Мотор Toyota 3ZZ-FE: характеристики ДВС

447 Просмотров

Парадоксально, но двигатели Тойоты серии «А» начали стремительно устаревать, благодаря непримиримой борьбе за экономичность и чистую экологию. Причина в том, что эти системы не в состоянии сократить вредные выбросы в атмосферу. Привести двигатели Тойоты серии «А» к современным допускам и необходимым критериям невозможно. Поэтому была разработана и пущена в эксплуатацию новая модификация — 3ZZ-FE. В первую очередь этот агрегат предназначался для Тойоты Королла и одну из модификаций Авенсиса.

Несмотря на то, что реклама всячески расхваливала и превозносила достоинства нового двигателя, он не оправдал ожидания, которые на него возлагали специалисты в данном сегменте агрегатов Тойота. Хотя японские конструкторы и производители применили самые современные технологические решения, следовали всем правилам и требованиям экологической чистоты, пришлось пожертвовать многими другими положительными сторонами. В первую очередь – это качество, ресурс работы двигателя, практичный сервис. Во всяком случае, Тойота уже не выпускала миллионные тиражи, начиная с внедрения серии ZZ.

По своей сути агрегат 3ZZ FE является копией легендарного 1ZZ FE с небольшой модернизацией.

Характеристики

95

Производство	Shimoyama Plant
Марка двигателя	3ZZ
Годы выпуска	2000-2007
Материал блока цилиндров	алюминий
Система питания	инжектор
Тип	рядный
Количество цилиндров	4
Клапанов на цилиндр	4
Ход поршня, мм	81.5
Диаметр цилиндра, мм	79
Степень сжатия	10.5
Объем двигателя, куб.см	1598
Мощность двигателя, л.с./об.мин	109/6000
Крутящий момент, Нм/об.мин	150/3800
Топливо	95
Экологические нормы	Евро 4
Вес двигателя, кг	—
Расход топлива, л/100 км (для Corolla E120) — город — трасса — смешан.	9.0 5.9 7.0
Расход масла, гр./1000 км	до 1000
Масло в двигатель	5W-30 10W-30
Сколько масла в двигателе	3.7
Замена масла проводится, км	10000 (лучше 5000)
Рабочая температура двигателя, град.
Ресурс двигателя, тыс. км — по данным завода — на практике	н.д. 200
Тюнинг — потенциал — без потери ресурса	150+ н.д.

Расход топлива

Расход топлива при сочетании с гидромеханическим автоматом находится в следующих ориентировочных значениях:

• за городом – 5,8 л;
• в городе – 9,1 л;
• смешанный цикл – 7.3 л.

Модель 3ZZ FE

На нем установлен коленчатый вал, который обладает меньшим поршневым ходом. Если на предыдущем двигателе поршень имел 91.5 мм., то на 3ZZ FE он составляет 81.5 мм. Высоту блока пришлось уменьшить. От этого форма стала квадратной конфигурации. Следует сказать, что в дальнейшем точно такая же схема конфигурации было использована для конструкции самого маленького двигателя – 4ZZ.

В дальнейшем, четвертая модификация серии «А» была снята с производства вследствие жесткой конкуренции, а, отнюдь, не плохим качеством. В пылу борьбы за экологическую чистоту, экономичность 4А устарел, по мнению специалистов. Было уже невозможным сократить количество вредных выбросов. Привести к установленным нормам. В силу этих обстоятельств, было принято решение о выпуске нового агрегата.

На какие авто устанавливался?

Toyota

Corolla E110	1999 — 2002
Corolla E120	2000 — 2006
Corolla E150	2006 — 2009
Avensis T220	1997 — 2002
Avensis T250	2003 — 2009

Отличия 3ZZ FE

• инжектор подает топливо по стандартной схеме. Конструкция не претерпела усложнений;
• двигатель не отличается большим весом. Если сравнивать его с аналогичными, то видимых различий нет;
• ГРМ имеет цепной привод;
• выброс вредных примесей снижен существенно (168 – 190 г/км);
• экономичность двигателя составляет примерно 7 км. на сотню пробега;
• надежность форсунок. Их отличает прочность и долгий срок службы;
• при правильной регулировке и эксплуатации, катушка зажигания не дает сбоев. Не следует забывать о периодической чистке и уходе за системой;
• долговечность поршней из-за их легкости;
• надежность навесного оборудования. Особо следует отметить стартеры, генераторы.

