Все про двигатель тойота 2az 2.4. Ремонт и сервисное обслуживание легковых автомобилей

Серия двигателей AZ от компании Toyota разрабатывалась в новом тысячелетии. Высокие технологии, сложная конструкция и, как следствие, высокие требования к качеству топлива и условиям эксплуатации. Мнение об агрегатах этой серии двоякое. В США проблем с агрегатами не замечалось, а вот наши водители один за другим публикуют жалобы на двигатель 2AZ-FE и его родственников.

2AZ-FE и его возможности

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!

Примечательным для всех силовых агрегатов этой серии было увеличение длины хода поршня. В данном двигателе это показатель составил 96 миллиметров. С одной стороны, это обеспечивали экономичность, но вторая сторона медали пророчила быстрый износ деталей мотора. У двигателя 2AZ-FE характеристики говорят о максимально широком охвате транспортных средств корпорации:

Основные недостатки агрегата 2AZ-FE в России

Многие владельцы автомобилей, на которых установлен двигатель 2AZ-FE, жалуются на постепенный перегрев агрегата. Происходит это при дальних поездках. Способствует перегреву конструкция двигателя, которая не любит длительных поездок на высоких оборотах. Следующим промахом инженеров является невозможность осуществить ремонт 2AZ-FE с малыми финансовыми потерями. При залегании колец, что часто наблюдалось в этой серии силовых агрегатов, меняется блок цилиндров в сборе. Это слишком затратная процедура. Пластиковый впускной коллектор не придает уверенности в надежности двигателя. Система VVT-i оправдала себя только в средней полосе США, где подобные агрегаты проходят до миллиона километров без заметных проблем.

Самым большим разочарованием для владельца авто с 2AZ-FE может стать отсутствие ремонтных размеров. При износе деталей двигателя из-за некачественного топлива или несоблюдения режимов эксплуатации агрегат меняется в сборе. Тонкостенный блок цилиндров просто не позволяет использовать ремонтные детали. Большинство наших соотечественников прибегают к поиску контрактного двигателя.

Сфера использования двигателя

Универсальность агрегата 2AZ-FE стала причиной его установки на многие модели концерна Toyota:

Серия AZ стала отличной заменой двигателей категории S. В коллекцию AZ крупнейшей японской автомобилестроительной компании вошли бензиновые четырехцилиндровые двигатели рядной конфигурации. Данная продукция включает в себя алюминиевую головку цилиндров со специальными распределительными валами и алюминиевый блок мотора из чугунных цилиндровых линз.

Отличительной чертой этой серии двигателей стало применение новейших инженерных технологий (как пример, камеры сгорания наклонного типа «squish» со смешенными центрами коленчатого вала и цилиндров). Стоит также отметить, что стальной коленвал оснащен пятью высококачественными подшипниками и восемью основными противовесами, что гарантирует сбалансированность и устойчивость всего механизма. Сам же двигатель 2AZ-FE обладает параметрами: 62,6*60,8*68,1 сантиметров. Сейчас ведется активное распространение новых двигателей бренда серии AR.

Технические параметры двигателей Toyota 2AZ-FE

К основным техническим характеристикам данной модификации моторов относятся:

1. Число цилиндров – 4.
2. Число клапанов – 16.
3. Наивысший показатель мощности – 160 лошадиных сил.
4. Объем – 2,4 литра.
5. Момент силы – при наличии 400 оборотов равняется 220 Н*м.
6. Диаметр цилиндра – 8,85 сантиметров.
7. Величина сжатия – 9,1 к 1.
8. Детонационная стойкость топлива (октановый показатель бензина) – от 95.

За счет универсальности вышеперечисленных технических характеристик мотора, данный механизм широк используется в транспортных средствах разной ценовой категории. Однако постоянное развитие современных технологий значительно снизило авторитет двигателей серии 2AZ-FE во всем мире. К основным же техническим и эксплуатационным преимуществам двигателей несомненно относятся: большое количество технических новшеств, экономичный расход топлива, простота конструкции. Недостатком является дорогостоящий и зачастую трудновыполнимый ремонт агрегата.

