Двигатель Тойота 1g fe: характеристики, неисправности и тюнинг

К концу семидесятых годов двадцатого века компания Toyota успела прославиться продукцией, характеристики и качество которой, на тот момент, не превосходил ни один конкурент на рынке. К тому времени назрел вопрос усовершенствования выпускаемых моторов «М» версии.

Так, в 79 году двадцатого века с конвейера корпорации сошел первый двигатель с маркировкой 1G EU (позже FE), положивший начало новой серии. Конструкция первого двигателя проста, предназначалась для установки на автомобили с задним приводом, класса «Е» и «Е+». Позже, базовый мотор неоднократно дорабатывался, выпущен ряд модификаций, среди которых 1G FE получила негласный титул надёжного агрегата в классе. Новые технологий и идеи, применяемые на моторах, для того времени считались новаторскими, заложили основу современного двигателестроения и стали толчком для дальнейшего совершенствования.

Toyota Altezza 1998 год выпуска:

Характеристики

Тип двигателя	бензиновый
Мощность	135 — 170 л.с. (99 — 125 кВт)
Крутящий момент	195 Н·м
Объем	2.0 л (1988 куб. см.)
Конструкция	рядный
Тип топлива	бензин
Топливная смесь	Впрыскивание во впускной коллектор/Карбюратор
Система питания	всасывающее устройство
ГРМ	DOHC
Привод ГРМ	Зубчатый ремень
Тип охлаждения	жидкостное
Компрессия	10 : 1
Диаметр цилиндра	75 мм
Ход поршня	75 мм
Количество цилиндров	6
Количество подшипников коленчатого вала	7
Количество клапанов	24

Регламент обслуживания 1G FE 2,0 л/135 л. с.

Предусмотрена на двигатель 1G FE следующая периодичность замены расходников:

• ремень ГРМ полежит замене каждые 75000 км, навесного оборудования через 50000 км;
• тепловые зазоры клапанов рекомендовано регулировать после 30000 пробега;
• очистка вентиляции картера предусмотрена каждые 2 года;
• замену моторного масла производитель рекомендует через 7500 км вместе с масляным фильтром;
• топливный фильтр после 40000 пробега следует заменить;
• ежегодной замене подлежит воздушный фильтр;
• после упаковки ОЖ с завода присадки внутри антифриза теряют эффективность после 40000 км;
• ресурс свечей зажигания в системе DIS-4 движков составляет 20000 пробега;
• появление прогара во впускном коллекторе возможно через 60000 км.

Замена ремня 1G FE
Первый вариант (1988 – 1998 г.) считается более надежным, вторая версия (1998 – 2005 г.) экономичной, тяговитой и приемистой. В заднеприводных авто с заменой фильтра потребуется 4,0 л смазки класса SJ/SL ровно, а в полноприводных 4,2 л масла 5W20, 5W30, 10W30.

В системе зажигания DIS-6 (с 1998 года) свечи зажигания при прочих равных условиях прослужат дольше 30 тысяч км вместо 20.

Модификации

На основе блока выпускался ряд модификаций, отличавшихся мощностью и деталями конструкции:

