Дизельные двигатели Toyota 2.4-3.0

Модель Land Cruiser появилась в 50-х годах ХХ века. Долгое время она считалась простой, рабочей машиной. Позже появилась люксовая серия Station Wagon, которая получила мощные силовые агрегаты. Лишь с приходом Land Cruiser 70 внедорожник стал больше подходить для ежедневного использования. Серия Light Duty, в отличие от Heavy Duty, получила подвеску с винтовыми пружинами и более мощные моторы.

В первые годы производства семейства LC 70 доминировал хороший, но слабый турбодизель 2.4 серии 2LT. Первоначально он предлагал 86 л.с., а затем 90 л.с. Двигатель оказался долговечным, но тяжелый автомобиль (рама, жесткие мосты) ехал вяло.

Решением вопроса динамики стал 3.0 серии KZ. Он попал под капот Land Cruiser 70 в мае 1993 года, а через несколько месяцев достался 4Runner/Hilux Surf. LC70 с 3-литровым дизелем развивал максимальную скорость 150 км/ч и разгонялся до 100 км/ч за 16,6 секунды. Расход топлива при скорости 90 км/ч составлял 10,6 л/100 км.

KZ 3.0 / 125-130 л.с.

Описание

3-литровый дизель дебютировал как 1KZ-T. Рабочий объем четырехцилиндрового двигателя составлял 2982 см3, диаметр цилиндра — 96 мм, а ход поршня – 103 мм. В отличие от 2LT с чугунной ГБЦ, головка двигателя 1KZ выполнена из алюминия. Блок у обоих — чугунный.

Все двигатели имеют распределительный вал, расположенный в головке блока цилиндров и приводимый в движение зубчатым ремнем. Кроме того, в блок поместили два балансировочных вала.

Каждый цилиндр обслуживается двумя клапанами. Двигатель имеет распределенный впрыск и турбонаддув. Степень сжатия составляет 22,1:1.

В 1KZ-T использовался полностью механический ТНВД, а в 1KZ-TE – электронно-управляемый. В некоторых вариациях установлен интеркулер.

Проблемы и неисправности

В агрегатах серии 1KZ-T типичной проблемой стал перегрев двигателя и повреждение головки блока цилиндров (появлялись трещины). Характерные симптомы – перегрев и неровная работа двигателя. Теоретически головку можно заварить, но такое решение — кратковременное.

Оригинальная головка губительна для кошелька (128 000 рублей). Лучше использовать заменитель от фирмы АМС (52 000 рублей). На рынке довольно много контрафактных деталей китайского производства, которые не заслуживают доверия.

В двигателях KZ много элементов, приводимых в действие шестернями. Одна из ошибок механика – снятие центральной шестерни без предварительной фиксации. Шестерня рассыпается, так как состоит из нескольких частей.

В определенной партии двигателей возникала проблема с вкладышами балансировочных валов.

Для KZ-TE характерно повреждение трубки подвода масла к турбине, через которую вытекало моторное масло.

Применение:

— Toyota Land Cruiser 70;

— Toyota Prado 90 (Land Cruiser 90);

— Toyota 4Runner (N130 и N180);

— Toyota Hilux V-VI.

KD 2.5-3.0

Описание

Дизель серии 1KD-FTV дебютировал в 2000 году. Размеры цилиндров, ход поршня, а соответственно и рабочий объем сохранились прежними.

В 2001 году дебютировал 2KD-FTV объемом 2494 см3, известный по модели Hilux.

По сравнению с KZ было введено много усовершенствований. Например, непосредственный впрыск топлива с общей топливной рампой Common Rail, работающий с высоким давлением (первоначально 1350 бар, но затем давление постепенно увеличивалось).

Головка цилиндров стала 16-клапанной (по 4 клапана на цилиндр). Привод ГРМ реализован с помощью короткого ремня и шестерен.

Еще одна особенность – турбокомпрессор с изменяемой геометрией (VNT).