Регламентные работы, обслуживание 3ZZ FE

В перечень работ по обслуживанию двигателя входят:

1. Регулярная настройка клапанов. Это вызвано отсутствием автоматических толкателей (гидрокомпенсаторы не предусмотрены конструктивно). Периодичность составляет пробег от 40 до 50 тыс. км.
2. Своевременная замена свечей. Недоработка в этом плане грозит массой недостатков в работе двигателя.
3. Соблюдение надежной работы датчика температур. Перегрев двигателя чреват большими неприятностями.
4. Своевременная замена цепи ГРМ. Ее стоит менять вместе с натяжителем и успокоителем. Рекомендуется это проделывать при достижении 100 тыс. км. пробега.
5. Каждые 15 тыс. км. следует заменять фильтры. Но в наших условиях, когда качество бензина не соответствует нормам, лучше снизить этот порог до 8-10 тыс. км.
6. Каждые 30 тыс. км. следует менять ремни навесного оборудования.

Неисправности, неполадки, методы ремонта

При обзоре поломок двигателя, можно провести аналогию с агрегатом 1ZZ FE. Повышенный расход масла, шум при работе. С точки зрения долговечности, двигатель не выдерживает никакой критики. Примерный ресурс его составляет около 200 тыс. км.

Со всеми критическими замечаниями согласен и производитель. Не даром, уже через семь лет, ему нашлась замена – 1ZR.

Неисправности, характерные и распространенные

Самыми частыми поломками и недостатками можно считать:

• блок цилиндров не подлежит капитальному ремонту. Это важнейшее препятствие на пути продления сроков службы двигателя;
• цепь ГРМ со временем подвержена растягиванию. При работе двигателя издает излишний шум, гремит;
• на холостом ходу агрегата ощущается очень сильная вибрация. При замене опор двигателя, ситуация не улучшается. Это кроется в ошибке конструкции;
• прошивка электронного блок оставляет желать лучшего. Из-за этого случаются провалы, при старте автомобиля;
• беспричинный спад оборотов двигателя;
• при засоре в топливных баках, каналах или фильтрах, двигатель «троит». Ни в коем случае нельзя заливать низкооктановый или некачественный бензин;
• маслосъемные колпачки имеют малый срок работу. Быстро изнашиваются и выходят из строя.

Toyota 3ZZ-FE. Тюнинг. Чип-тюнинг двигателя

Следует заметить, что при разработке двигателя совсем не брались в учет его спортивные модификации. По этой причине найти любые комплектующие невозможно ни на рынке, ни в специализированных сервисах. Не рекомендуется «изобретать» что-либо новое. Не следует забывать, что самодеятельность подобного рода может обернуться непредвиденными затратами на ремонт.

Компрессор на двигателе 3ZZ-FE

Рациональным зерном тюнинга можно считать применение компрессора Toyota SC-14. Это возможно установить поршневую систему. Путем многочисленных манипуляций и хитроумных приемов, применением дополнительного оборудования (всяческих прокладок ГБЦ, пониженного давления — больше 0.5 бар, интеркулера, блоу офф, форсунки прямоточного выхлопа, настройки и прочие изобретения), возможно довести мощность до 150 лошадей с потреблением 98-го бензина.

Но не следует забывать! При огромных затратах на тюнинг, увеличение мощности обернется слишком маленьким ресурсом такого двигателя! Затраты и выгода будут несоизмеримы.

Технические характеристики 1ZZ FE 1,8 л/120 – 143 л. с.

Несмотря на то, что реклама всячески расхваливала и превозносила достоинства нового двигателя, он не оправдал ожидания, которые на него возлагали специалисты в данном сегменте агрегатов Тойота. Хотя японские конструкторы и производители применили самые современные технологические решения, следовали всем правилам и требованиям экологической чистоты, пришлось пожертвовать многими другими положительными сторонами. В первую очередь – это качество, ресурс работы двигателя, практичный сервис. Во всяком случае, Тойота уже не выпускала миллионные тиражи, начиная с внедрения серии ZZ.

По своей сути агрегат 3ZZ FE является копией легендарного 1ZZ FE с небольшой модернизацией.