1. Ранняя версия 1G EU, выпускавшаяся до 1988 г., применялась на седанах модели Crown в кузове S110. Базовый вариант имел степень сжатия 8,8 и развивал мощность 125 л.с. при 5400 об/мин. В 1983 г. появился форсированный вариант, имевший мощность 130 л.с. На такой модификации использовалась доработанная головка блока и поршневая группа со степенью сжатия 9,2. В 1986 г. появился вариант, дефорсированный до 105 л.с.
2. Путем установки 24-клапанной головки разработчики создали модель 1G GEU. Конструкция детали создана в сотрудничестве с компанией Yamaha, впускной коллектор оснащен заслонками для регулировки геометрии каналов. Ранняя версия, выпускавшаяся в 1983-86 гг., развивала 160 л.с. Впоследствии агрегат дефорсировали до 140 л.с. Двигатели устанавливались на седаны Chaser, Mark 2, Cresta и ряд других машин.
3. В 1986-88 гг. выпускался вариант предыдущего двигателя, оснащенный 2 турбокомпрессорами GT12. Мотор получил обозначение 1G GTEU, оснащался поршневой группой со сниженной до 8,5 степенью сжатия. При избыточном давлении наддува 0,5 бар агрегат развивал мощность 185 л.с.
4. Одновременно с GTEU была представлена линейка моторов GZEU/GZE, отличавшаяся применением механических компрессоров модели SC14. В зависимости от времени производства мощность составляет 160-170 л.с. при степени сжатия 8 и избыточном давлении наддува до 0,5 бар.
5. В 1988 г. появился 150-сильный атмосферный вариант 1G GE, отличавшийся применением датчика абсолютного давления воздуха. Одновременно разработали 1G GTE, оснащенный турбокомпрессором с давлением наддува до 0,75 бар. Двигатель развивает до 210 л.с. при 6200 об/мин.
6. Модификация 1G FE создана для базовой комплектации машин Mark 2 X90, Crown S140 и ряда других седанов. На моторе применена оригинальная 24-клапанная головка, мощность составляет 135 л.с. В 1996 г. мотор модернизировали, подняв отдачу до 140 л.с.
7. В 1998 году была проведена крупная модернизация агрегата FE, которая привела к созданию последней серийной модификации FE Beams. На моторе ввели фазовращатель для распределительного вала выпускных клапанов, электронный дроссельный узел и улучшенный впускной коллектор с изменяемой длиной каналов. На двигателях используется поршневая группа, обеспечивающая степень сжатия 10. Мотор продержался на конвейере до 2005 г.

Применение

Первые двигатели предназначались для установки на автомобили с задним приводом, преследовалась цель укомплектовать машины, попадающие в класс «Е», «Е+». После удачной эксплуатации, решено усовершенствовать агрегат для применения на других автомобилях. Всего выделено семь поколений двигателя, перечень применения приведён в таблице ниже.

На какие машины ставился двигатель:

Тойота:

• Crown
• Mark 2
• Supra
• Altezza
• Chaser
• Cresta
• Soarer

Lexus:

• IS 200

Автомобиль Lexus IS 200 2005 года:

Особенности конструкции

Рядный 6-цилиндровый двигатель 1GR построен на базе блока цилиндров, изготовленного из серого чугуна. Применение такого материала позволило обойтись без гильз, рабочей поверхностью цилиндров является обработанный металл блока. На ранних версиях установлена 12-клапанная алюминиевая головка блока цилиндров с 1 распределительным валом. Позднее на ДВС стала применяться деталь с 24 клапанами и 2 валами для привода впускных и выпускных клапанов, соответственно.

На раннем моторе с 1 или 2 распределительными валами привод механизма осуществляется ремнем. В 1988 г. была разработана уменьшенная по ширине головка блока. Снижение габаритов было достигнуто путем изменения схемы привода — от ремня вращался только 1 вал. Для привода другого использовались шестерни с косозубым зацеплением. Нанесенные на шестернях распределительных валов метки ГРМ позволяют корректно установить фазы газораспределения. На всех модификациях моторов, кроме Beams, обрыв ремня не приводит к повреждению клапанов и поршней.

Для подачи топлива используется распределенный впрыск с электронным контроллером (система EFI). Вентилятор системы охлаждения оснащен специальной муфтой, которая включается при превышении порога температуры. В состав системы зажигания ранних модификаций входят 3 катушки зажигания, подключенные к цилиндрам с номерами 1-6, 2-5 и 3-4. На моторах Beams стали использоваться индивидуальные катушки, расположенные в свечных колодцах.

Устанавливаемые турбокомпрессоры оснащены регуляторами давления наддува. На ранних моторах применялись каталитические нейтрализаторы без обратной связи. Позднее стали устанавливать усовершенствованные узлы, обеспечивающие автоматическую корректировку состава смеси.

Описание устройства мотора 1G FE

Стоковая модель

Двигатель 2jz: обзор двигателя и технические характеристики

Первая разработка серии G с обозначением 1G EU, представляла собой чугунный блок с 6 цилиндрами, расположенными в ряд, и головкой на 12 клапанов. Мощность мотора достигала 125л.с./5400, а крутящий момент — 160Нм/4400. Последующие доработки конструкции помогли усилить характеристики и улучшить работу систем. Однако, рабочий объём двигателя, 1988 куб. см, размер цилиндра и ход поршня по 75 мм, остались неизменными для всей линейки.