Технические параметры двигателей 2AZ-FSE

К основным техническим характеристикам моторов этой серии относятся:

1. Объем – 2,4 литра.
2. Наивысший показатель мощности – 163 лошадиных сил.
3. Диаметр цилиндра – 8,9 сантиметров.
4. Тип двигателя – цепной привод на бензиновом топливе.
5. На 100 километров расход топлива составляет – 9,5 литров.
6. Величина сжатия – 11.
7. Рабочий ход поршня – 9,6 сантиметров.
8. Механизм «старт-стоп» — отсутствует.

Различие моделей моторов Toyota 2AZ

• первая базовая модификация двигателя со степенью сжатия в 9,6 — 2AZ-FE. Этот аппарат обладает максимальной мощностью в 160 лошадиных сил. В конце 2008 года конструкция двигателя претерпела значительные изменения – были заменены распределительные валы, за счет чего величина сжатия увеличилась до 9,6, а мощность до 166 лошадиных сил;
• вторая модель двигателя 2AZ-FSE оснащена системой мгновенной впрыска топливной жидкости, величина сжатия составляет 11, а мощность 163 лошадиных сил. На сегодняшний день выпуск агрегата завершен;
• третья модель данной серии, гибридный двигатель, основанный на принципе Аткинсона — 2AZ-FXE. По сравнению с предыдущими версиями мотор имеет измененную конструкцию распределительных валов и высокую величину сжатия (12,5), мощность же двигателя составляет 130 либо 150 лошадиных сил.

Чем отличаются модификации двигателя FSE и FE?

К отличиям мотора FSE от FE специалисты относят:

• топливный насос высокого давления для дизельных двигателей. Давление механического насоса может достигать 120 бар (характерен для дизельных двигателей). Давление же электронасоса (у инжекторных двигателей) составляет порядка 3 бар;
• инжектор двигателя. Вихревые форсунки могут создавать разные формы топливного факела в зависимости от режима функционирования мотора: при мощностном режиме – коническая форма, при режиме сгорания бедной смеси – узко цилиндрическая форма;
• функционирование поршня двигателя. В основании агрегата предусмотрена специальное отверстие, посредством которого определяется направление топливовоздушной смеси в сторону свечи зажигания;
• впускная система двигателя. Модель FSE оснащается вертикальными впускными каналами – они создают «обратный вихрь» в цилиндре, определяя направление топливовоздушной смеси к свече сжигания (стандартные моторы имеют противоположную направленность вихря в цилиндре);
• дроссель, работающий на принципе электронного управления. Таким образом, автомобилист не контролирует функционирование заслонки, ее работа осуществляется с использованием датчика положения акселераторной педали. После этого электроблок управления запускает дроссельную заслонку посредством электродвигателя. Такой механизма сильно бьет по кошельку автовладельца.

Недостатки двигателей

Большинство автовладельцев, которые сталкивались с работой мотора 2AZ-FE отмечают быстрый перегрев аппарата в процессе длительных поездок. Данный агрегат не предназначен для длительной езды на высоких оборотах. Еще одним значительным минусом механизма водители называют дорогостоящее обслуживание и ремонт (например, при залегании колец необходима полная замена всех цилиндров). Слабой надежностью также отличается впускной коллектор из пластика.

Одним из самых важных недостатков данного агрегата является отсутствие ремонтных параметров. Такая ситуация приводит к тому, что при амортизации отдельных деталей мотора (зачастую из-за длительной эксплуатации или использования некачественного топлива) необходима полная замена агрегата. Это обусловлено тем, что тонкостенный цилиндрический блок не предназначен для применения ремонтных составляющих. Чтобы избежать этой проблемы, многие водители применяют контрактные двигатели.

Газораспределительный механизм привода

Под приводом ГРМ понимается шестнадцати клапанный DOHC, силовой привод проводится посредством однорядной роликовой цепи. Натяжение цепи осуществляется при помощи специализированного гидронатяжателя, а смазка с форсункой масляного типа.