Характеристики

95

Производство	Shimoyama Plant
Марка двигателя	3ZZ
Годы выпуска	2000-2007
Материал блока цилиндров	алюминий
Система питания	инжектор
Тип	рядный
Количество цилиндров	4
Клапанов на цилиндр	4
Ход поршня, мм	81.5
Диаметр цилиндра, мм	79
Степень сжатия	10.5
Объем двигателя, куб.см	1598
Мощность двигателя, л.с./об.мин	109/6000
Крутящий момент, Нм/об.мин	150/3800
Топливо	95
Экологические нормы	Евро 4
Вес двигателя, кг	—
Расход топлива, л/100 км (для Corolla E120) — город — трасса — смешан.	9.0 5.9 7.0
Расход масла, гр./1000 км	до 1000
Масло в двигатель	5W-30 10W-30
Сколько масла в двигателе	3.7
Замена масла проводится, км	10000 (лучше 5000)
Рабочая температура двигателя, град.
Ресурс двигателя, тыс. км — по данным завода — на практике	н.д. 200
Тюнинг — потенциал — без потери ресурса	150+ н.д.

На какие автомобили устанавливался

Toyota Corolla E110 1999 года

Изначально двигатель 4ZZ-FE устанавливался на Тойота Королла Е110 (1999—2002 годы).

Toyota Corolla E120

С неё плавно перекочевал на Е120 (2000—2007 г.), а затем и на Короллу Е150 (2006—2009 г.). Ещё одна модель Тойоты, под капотом которой можно встретить этот мотор — Аурис Е150 2006—2008 годов выпуска.

Toyota Auris E150

Модель 3ZZ FE

На нем установлен коленчатый вал, который обладает меньшим поршневым ходом. Если на предыдущем двигателе поршень имел 91.5 мм., то на 3ZZ FE он составляет 81.5 мм. Высоту блока пришлось уменьшить. От этого форма стала квадратной конфигурации. Следует сказать, что в дальнейшем точно такая же схема конфигурации было использована для конструкции самого маленького двигателя – 4ZZ.

В дальнейшем, четвертая модификация серии «А» была снята с производства вследствие жесткой конкуренции, а, отнюдь, не плохим качеством. В пылу борьбы за экологическую чистоту, экономичность 4А устарел, по мнению специалистов. Было уже невозможным сократить количество вредных выбросов. Привести к установленным нормам. В силу этих обстоятельств, было принято решение о выпуске нового агрегата.

Интересный факт! Применив новейшие технологии в духе современности, японцы удалось снизить количество выбросов, пожертвовав при этом ресурсом двигателя. Что повлияло на качество и практичность в худшем смысле.

Регламент обслуживания 2ZZ GE 1,8 л/190 л. с.

«Одноразовый» атмосферный рядный цельноалюминиевый двигатель 2ZZ GE требует следующего регламента ТО:

• цепь ГРМ прослужит около 150000 км;
• зазоры клапанов рекомендовано регулировать каждые 30000 пробега;
• очистка вентиляции внутри картера изготовителем предусмотрена каждые 2 года;
• завод рекомендует замену масла и фильтра через 7500 км;
• фильтр топливный нужно обновлять после 30000 пробега;
• согласно регламенту производителя воздушный фильтр меняют ежегодно;
• с завода внутри антифриза присадки теряют свойства после 40000 км;
• в системе зажигания DIS-4 ресурс свечей движков равен 20000 пробега;
• стенки во впускном коллекторе начинают прогорать через 60000 км.

Обслуживание 2ZZ GE

Частая смена масла обусловлена наличием системы VVTL-i и сложной схемой смазки стенок цилиндров.

Отличия 3ZZ FE

• инжектор подает топливо по стандартной схеме. Конструкция не претерпела усложнений;
• двигатель не отличается большим весом. Если сравнивать его с аналогичными, то видимых различий нет;
• ГРМ имеет цепной привод;
• выброс вредных примесей снижен существенно (168 – 190 г/км);
• экономичность двигателя составляет примерно 7 км. на сотню пробега;
• надежность форсунок. Их отличает прочность и долгий срок службы;
• при правильной регулировке и эксплуатации, катушка зажигания не дает сбоев. Не следует забывать о периодической чистке и уходе за системой;
• долговечность поршней из-за их легкости;
• надежность навесного оборудования. Особо следует отметить стартеры, генераторы.

Перечень модификаций ДВС

Производитель выпускает несколько вариантов мотора с наддувом для повышения крутящего момента и мощности:

• 225 л. с. для Toyota Corolla Compressor;
• 242 л. с. для Lotus Exige;
• 252 л. с. для Lotus 2 Eleven.