При разработке Toyota 1G FE перед заводом стояла задача создать компактный современный двигатель взамен 1G EU. Для этого использовали узкую ГБЦ, ранее сконструированную инженерами Yamaha, в которую поместились 24 клапана: по 2 впуска и 2 выпуска на цилиндр. Блок цилиндров оставили чугунным.

Газораспределительный механизм построили по схеме DOHC с двумя распредвалами. Впускной вал приводился зубчатым ремнём, выпускной — от шестерни Twincam. Для регулировки теплового зазора использовали толкатели с регулировочными шайбами. Ремень ГРМ приводил также водяной насос и натягивался с помощью роликов.

Двигатель 1G FE работал под управлением ЭБУ. Инжекторную систему впрыска оснастили MAP-сенсором. Система зажигания работала от трамблера, который получал высокое напряжение от катушки. Первая модель агрегата не получила сложных электронных устройств.

Модернизация

В 1996 году вышла рестайлинговая версия 1G FE. Инженеры обновили систему управления, доработали форсунки. В результате удалось повысить мощность движка на 5 л. с. Настоящее обновление началось в 1998 году, когда потребовалось создать форсированный двигатель для Altezza на базе существующего задела.

В результате модернизации ДВС 1G FE с приставкой BEAMS превратился в самостоятельный агрегат, имеющий мало общего со стоковой версией. Поменялась конструкция головки, шатунно-поршневая группа, форсунки. Теперь на днищах поршней отсутствовали выточки. Для регулировки зазоров установили толкатели со сменными стаканчиками.

• систему впуска оснастили системой изменения фаз газораспределения VVT-i. Теперь на 6000 оборотах стандартный кулачок распредвала замещался кулачком с другим профилем, что позволило нарастить тягу для уверенного разгона;
• дроссельную заслонку заменили на электронную ETCS;
• впускной коллектор получил изменяемую геометрию, благодаря установке электропневмоклапана ACIS;
• контактное зажигание заменили на DIS6 — «систему зажигания без распределителя». Теперь на каждый цилиндр приходила своя катушка,что повысило точность и надёжность системы.

BEAMS стал мощнее, экономичнее и экологичнее предшественника. Степень сжатия повысили до 10 к 1. Экологические нормы выросли с Евро-2 до Евро-3.

Достоинства и недостатки

К преимуществам силовых агрегатов относят:

• надежность и долговечность конструкции при своевременном обслуживании;
• низкий уровень шума, отсутствие вибраций при работе;
• простая конструкция (версии мотора 1G FE без фазовращателя);
• хорошие мощностные и тяговые параметры (только для модификации Beams).

Недостатками являются:

• для системы смазки требуется масло высокого качества;
• срезание зубьев ремня привода ГРМ при низкой температуре;
• течи лобового сальника масляной помпы, которая имеет привод от ремня ГРМ;
• дефекты сенсоров давления масла;
• разрушение элементов системы зажигания из-за возраста моторов;
• отложения грязи в гидравлических компенсаторах (на версии Beams);
• загибание клапанов при обрыве ремня и низкий ресурс катушек зажигания (характерно для модификации Beams).

Усовершенствованный двигатель

Август 1998 года примечателен тем, что мотор 1G-FE претерпел серьёзные изменения. С этого момента агрегат носит название двигатель 1G FE с приставкой BEAMS (Breakthrough Engine with Advanced Mechanism System), дословно переводится как «Прорывной двигатель с усовершенствованной системой механизмов». Первым автомобилем, испытавшим на себе применение доработок, была Toyota Altezza.

У установки 1G FE BEAMS схема двигателя аналогична схеме, применяемой на двигателе 1G FE, однако агрегат обладает сложной начинкой головки остова, новой группой цилиндров и поршней, а так же усовершенствованным коленчатым валом. Задача конструкторов, не меняя конфигурации двигателя добиться увеличения мощности. Поэтому агрегат оснащен сложной электроникой: установлена система автоматического изменения фаз (VVT-i), электронное управление дроссельной заслонкой (ETCS). На смену трамблёру пришло бесконтактное электронное зажигание (DIS-6) с индивидуальной катушкой на каждый цилиндр. Применён механизм, управляющий геометрией впускного коллектора (ACIS). Частота вращения коленчатого вала и степень сжатия увеличены.

