиме рокер (и клапан) приводится от кулачка со спокойным профилем через роликовый толкатель, а подпружиненный скользящий толкатель работает вхолостую, перемещаясь в рокере. При переходе в форсированный режим давлением масла перемещается стопорный штифт, который подпирает шток скользящего толкателя, жестко соединяя его с рокером. Когда давление жидкости снимается, пружина отжимает штифт и скользящий толкатель вновь освобождается.

Изощренная схема с разными толкателями объясняется тем, что роликовый (на игольчатом подшипнике) дает меньшие потери на трение, но, при равной высоте профиля кулачка, обеспечивает меньшее наполнение (мм*град), а на высоких оборотах потери на трение почти выравниваются, так что с точки зрения получения максимальной отдачи становится выгоднее скользящий. Роликовый толкатель изготовлен из закаленной стали, а скользящий, хоть и использует ферросплав с повышенными противозадирными свойствами, все равно потребовал применения особой схемы орошения маслом, установленной в головке блока.

Блок цилиндров 4zz fe
Работа на низких и средних оборотах
Блок цилиндров 4zz fe
Работа на высоких оборотах

Самой ненадежной частью схемы стал стопорный штифт. Он не может за один оборот распредвала встать в рабочее положение, поэтому неизбежно происходит соударение штока со штифтом при их частичном перекрытии, от чего износ обоих деталей только прогрессирует. В конце концов он достигает такой величины, что штифт постоянно будет отжиматься штоком в исходное положение и не сможет зафиксировать его, поэтому постоянно будет работать только кулачок низких оборотов. С этой особенностью боролись тщательной обработкой поверхностей, уменьшением веса штифта, увеличением давления в магистрали, но до конца победить ее не смогли. А на практике по-прежнему случаются поломки оси и штифтов этого хитроумного рокера.

Второй распространенный дефект — срезается болт крепления оси коромысел, после чего та начинает свободно вращаться, подвод масла к рокерам прекращается, и VVTL-i в принципе не выходит в форсированный режим, не говоря уж о нарушении смазки всего узла.

Остальные доработки можно считать только сопутствующими. Потрудились инженеры над масляным поддоном, чтобы при перегрузках насос не захватывал воздух. Установили впускной коллектор с крупным резонатором, а на выпуске вставили перегородку, призванную снижать потери тепла и быстрее разогревать катализатор.

Блок цилиндров 4zz fe

С нормальной звукоизоляцией моторного отсека при плотной компоновке возникли проблемы, поэтому борьба с шумом начинается уже в самом движке, с резиновых проставок между впускным коллектором и головкой.

В активе у Toyot’ы появился новый, технологичный, довольно компактный, легкий и мощный двигатель. Причем, в отличие от предыдущих форсированных моторов, он в достаточной степени эластичен и может нормально тянуть на низких и средних оборотах, а на максимале — и поддать копоти.

В пассиве, кроме особенностей обычного 1ZZ:
— Сильно выросла степень сжатия (до 11,5), поэтому номинальным стал бензин с высоким ОЧ (95-й).
— Недоведенная конструкция рокеров VVTL-i.
— Одноразовость конструкции, характерная для всего нового поколения движков, усугубляется повышенными нагрузками и своеобразностью материалов — это самый не-живучий из заряженных тойотовских двигателей. Как показывает опыт, по надежности он даже рядом не стоял с 4A-GE и 3S-GE.

• Основная проблема серии ZZ настолько общеизвестна и тотальна, что вошла в народный фольклор — речь о повышенном расходе масла на угар, который часто проявлялся даже на новых машинах еще во время действия гарантии. Основная причина — конструктивные ошибки, приводящие к залеганию колец.

«Проблемы были с движками до 2001 года, потом их исправили и теперь все в порядке» — к такой нехитрой дезинформации часто прибегают те, кто лично заинтересован в поправке безнадежно испорченной репутации серии. На самом деле, неоднократные попытки тойотовцев решить вопрос только переборкой и установкой новой модификации колец были абсолютно бесполезны.

Сколь-нибудь заметный результат дала только серьезная модернизация в середине 2005-го, когда появились новые поршни, очередное поколение поршневых колец, на пол-литра увеличился номинальный заправочный объем системы смазки. В рамках расширенной 7-летней гарантии более удачливым владельцам меняли short-block в сборе (

$4800), но устраняющим дефект за свой счет придется ограничиться комплектом поршней (

$200) и обязательной заменой маслосъемных колпачков (а в идеале — не забыть о цепи привода ГРМ и сальниках коленвала).

Блок цилиндров 4zz fe

Отличия новых поршней — вместо четырех небольших дренажных отверстий были сделаны восемь крупных, в нижней части канавок маслосъемных колец появились выточки. Откровенно «колхозную» практику самостоятельного рассверливания отверстий для стока масла вряд ли можно приветствовать, да и проходят «народные» дырки не совсем так, как на новых оригинальных поршнях.

Блок цилиндров 4zz fe

По состоянию на начало 2010-х для большинства моделей актуальной модификацией поршней считается 13101-0D062 (внешний рынок) и 13101-22180 (внутренний рынок). Первые «правильные» поршни (13101-22032) тоже имеют право на существование, хотя и отличаются от -22180 отсутствием специального антифрикционного покрытия на юбке. Разумеется, комплект поршневых колец также должен относиться к последним модификациям (13011-22220/22221, 13011-0D111). Новый щуп с пресловутой зеленой меткой на ручке (15301-0D011, 15301-22050) отличается от старого только смещенными вверх точками уровня масла.

Блок цилиндров 4zz fe

• Но нередко при вскрытии двигателя (даже с пробегом 150-200 т.км) выявляется крайне мрачная картина — или на гильзах отсутствует регулярная сетка хона, или они вообще отполированы до зеркального блеска.