Двигатель 1KD-FTV последовательно модернизировался. Первоначально он развивал 163 л.с., а в конце производства – 190 л.с. Коммерческое обозначение KD – D-4D.

Проблемы и неисправности

Двигатель с системой впрыска Common Rail вызывал опасения по поводу возможных эксплуатационных расходов. Однако, новый турбодизель доработали, а головка позволила не слишком беспокоиться о перегреве. В то же время, появилась другая проблема, дорогая в устранении – топливные форсунки.

В период с 2005 по 2007 год Тойота проводила сервисную акцию по замене уплотнительных шайб форсунок. Причина – попадание газов из камеры сгорания в масло и наоборот. Масло либо теряло свои свойства, либо значительно сокращался его уровень, что, в свою очередь, грозило клином двигателя. Ремонт заключался не только в замене неисправных шайб, но и очистке масляного поддона. К сожалению, это не единственная проблема форсунок.

Форсунки изнашиваются и выходят из строя, что может привести к серьезному повреждению двигателя. Они начинают лить топливо, и поршни оплавляются или лопаются. Обычно достается четвертому поршню — со стороны коробки передач. Впоследствии поршень повреждает стенки цилиндров.

Сложно сказать, сколько ходят форсунки. Обычно они выдерживают 120-150 тыс. км, но бывает, что не доезжают и до 70 000 км. Выявить дефект можно с помощью компьютерной диагностики. При значениях коррекции впрыска -2,5 и ниже стоит задуматься о проверке форсунки на стенде.

Даже, если неисправность будет вовремя обнаружена, ремонт будет дорог, так как форсунки Denso невозможно починить (28 000 рублей). Пренебрежение почти всегда приводит к необходимости замены мотора. Впрочем, некоторые перегильзовывают блок.

Примечательно, что в Prado 120 может быть установлен турбодизель от Prado 150, но для этого требуются определенные доработки.

Другой типичный отказ, который намного дешевле в устранении – это потекший водяной насос (от 1500 рублей за аналог). В зависимости от модификации KD, помпа интегрирована в блок (необходимо снимать привод ГРМ) либо крепится к блоку болтами (быстрая замена).

Большой плюс – скорость замены ремня привода ГРМ (от 6000 рублей за комплект). Опытному механику для этого понадобится 20 минут.

С этим дизелем также связан преждевременный износ насоса гидроусилителя (от 5000 рублей за аналог). Ремонт будет довольно прост и дешев (ремкомплект 1500 рублей).

Любопытный факт. Родственный двигатель объемом 2,5 литра в Hilux лишен большинства описанных недостатков. Необходимость капитального ремонта дизельного двигателя Хайлюкс – редкость, в то время как в Прадо – это практически повседневная реальность.

Двигатель Toyota 1GD-FTV

На смену устаревшей серии двигателей KD японскими моторостроителями предложены образцы новых силовых агрегатов 1GD-FTV и 2GD-FTV. Турбодизельный двигатель 1GD-FTV создан с «нуля». Первоначально его установка планировалась только на Land Cruiser Prado, но впоследствии применение было несколько расширено. Основоположник новой серии Global Diesel (GD) вобрал в себя все самое лучшее и передовое в области двигателестроения.

Описание и история создания

Двигатели серии KD зарекомендовали себя не с лучшей стороны. Особенно в вопросах экономичности и требований стандартов экологии. Неудовлетворительные удельные характеристики, высокая шумность при работе и ряд других отрицательных факторов поставили японских инженеров перед необходимостью разработки нового ДВС.

Учитывая недостатки образцов серии KD в 2015 году концерн Toyota разработал и внедрил в производство новый дизельный двигатель с турбонаддувом 1GD-FTV.

По заявлению производителя силовой агрегат 1GD-FTV за счет оптимизации процесса сгорания топлива стал на 15% экономичнее предшественников. Одновременно крутящий момент удалось поднять на 25%. И, что самое поразительное – уровень оксида азота в выхлопных газах снижен на 99%.