Распредвал впускной системы оснащен датчиком привода модификации VVT (механизм определения периодов газораспределения), а также показателем предела фаз – 50 градусов. Наличие комплекта толкателей позволяет регулировать зазор в приводе клапанов. Благодаря этому водители не стремятся проводить дорогостоящую и трудно выполнимую механическую регулировку.

Износостойкость цепи достаточно непредсказуемый параметр. Предугадать, когда закончится ресурс цепи практически невозможно – это может быть, как 300000, так и 150000 километров пробега. Износ цепи отображается неприятным шумом в процессе функционирования и недочетами в периодах газораспределения. Автомобилисты со стажем рекомендуют проводить полную замену цепи и всех составляющих привода, так как старые рабочие детали приводят к «устареванию» отремонтированной или новой цепи. Однако этого совета придерживаются далеко не все водители, ведь звездочка впускного распределительного вала входит в комплект привода VVT. Своевременного ремонта требует гидронатяжатель системы, но это максимально быстрый и не затратный процесс.

Что водители думают о двигателе?

В летнее время расход топлива составляет порядка десяти литров, зимой же он может достигать двенадцати литров. На десять тысяч километров расходуется около трехсот миллилитров масла – это при том, что двигатель используется в городских условиях при езде на высоких скоростях. Некоторые водители отмечают, что для моторов Toyota расход масла слегка завышен.

Предлагаем вашему вниманию прайс на контрактный двигатель (без пробега по РФ) 2AZ-FE

________________________________________________________________________________________

Двигатель Toyota 2AZ-FE

Двигатель Toyota 2AZ-FE автомобилей Тойота Камри, Тойота Рав 4, Лексус РХ представляют собой четырехцилиндровый, рядный мотор с рабочим объемом 2,4 литра, с 16-клапанной головкой цилиндров.

Рис.212

Конструкция двигателя Toyota 2AZ-FE автомобилей Тойота Камри, Тойота Рав4, Лексус РХ

Клапанная крышка

Клапанная крышка выполнена из легкого магний-алюминиевого сплава.

Прокладка клапанной крышки выполнена из теплостойкого и долговечного акрилового каучука.

Прокладка головки блока цилиндров

Прокладка головки блока цилиндров стальная, многослойная. Для увеличения площади контакта по окружности цилиндров предусмотрены стальные пояски, благодаря чему повышается герметичность и надежность прокладки.

Блок цилиндров двигателя

Рис.214

Блок цилиндров мотора 2AZ-FE выполнен из легкого алюминиевого сплава.

Заливка чугунных гильз цилиндров непосредственно в блок цилиндров позволило уменьшить размеры блока.

В зоне постели коленчатого вала выполнены воздушные каналы. Это позволило сгладить колебания давления картерных газов, вызванное возвратно- поступательным движением поршней и уменьшить насосные (газодинамические) потери, что сказалось на повышении эффективного кпд.

Кронштейны масляного фильтра и компрессора кондиционера выполнены заодно с масляным поддоном. В блоке цилиндров выполнены также улитка насоса системы охлаждения и корпус термостата.

Гильзы цилиндров снаружи имеют развитую ребристую поверхность, обеспечивающую более прочное соединение гильзы с алюминиевым блоком цилиндров. Благодаря более надежному контакту, улучшается теплоотвод, в результате уменьшается тепловая нагрузка на гильзы и их деформация.

В рубашке блока цилиндров установлены дефлекторы охлаждающей жидкости.

Дефлекторы перераспределяют поток охлаждающей жидкости от среднего пояса цилиндра к верхней и нижней их частям, способствуя равномерному распределению температуры. Следствием перераспределения потока жидкости является снижение вязкости моторного масла на стенках цилиндров и уменьшение механических потерь.

Поршень

Поршень, с легкой и компактной юбкой, выполнен из алюминиевого сплава.

