Toyota 1MZ-FE — это 3,00 л (2994 куб.см.) V6, четырехтактный двигатель с водяным охлаждением наддува двигатель, изготовленный Toyota Motor Corporation с 1997 по 2007. Двигатель Toyota 1MZ-FE был удостоен награды 10 лучших двигателей Ward в 1996 году.
Двигатель 1MZ-FE имеет 6 цилиндров в V-образном расположении с углом наклона 60 °. 1MZ-FE оснащен легким алюминиевым блоком с коленчатым валом с четырьмя подшипниками и двумя алюминиевыми головками с двумя распределительными валами (DOHC) и четырьмя клапанами на цилиндр (24 всего). Двигатель Toyota 1MZ-FE оснащен системой SFI (последовательный многопортовый впрыск топлива) и системой зажигания Electronic Spark Advance (ESA) с отдельными катушками на каждой свече зажигания. Последние версии двигателей (после 1998 года) были оснащены системой VVTi (Variable Valve Timing) для впускных распределительных валов.
Диаметр отверстия и ход составляет 87,5 и 83 мм соответственно. Степень сжатия составляет 10,5: 1.
Двигатель Toyota 1MZ-FE производит от 186 л.с. (137 кВт; 184 л.с.) при 5300 об/мин до 220 л.с. (162 кВт; 217 л.с.) при 5800 об/мин максимальной мощности и от 267 Нм (27,2 кг · м) при 4000 об/мин до 304 Нм (31,0 кг · м) при 4400 об/мин крутящего момента в зависимости от года и модели автомобиля.
Разбивка кода двигателя выглядит следующим образом:
- Блок цилиндров 1MZ-FE
- ГБЦ 1MZ-FE
- Двигатель Toyota 1MZ FE 3,0 л/168 – 220 л. с.
- Технические характеристики 1MZ FE 3,0 л/168 – 220 л. с.
- Особенности конструкции
- Перечень модификаций ДВС
- Плюсы и минусы
- Список моделей авто, в которых устанавливался
- Регламент обслуживания 1MZ FE 3,0 л/168 – 220 л. с.
- Обзор неисправностей и способы их ремонта
- Варианты тюнинга мотора
Блок цилиндров 1MZ-FE
Двигатель 1MZ-FE имеет алюминиевый блок цилиндров в V-образном расположении под углом крена 60 °. С передней стороны цилиндров банка RH пронумерованы 1–3–5, а с передней стороны цилиндров банка LH пронумерованы 2–4–6. Порядок запуска этого двигателя 1–2–3–4–5–6. В двигателе установлены чугунные гильзы с прессованным уплотнением. Блок цилиндров содержит водяную рубашку, через которую прокачивается охлаждающая жидкость для охлаждения цилиндров.
Коленчатый вал поддерживается 4 подшипниками внутри картера. Эти подшипники изготовлены из меди и свинцового сплава. Коленчатый вал объединен с 9 полувесами для баланса. Масляные отверстия расположены в центре коленвала для подачи масла к шатунам, подшипникам, поршням и другим компонентам.
Поршни изготовлены из жаропрочного алюминиевого сплава. Поршневые штифты являются полностью плавающими, при этом штифты прикреплены к патрону поршня, но не к шатунам. Вместо этого на обоих концах поршневых пальцев установлены стопорные кольца, предотвращающие выпадение пальцев.
Toyota 1MZ – FE имеет два компрессора и одно кольцо контроля масла. Первое компрессионное кольцо изготовлено из стали, а второе компрессионное кольцо изготовлено из чугуна. Масляное кольцо также изготовлено из комбинации стали и нержавеющей стали. Наружный диаметр каждого поршневого кольца немного больше диаметра поршня, а гибкость колец позволяет им прижиматься к стенкам цилиндра, когда они установлены на поршне.
Диаметр цилиндра составляет 87,5, ход поршня — 83 мм, а степень сжатия — 10,5: 1.
| Блок цилиндров | |
|---|---|
| Сплав | алюминий |
| Коэффициент сжатия | 10,5: 1 |
| Диаметр цилиндра | 87,5 |
| Ход поршня | 83,0 |
| Поршневые кольца: компрессия/масло | 2/1 |
| Коренные подшипники | 4 |
| Внутренний диаметр цилиндра | 87,500-87,512 |
| Диаметр юбки поршня | 87,406-87,416 |
| Боковой зазор поршневого кольца | 21,997–22,006 |
| Внутренний диаметр втулки шатуна | 22,005-22,014 |
| Шатун большого конца диаметром | 56 000 |
| Диаметр основного цапфы коленчатого вала | 61 000 |
| Диаметр шатуна | 53 000 |
| Межосевое расстояние коленчатого вала | 41,5 |
ГБЦ 1MZ-FE
ГБЦ изготовлена из алюминиевого сплава, с впускным и выпускным расположением поперечного типа. Свечи зажигания расположены в центре камер сгорания.