Модификация 2ZZ GE турбо

В этих модификациях используется специальное навесное оборудование – нагнетатели Eaton M45 0,25 бар, компрессоры Eaton M62 0,3 бар с интеркуллерами для промежуточного охлаждения воздуха. В обозначение силового привода изменения при этом не вносились.

Регламентные работы, обслуживание 3ZZ FE

В перечень работ по обслуживанию двигателя входят:

1. Регулярная настройка клапанов. Это вызвано отсутствием автоматических толкателей (гидрокомпенсаторы не предусмотрены конструктивно). Периодичность составляет пробег от 40 до 50 тыс. км.
2. Своевременная замена свечей. Недоработка в этом плане грозит массой недостатков в работе двигателя.
3. Соблюдение надежной работы датчика температур. Перегрев двигателя чреват большими неприятностями.
4. Своевременная замена цепи ГРМ. Ее стоит менять вместе с натяжителем и успокоителем. Рекомендуется это проделывать при достижении 100 тыс. км. пробега.
5. Каждые 15 тыс. км. следует заменять фильтры. Но в наших условиях, когда качество бензина не соответствует нормам, лучше снизить этот порог до 8-10 тыс. км.
6. Каждые 30 тыс. км. следует менять ремни навесного оборудования.

Необходимо помнить! Для всех двигателей внутреннего сгорания важнейшим показателем надежности является своевременная замена масла. На 3ZZ FE лучшим интервалом можно считать 7 тыс. км

Технические особенности

Двигатель 4ZZ-FE (продольный разрез): 1 — гидравлический клапан изменения фаз газораспределения; 2 — контроллер системы WT-i; 3 — распределительный вал; 4 — клапан; 5 — поршень; 6 — шкив привода вспомогательных агрегатов; 7 — крышка коренного подшипника; 8 — масляный насос; 9 — катушка зажигания; 10 — постель распределительного вала; 11 — свеча зажигания; 12 — шатун; 13 — задний сальник коленчатого вала; 14 — коленчатый вал

Блок цилиндров отлит из алюминия. В качестве гильз используются тонкостенные чугунные втулки, вплавленные в корпус блока. Внешняя часть гильз намеренно сделана неровной. Это увеличивает площадь поверхности, соединение получается максимально прочным и улучшается теплоотвод. Естественным преимуществом алюминиевого корпуса стал его вес. По сравнению с предыдущей серией двигателей такого же объёма масса снизилась на 30 килограмм.

Двигатель Тойота 4ZZ-FE имеет «длинноходную» конструкцию. Благодаря этому тяга на низах стала выше, а за счёт уменьшенной камеры сгорания снизилась тепловая нагрузка. Но не обошлось и без минуса.

Высокая скорость поршня ухудшает маслосъем и повышает требования к кольцам. Ремонт, связанный с их заменой — частое явление.

Коленвал двигателя 4ZZ-FE

Вообще проектируя двигатель, инженеры стремились сделать его как можно более компактным и снизить трение, повысив эффективность. И это у них получилось. Но одним из средств достижения цели стал уменьшенный диаметр и укороченные шейки коленчатого вала 4ZZ-FE. В результате вал стал более нагружен и изнашивается быстрее.

При увеличенной скорости и длине рабочего хода возрастает инерция. Для устранения явления укоротили юбку поршня, что негативно сказалось на температурном режиме.

Поршень мотора 4ZZ-FE

Большой минус многих современных силовых установок в их «одноразовости». И Тойота не исключение. Капитальный ремонт двигателя 4ZZ не предусмотрен производителем. Конечно находятся «кустари», которые перегильзовывают блок, используя неоригинальные детали, но такого ремонта хватит не надолго.

Правильно установить новые гильзы невозможно даже в заводских условиях.

Двигатель 4ZZ-FE (поперечный разрез): 1 — катушка зажигания; 2,10 — распределительные валы; 3, 11 — толкатели; 4 — выпускной коллектор; 5 — поршень; 6 — шатун; 7 — коленчатый вал; 8 — масляный насос; 9 — крышка головки блока цилиндров; 12 — форсунка; 13 — впускная труба; 14 — термостат; 15 — масляный фильтр

Новый мотор 1,4 сменил ремень ГРМ на цепь. В теории это должно было уменьшить траты на обслуживание, но вышло наоборот. У некоторых водителей цепь, конечно, ходит больше двухсот тысяч километров, но таких счастливчиков мало. Часто цепь растягивается уже к пробегу в 150 тысяч. Признаком этого служит шум механизма. Запущенные случаи чреваты асинхронной работой распределительного и коленчатого валов, что приводит к ошибочным газораспределительным фазам.