Двигатель Toyota 1G FE BEAMS:

• Двигатель 1G FE BEAMS характеристики:
• Период выпуска: 1998 – 2005 года;
• Камеры объёмного вытеснения: 6 штук, расположены в ряд;
• Объём двигателя: 2 литра;
• Кратность сжатия: 10:1;
• Клапанов: четыре на цилиндр, итого – 24 штуки;
• Головка остова: DOHC, привод за счёт ремня, VVTi;
• Мощность: 160 лошадей, 6200 оборотов в минуту;
• Подача топлива: инжектор, впрыск распределён (EFI);
• Зажигание: катушка на каждый цилиндр (DIS-6);
• Топливо: бензин АИ-95;
• Ресурс 300000 километров.

Важно! Силовая установка 1G-FE и 1G-FE BEAMS конструктивно разные механизмы. Взаимозаменяемость деталей и механизмов продуктов не возможна.

Применяемые идеи улучшили характеристики мотора. Однако модернизация имела и отрицательные последствия. Так, при обслуживании двигателя приходилось уделять внимание автоматическому изменению фаз, что несло дополнительные расходы. Кроме того, обрыв ремня механизма распределения газов теперь сопровождался поломкой клапанов.

Неисправности и ремонт

Распространенные дефекты моторов поколения 1G:

1. Повышенный расход масла свидетельствует о залегании поршневых колец. Явление считается нормальным с учетом срока эксплуатации моторов. В ряде случаев владельцам удается восстановить работоспособность путем заливки специальных присадок. Если расход масла не снижается, то требуется проведение капитального ремонта или замена двигателя на контрактный агрегат с заведомо малым пробегом.
2. На модификации Toyota 1G FE возникают проблемы с датчиком давления в системе смазки. Ремонт заключается в проверке давления масла тестовым манометром и замене поврежденного элемента. Рекомендуется проверить состояние проводки датчика. Сама система смазки является герметичной, течь возникает вокруг корпуса датчика, после установки новой детали дефект исчезает.
3. Плавающие обороты холостого хода являются следствием поломки или засорения клапана или дроссельного узла. На поздних моторах выходит из строя электрический привод заслонки. Для восстановления работоспособности требуется промывка деталей и замена изношенных элементов. При сборке необходимо быть внимательным, поскольку есть риск некорректного монтажа деталей.
4. Появление большого количества масла в каналах подачи сжатого воздуха. Дефект возникает вследствие естественного износа компрессора, который имеет ресурс 100-120 тыс. км. Ремонт заключается в замене вышедшего из строя узла.

Тюнинг

Конструкция двигателя не приспособлена для доработок. Единственной версией, пригодной для тюнинга, является мотор серии GTE. На агрегат устанавливается контроллер, позволяющий довести давление наддува до 1,1-1,2 бар. Для охлаждения сжатого воздуха применяется фронтальный радиатор, монтируемый перед теплообменником системы охлаждения. Повышение наддува требует использования более производительной топливной помпы и форсунок, также требуется замена блока управления впрыском на модернизированный.

Максимальная мощность доработанных моторов составляет 300 л.с. при сохранении ресурса и возможности каждодневной эксплуатации автомобиля. Дальнейшая доработка подразумевает отказ от 2 компрессоров в пользу 1 с увеличенной производительностью. Для обеспечения работоспособности необходима установка новой поршневой группы, которая позволит снизить степень сжатия. Недостатком такой доработки является высокая трудоемкость и стоимость.

• Разбор двигателя
• Разгон 0-100 км/ч (Toyota Mark II)
• Холодный запуск

Первое поколение

В течении восьми лет, конструкция его была неизменна. Однако выпуск, в 1996 году рестайлинг новых версий автомобилей, вынудил японскую компанию провести модернизацию кузовных элементов, а также двигателя, для получения более высоких мощностных параметров. По результатом этой модернизации мощность, а также вращающий момент выросли на 5 лошадиных сил и об/мин соответственно. Конструктивные изменения были не существенные.