Распредвалы выпускных клапанов 1MZ-FE приводятся в движение одним зубчатым ремнем, шестерня на распределительном валу выпускных клапанов входит в зацепление с зубчатым колесом распределительного вала впускных клапанов для его привода. Шатун распределительного вала поддерживается в 5 местах между толкателями клапанов каждого цилиндра и на переднем конце головки цилиндров. Смазка шеек и зубчатых колес кулачка достигается за счет подачи масла через отверстие для смазки в центре распределительного вала.
Выпускные и впускные клапаны оснащены пружинами с нерегулярным шагом, изготовленными из специальной пружинной углеродистой стали, которые способны следовать профилю кулачка на всех оборотах двигателя. Диаметр впускного клапана составляет 34,0, а выпускного — 27,3 мм.
Регулировка зазоров осуществляется с помощью системы внешнего типа прокладки, в которой регулировочные прокладки клапана расположены над толкателями. Это позволяет заменять прокладки без снятия распределительных валов.
| ГБЦ | |
|---|---|
| Тип ГРМ | DOHC, цепной привод |
| Клапаны | 24 (4 клапана на цилиндр) |
| Скорость впуска/выпуска | — |
| Диаметр тарелки клапана | ЗАБОР 34,0 |
| ВЫПУСКНАЯ 27,3 | |
| Длина клапана | ЗАБОР 95,45 |
| ВЫПУСКНАЯ 95,40 | |
Процедура затяжки головки и характеристики крутящего момента:
Денис — специалист в сфере автомобилей. Он имеет 5-летний опыт работы на СТО и пишет про новости в мире автомобилей. Теперь он делится своими знаниями с людьми, рассказывает про устройство и ремонт современных авто.
Двигатель Toyota 1MZ FE 3,0 л/168 – 220 л. с.
В серию MZ производителя Toyota вошли атмосферные V-образные бензиновые моторы с углом 60 градусов между 3 парами цилиндров внутри алюминиевого блока. Имеет двигатель 1MZ FE стальной кованый коленвал и улучшенную конструкцию клапанов, которая снижает вероятность изгиба при соударении с поршнями после обрыва ременной ГРМ передачи.
Технические характеристики 1MZ FE 3,0 л/168 – 220 л. с.
Внутри своей серии MZ в двигателе исполнения 1MZ FE присутствуют особенности:
- соотношение размера цилиндра и хода поршня 87,5/83 мм;
- объемы камер сгорания 3,0 л.
В этой серии особенностью является тот факт, что в 1997 году руководство компании Toyota решило увеличить мощность за счет турбирования мотора. Турбокит был разработан дочерним предприятием Racing Development TRD для автомобилей Toyota Camry, Sienna и Solara, позволил развить мощность 242 л. с.
Затем изменилась схема двигателя, на впускной распредвал была установлена гидромуфта VVTi для корректировки фаз газораспределения. Первые движки с фазокрутилкой комплектовались впускным коллектором с изменяемой геометрией. В литом силуминовом корпусе стояла заслонка с двумя улитками разной длины и EGR клапан рециркуляции выхлопа.
Затем произошла модернизация впускного тракта, дроссель получил электронное управление, но утратил изменяемую геометрию. Впускной коллектор стал полимерным для снижения себестоимости и облегчения конструкции ДВС. В рейтинге журнала Ward’s 1996 года было приведено описание параметров 1MZ FE в числе 10 лучших силовых бензиновых приводов.
Табличные технические характеристики 1MZ FE представлены ниже:
смешанный цикл 11 л/100 км
крышка подшипника – 84 Нм (коренной) и 48 Нм (шатунный)
Особенности конструкции
В первые годы выпуска двигатель 1MZ FE имел некоторые конструктивные особенности:
- V- образная архитектура ДВС с углом 60 градусов между цилиндрами;
- алюминиевый блок с сухими цилиндрами из несъемных чугунных гильз, отлитых по месту;
- двойная головка блока цилиндров по схеме DOHC 12V с каждой стороны блока;
- дроссельная заслонка с регулируемой геометрией (двойная улитка);
- система прямого зажигания DIS-3.