Для улучшения качества рабочего процесса на днище поршня выполнены клиновые вытеснители.

На юбку поршня, для уменьшения трения, наносится полимерное покрытие.

Шатун

Тело шатуна и шатунная крышка, для снижения массы, спекаются под давлением из высокопрочного стального порошка.

Шатунная крышка крепится к телу шатуна болтами, которые тянутся по пределу текучести, что повышает точность затяжки.

Для уменьшения трения ширина вкладышей уменьшена.

Коленвал двигателя toyota 2AZ-FE автомобилей Тойота Камри, Тойота Рав4, Лексус РХ

Пятиопорный кованый коленчатый вал имеет 8 противовесов.

Вал выполнен из стали.

Галтели шатунных и коренных шеек упрочнены накаткой роликом.

На коленвале предусмотрен привод зубчатого колеса уравновешивающего вала.

Уравновешивающий вал

Уравновешивающий вал предназначен для уменьшения вибрации.

Уравновешивающий вал N1 приводится непосредственно от коленчатого вала.

Для уменьшения уровня шума и снижения общей массы ведомое колесо привода уравновешивающего вала выполнено полимерным.

Рис.215

У рядного 4 цилиндрового двигателя toyota 2AZ-FE автомобилей Тойота Камри, Тойота Раф 4, Лексус РХ поршни цилиндров 1 и 4 и поршни цилиндров 2 и 3 двигаются в противофазах (180). Поэтому силы инерции возвратно-поступательного движения этих поршней и приведенной массы шатунов практически взаимно погашаются.

Однако из-за того, что точка, где поршень развивает максимальную скорость, находится ближе к ВМТ от средней точки хода поршня, сила инерции при движении вверх выше силы инерции при движении вниз. Неуравновешенная сила инерции второго порядка появляется дважды на один оборот двигателя.

Для погашения неуравновешенных сил инерции второго порядка уравновешивающие валы вращаются в противоположные стороны, в два раза быстрее коленчатого вала. Два уравновешивающих вала, которые вращаются в противоположные стороны, образуют систему, в которой гасятся собственные силы инерции.

Клапанный механизм

Для улучшения характеристики двигателя, уменьшения расхода топлива и выброса токсичных веществ в двигателе применяется механизм регулирования фаз газораспределения (VVT-i).

Впускной и выпускной распредвалы приводятся цепью.

Клапаны имеют увеличенную высоту подъема и для их привода используются толкатели без регулировочных шайб. У такого толкателя увеличена площадь контакта с кулачком распредвала.

Рис.216

Регулировка зазора клапанов производится путем выбора толкателей клапанов соответствующей толщины. Поставляются регулировочные толкатели клапанов 35 размеров с шагом 0,02 мм, от 5,06 мм до 5,74 мм.

Распределительный вал

Для определения положения впускного распредвала на нем установлен задающий ротор, работающий в паре с датчиком положения.

В распределительном вале впускных клапанов имеется масляный канал для подачи моторного масла в систему VVT-i.

Для изменения фаз впускных клапанов, на переднем конце распределительного вала впускных клапанов установлена регулирующая муфта.

Цепь ГРМ двигателя toyota 2AZ-FE

Рис.217

Для уменьшения размеров привода ГРМ в нем использована роликовая цепь с шагом звена 8 мм.

Смазка цепи клапанного механизма осуществляется масляным жиклером.

Для создания постоянного усилия в натяжителе цепи используется пружина и давление масла.

Натяжитель уменьшает шум, создаваемый цепью.

Натяжитель фиксируемого типа, с храповиком.

Для уменьшения трудоемкости обслуживания конструкция натяжителя допускает его снятие и установку с внешней стороны передней крышки двигателя.

Бензиновый двигатель Тойота Камри 2.4 литра из серии 2AZ-FE появился на рубеже 2000 годов. Мотор стал довольно востребован не только на Toyota Camry, но и на других моделях. Встретить силовой агрегат можно было и на Lexus разных годов выпуска. Базой для создания 2AZ-FE объемом 2.4 литра стал агрегат 1AZ-FE объемом 2 литра. Для 4 цилиндрового мотора большего объема производитель увеличил ход поршня и немного увеличил диаметр поршней.