Блок цилиндров 4zz fe

В цивилизованных условиях для «одноразовых» моторов с залитыми в алюминиевый блок тонкостенными гильзами это должно быть однозначным приговором. Но «здесь вам не тут» — и по рф колесит немало «откапиталенных» ZZ. Причем, не затрудняя себя поисками качественных деталей и лишними тратами, чаще всего в них ставят сомнительного происхождения гильзы для моторов ваз-классики, кто-то растачивает штатные гильзы под неоригинальные ремонтные поршни. Поскольку результаты таких ремонтов уже сложно называть «тойотами», более целесообразной выглядит установка «контрактного» двигателя из поздних выпусков, благо что моторы 1ZZ-FE были широко распространены на всех рынках (включая Японию). А вот владельцам 3ZZ-FE и 4ZZ-FE не позавидуешь — эти двигатели устанавливались только на европейские версии (в Японии вместо них использовали куда более удачные 1NZ-FE).

По иронии, классические тойотовские моторы можно было спокойно «капиталить», но в большинстве случаев для устранения возрастного масляного аппетита им хватало простой «переборки». Когда при тех же пробегах просятся в ремонт ZZ, это с куда большей вероятностью означает необходимость «капиталки» — но, увы, уже непредусмотренной.

• В самом конце карьеры открылся еще один структурный дефект 3ZZ-FE и 4ZZ-FE до 2008 года — стук в двигателе, вызванный продольным люфтом коленвала. Предписание: замена коленчатого вала с вкладышами подшипников и упорными полушайбами.

Блок цилиндров 4zz fe

Остальные моменты относятся скорее к обще-тойотовским эксплуатационным особенностям.

• Традиционная болезнь «треска» привода VVT после холодного запуска на ZZ выражена не так ярко, как на других сериях и носит скорее возрастной характер. Впрочем, «неудачные» приводы были и здесь, поэтому при борьбе с шумом в ГРМ или с натяжением цепи стоит заменить привод на наиболее свежий вариант (13050-22012, еще лучше -0D010). Настоятельно рекомендуется менять звездочку с приводом VVT и при больших переборках движка.

• Еще раз стоит напомнить про ограниченный ресурс цепи привода ГРМ и еще более ограниченный ресурс ее гидронатяжителя.

• Неустойчивые или заниженные обороты холостого хода и «утренний трабл тойоты» — имеют место быть, но не имеют универсального решения. Обязательна регулярная очистка корпуса дроссельной заслонки и клапана ISCV от нагара и шлама, не возбраняется очистка MAF-сенсора. Впрочем, не стоит забывать, что регулятор холостого хода, датчик расхода воздуха, катушки зажигания. — не являются «вечными». Ну а если после всех возможных замен проблема остается, то не мешает обратиться к мировому опыту и фирменным бюллетеням — оказывается, сами тойотовцы боролись с подобными симптомами, меняя топливные насосы из-за недостаточного давления, меняя или перепрошивая блоки управления двигателем.

📹 Видео

Toyota 1ZZ, 4ZZ-FE. Капитальный ремонт двигателя.Скачать

Toyota 1ZZ, 4ZZ-FE. Капитальный ремонт двигателя.

Кратко о двигателе Тойота Королла 4ZZ-FE (1.4)Скачать

Кратко о двигателе Тойота Королла 4ZZ-FE (1.4)

Плавают обороты плюс вибрация двигателя Тойота Королла 120 левый рульСкачать

Плавают обороты плюс вибрация двигателя Тойота Королла 120 левый руль

4ZZ-FE Тойота Королла 120. Сборка двигателя в процессе. В гостях у моториста. Часть 2.Скачать

4ZZ-FE Тойота Королла 120. Сборка двигателя  в процессе. В гостях у моториста. Часть 2.

Toyota 4ZZ-FE поломки и проблемы двигателя | Слабые стороны Тойота мотораСкачать

Toyota 4ZZ-FE поломки и проблемы двигателя | Слабые стороны Тойота мотора

Toyota Corolla капитальный ремонт двигателя 3ZZ-FEСкачать

Toyota Corolla капитальный ремонт двигателя 3ZZ-FE

Гильзовка Блока! Как Делается и Зачем!Скачать

Гильзовка Блока! Как Делается и Зачем!

4zz-fe ремонтСкачать

4zz-fe ремонт

Эксперименты: Из чего сделаны цилиндры блоков двигателей 1NZ 2AZ 1ZZСкачать

Эксперименты: Из чего сделаны цилиндры блоков двигателей 1NZ 2AZ 1ZZ

Капитальный ремонт двигателя Тойота Королла 3ZZ FE Toyota Corolla 3ZZ FE engine overhaulСкачать

Капитальный ремонт двигателя Тойота Королла 3ZZ FE Toyota Corolla 3ZZ FE engine overhaul

Метки ГРМ двигателя 1ZZ 2ZZ 3ZZ 4ZZСкачать

Метки ГРМ двигателя 1ZZ 2ZZ 3ZZ 4ZZ

Тойота Королла 120 4ZZ-FE пробег 300К+. Диагностика.Скачать

Тойота Королла 120 4ZZ-FE пробег 300К+. Диагностика.

Toyota Corolla 4zz fe 1.4, замена муфту vvt-i.Скачать

Toyota Corolla 4zz fe 1.4, замена муфту vvt-i.

"ГТ" Капремонт двигателя 3ZZ-FE (1ZZ-FE)! Часть 1. (Подробная).Скачать

"ГТ" Капремонт двигателя 3ZZ-FE (1ZZ-FE)! Часть 1. (Подробная).
Поделиться или сохранить к себе:
Технарь знаток