Затем в конструкцию внесли некоторые изменения:
- навесное – ресивер неизменяемой геометрии с электронным управлением;
- система синхронного зажигания для ликвидации сигналов в момент выпуска DIS-6.
В исполнении «тип’95» мотор 1MZ FE не имеет соударения клапанов и поршней. После установки гидромуфты VVTi на впускной распредвал этот же мотор гнет клапана поршнями из-за изменения конструкции.
Перечень модификаций ДВС
За время существования 1MZ-FE устройство ДВС модифицировалось, но маркировка осталась прежней, поэтому модификацией мотора версию с регулировками фаз ГРМ при помощи муфт VVTi можно считать условно. Позже частично изменилось навесное оборудование – вместо дроссельной заслонки с двумя улитками разной длины использовался дроссель с электронным управлением.
Плюсы и минусы
- ресурс больше 350000 км пробега;
- динамичные характеристики на всех оборотах;
- версии движка без VVTi не гнут клапаны при обрыве ременной передачи;
- модификации с регулировкой фаз экономичнее и быстрее.
Существуют проблемы с зимним запуском, напряженные тепловые режимы летом. В форсунки добавлены уплотнительные кольца и воздушные каналы, из-за чего их стоимость намного выше, чем у стандартных форсунок Bosch.
Список моделей авто, в которых устанавливался
В трех вариантах исполнения за годы своего существования мотор 1MZ FE можно было встретить под капотом следующих машин Toyota:
- Avalon – 1996 – 2004, флагманский седан, производится на Ближнем Востоке и в Северной Америке;
- Windom – 1996 – 2003, только для внутреннего рынка, седан класса Премиум;
- Sienna – 1998 – 2000, минивэн для Южной Кореи и Северной Америки;
- Camry Solara – 1999 – 2003, купе и кабриолет;
- Estima – 2000 год, только внутри Японии, стильный минивэн;
- Harrier – 2001 – 2005, среднеразменый кроссовер для Японии;
- Pronard – 2000 год, полноразмерный седан для внешних рынков.
Регламент обслуживания 1MZ FE 3,0 л/168 – 220 л. с.
В мануал официального производителя внесены сроки ТО на двигатель 1MZ FE следующего типа:
- после 10 тысяч км эксплуатации моторного масла и полнопоточного фильтра следует заменить смазку;
- производитель рекомендует использовать новый ГРМ ремень через 75 тысяч пробега;
- изготовителем аккумуляторной батареи указан ресурс источника питания 3 – 5 лет в зависимости от конструкции;
- охлаждающую жидкость специалисты завода Toyota советуют менять на рубеже 50 тысяч км;
- воздушный фильтр рекомендовано менять ежегодно, а топливный после 30000 пробега;
- у движков 1MZ FE нет гидрокомпенсаторов, поэтому следует каждые 30000 км регулировать тепловые зазоры клапанов шайбами;
- выпускной коллектор прогорает после 70 – 100 тысяч км;
- вентиляция картера забивается, нуждается в прочистке примерно через 20000 пробега;
- свечи выходят из строя после 20000 км.
Помпа приводится в движение ремнем ГРМ, поэтому запчасти меняют вместе для обеспечения одинакового ресурса.
Обзор неисправностей и способы их ремонта
Во время эксплуатации мотор 1MZ FE подвержен некоторым «болезням» в силу конструкционных особенностей:
2) выход из строя муфты VVTi
3) очистка или замена форсунок
Залитые в алюминиевый блок чугунные гильзы клапанов неремонтопригодны, поэтому в движке можно поменять все, кроме блока цилиндров.
Варианты тюнинга мотора
Устанавливался двигатель 1MZ FE в автомобили для внешнего рынка, поэтому комплекты КИТ выпускало и дочернее предприятие TRD, и сторонние производители. Наддувный тюнинг производится следующим образом:
- установка интеркуллера и компрессора 0,5 бар;
- форсунки в рампе 320 – 360сс;
- изменение сечения выхлопной трубы на 2,5 дюйма;
- версия прошивки идет в комплекте КИТа, для установки потребуется адаптер.
Подобный тюнинг обеспечит мощность в районе 270 л. с., но снизит эксплуатационный ресурс. Механический тюнинг для этого мотора ограничен, так как невозможно расточить цилиндры, очень дорого менять сразу 4 распредвала или 24 клапана.
Таким образом, мотор 1MZ FE обладает мощностью в разные годы производства 168 – 220 л. с. и высоким крутящим моментом. Ресурс от 300 тысяч км считается очень высоким, но невозможен капремонт алюминиевого блока цилиндров с несъемными гильзами.