Устройство двигателя Toyota Camry 2.4

2.4-литровый 2AZ-FE получил довольно много модификаций, например FSE получил прямой впрыск топлива, а FXE использовали для гибридных силовых установок. Это рядный 4-цилиндровый 16 клапанный агрегат с алюминиевым блоком цилиндров и цепным приводом ГРМ. В зависимости от настроек, степени сжатия и других параметров силовой агрегат в разные годы выдавал от от 149 до 170 л.с. Естественно в нашей стране мотор подгоняли под более выгодный дорожный налог, то есть менее 150 л.с. Мотор получил систему смены фаз газораспределения на впускном валу. Двигатель весьма чувствителен к перегреву, ведь это ведет к потери геометрии легкосплавного блока цилиндров.

В двигателе используется интеллектуальная система регулирования фаз газораспределения (VVT-i), система раздельного зажигания (DIS), продвинутая система управления дроссельной заслонкой (ETCS-i). При создании двигателя была поставлена цель достижения высокой мощности, малого уровня шума, низкого расхода топлива и приемлемой токсичности. Используются 12-дырчатые форсунки с высокой степенью дробления, для лучшего факела распыла топливной смеси. Применяются долговечные свечи зажигания с иридиевой наплавкой на электрод.

Головка блока цилиндров двигателя Камри 2.4

Головка блока цилиндров мотора 2AZ-FE выполнена из магниево-алюминиевого сплава. Использование шатровой камеры с клиновыми вытеснителями повысило топливную экономичность и снизило склонность к детонации. Падающий впускной канал улучшает наполнение цилиндров. Кстати впускной коллектор выполнен из специального пластика. Расположение топливных форсунок во впускном канале позволяет впрыскивать топливо, как можно ближе к камере сгорания. Благодаря такой конструкции предотвращается конденсация топлива на стенках впускных каналов, что позволяет уменьшить содержание углеводородов в отработавших газах.

Благодаря удачной организации циркуляции охлаждающей жидкости достигнута высокая эффективность охлаждения головки цилиндров. Для уменьшения массы и количества используемых деталей, под выпускными каналами выполнен обводной канал для охлаждающей жидкости.

Стоит отметить, что регулировку клапанов придется осуществлять в ручную методом подбора толкателей клапанов соответствующей толщины. Регулировочные толкатели клапанов имеют 35 различных размеров с шагом 0,02 мм, от 5,06 мм до 5,74 мм.

Привод ГРМ двигателя Camry 2.4

Привод ГРМ Toyota Camry 2.4 цепной . Крутящий момент передается от звездочки коленвала к звездочкам распредвалов. Используется успокоитель и натяжитель обеспечивая оптимальное натяжение цепи и долговечность привода. Цепей две. Вторая малая цепь вращает звездочку масляного насоса. Смотрим схему ГРМ мотора чуть ниже.

Характеристики двигателя Тойота Камри 2.4 л.

• Рабочий объем – 2362 см3
• Количество цилиндров – 4
• Количество клапанов – 16
• Диаметр цилиндра – 88.5 мм
• Ход поршня – 96 мм
• Привод ГРМ – цепь (DOHC)
• Мощность л.с. (кВт) – 167 (123) при 6000 об. в мин.
• Крутящий момент – 224 Нм при 4000 об. в мин.
• Максимальная скорость – 210 км/ч
• Разгон до первой сотни – 9.1 секунд
• Тип топлива – бензин АИ-95
• Расход топлива по городу – 11.6 литров
• Расход топлива в смешанном цикле – 8.5 литра
• Расход топлива по трассе – 6.7 литра

Мотор Toyota Camry довольно прожорливый особенно с коробкой автомат, что неудивительно при таком солидном объеме. В нашей таблице выше расход топлива указан для версии с механической трансмиссией.