Рем. комплект цепи ГРМ

Вместе с растянувшейся цепью ГРМ 4ZZ-FE необходимо менять её натяжитель, направляющие и звёздочки. Если этого не сделать, то новая цепь прослужит меньше положенного срока. Но так как верхняя звездочка продаётся только в сборе с приводом системы газораспределения, мало кто этим заморачивается.

Неисправности, неполадки, методы ремонта

При обзоре поломок двигателя, можно провести аналогию с агрегатом 1ZZ FE. Повышенный расход масла, шум при работе. С точки зрения долговечности, двигатель не выдерживает никакой критики. Примерный ресурс его составляет около 200 тыс. км.

Со всеми критическими замечаниями согласен и производитель. Не даром, уже через семь лет, ему нашлась замена – 1ZR.

Неисправности, характерные и распространенные

Самыми частыми поломками и недостатками можно считать:

• блок цилиндров не подлежит капитальному ремонту. Это важнейшее препятствие на пути продления сроков службы двигателя;
• цепь ГРМ со временем подвержена растягиванию. При работе двигателя издает излишний шум, гремит;
• на холостом ходу агрегата ощущается очень сильная вибрация. При замене опор двигателя, ситуация не улучшается. Это кроется в ошибке конструкции;
• прошивка электронного блок оставляет желать лучшего. Из-за этого случаются провалы, при старте автомобиля;
• беспричинный спад оборотов двигателя;
• при засоре в топливных баках, каналах или фильтрах, двигатель «троит». Ни в коем случае нельзя заливать низкооктановый или некачественный бензин;
• маслосъемные колпачки имеют малый срок работу. Быстро изнашиваются и выходят из строя.

Недостатки и слабые места 4ZZ

Главная проблема всех моторов семейства ZZ − повышенный угар масла. Причём масложор был частым явлением даже у новых машин, находящихся на гарантии. Причина этого — залегание колец, происходящее из-за фатальных ошибок конструкторов при проектировании двигателя.

Залегшие маслосъемные кольца двигателя

И не верьте тем, кто говорит, что эту болезнь решили после 2001-го года. Немного улучшилась ситуация только после модернизации в 2005 году. Тогда тойотовцы заменили всю поршневую группу, включая кольца, и увеличили объём масла в картере на пол-литра.

На новых поршнях увеличили число и диаметр дренажных отверстий, а на нижней части колец сделали выточки.

На закате производства бензиновый 1.4 4ZZ-FE проявил ещё один минус — продольный люфт коленчатого вала. Проблема решалась его заменой вместе с ним ставили новые упорные полушайбы и вкладыши подшипников.

Упорная полушайба (стрелка №1) и вкладыш подшипника (стрелка №2)

Другие слабые места присущи для всех тойотовских двигателей. Треск, издаваемый при непрогретом моторе приводом VVT-i, проявляется чаще при больших пробегах. Ещё одна проблема заключается в уже, упоминаемой выше цепи ГРМ, хоть завод говорит, что её хватает на весь срок службы авто, на самом деле ресурс детали весьма ограничен, с ней часто выходит из строя гидронатяжитель.

Гидронатяжитель цепи ГРМ двигателя 4ZZ-FE

Toyota 3ZZ-FE. Тюнинг. Чип-тюнинг двигателя

Следует заметить, что при разработке двигателя совсем не брались в учет его спортивные модификации. По этой причине найти любые комплектующие невозможно ни на рынке, ни в специализированных сервисах. Не рекомендуется «изобретать» что-либо новое. Не следует забывать, что самодеятельность подобного рода может обернуться непредвиденными затратами на ремонт.

Компрессор на двигателе 3ZZ-FE

Рациональным зерном тюнинга можно считать применение компрессора Toyota SC-14. Это возможно установить поршневую систему. Путем многочисленных манипуляций и хитроумных приемов, применением дополнительного оборудования (всяческих прокладок ГБЦ, пониженного давления — больше 0.5 бар, интеркулера, блоу офф, форсунки прямоточного выхлопа, настройки и прочие изобретения), возможно довести мощность до 150 лошадей с потреблением 98-го бензина.

Но не следует забывать! При огромных затратах на тюнинг, увеличение мощности обернется слишком маленьким ресурсом такого двигателя! Затраты и выгода будут несоизмеримы.