Блок цилиндров чугунный, негильзованный. Для автомобилей линейки Prado и Hiace приспособлен для размещения балансирного механизма. В моделях HiLux такого устройства нет.

Головка блока цилиндров изготовлена из алюминиевого сплава, закрывается крышкой из пластика.

Поршни претерпели значительные доработки. В головке имеется канал для охлаждения.

Камера сгорания значительно оптимизирована. На юбке поршня – антифрикционное покрытие. Канавка для верхнего компрессионного кольца имеет специальную вставку. Головка поршня обработана термоизолирующим составом (пористым анодным оксидом алюминия).

Газораспределительный механизм (ГРМ) изготовлен по схеме DOHC 16V.

Работа клапанов осуществляется посредством двух распредвалов с цепным приводом из двух цепей.

Привод навесного оборудования ременный.

Наличие масляных форсунок в системе смазки привело к улучшению как смазки поршней, так и их охлаждения. Благодаря такому нововведению растрескивание поршней, как в ДВС серии KD, ушло в историю.

Система впуска воздуха оснащена компактной турбиной (габариты стали меньше на 30%). Изменяемая геометрия направляющего аппарата обеспечивает поддержание оптимального давления воздуха наддува при любых оборотах коленчатого вала. Охлаждение турбины жидкостное. Дополнительно воздух наддува охлаждается фронтальным интеркулером. Изменение формы впускных каналов, симбиоз новой турбины и интеркулера увеличил эффективность системы впуска воздуха на 11,5%.

Топливная система Common Rail обеспечивает давление впрыска 35-220 Мпа. Впрыск топлива происходит за два раза. Этим достигается его полное сгорание. Результат – увеличение мощности, снижение токсичности выхлопа, обеспечение оптимального расхода топлива и создание благоприятных условий для поддержания температурного режима.

Приведение отработанных газов к экологическим нормам Euro 6 обеспечивают:

• окислительный нейтрализатор (DOC);
• сажевый фильтр (DPF);
• система катализаторов SCR и ASC.

Дополнительно снижает выброс оксидов азота система рециркуляции отработанных газов (EGR). Одновременно система SCR «подгоняет» выхлоп под нормы Euro 6 посредством впрыска раствора мочевины.

Полезной для пользователя оказалась еще одна новинка – активные опоры двигателя. Теперь мотор стал малошумным, без ощущения ранее раздражающей вибрации. Широко применяется такая система на автомобилях семейства Prado.

Технические характеристики двигателя 1GD-FTV

Величины, помеченные звездочкой необходимо уточнять в Инструкции по эксплуатации автомобиля.

Надежность, слабые места, ремонтопригодность

Абсолютное большинство владельцев автомобилей Toyota отмечает, что двигатель 1GD-FTV является надежным агрегатом, но при обязательном соблюдении рекомендаций производителя. Тем не менее, слабые места ДВС все же редко, но проявляются. Наиболее проблемными узлами и деталями являются:

• сажевый фильтр (засорение);
• свечи накаливания (разрушение);
• распредвалы и рокеры (повышенный износ);
• топливная трубка между ТНВД и рампой (слабое крепление).

Последние две неисправности признаны компанией как ее недоработка. Машины, собранные в Японии (март-июнь 2019 года) отзывались на устранение дефекта. Проблема засорения сажевого фильтра вызвана сложностью авторегенерации.

Рекомендовалось заменить прошивку, установить кнопку принудительной регенерации.

В любом случае периодическая чистка впускного тракта и клапана EGR необходима для каждого современного дизеля.

Для устранения причин, приводящих к разрушению свечей накаливания так же рекомендовано изменить прошивку.

В то же время перечисленные неисправности может вызывать низкое качество нашего дизельного топлива. Тем более, когда заправка осуществляется из непроверенных источников. (По этому поводу на различных форумах неоднократно обсуждался вопрос о безопасности применения дизельного топлива для тепловозов и кораблей).

О ремонтопригодности сведений пока что нет, так как двигатели эксплуатируются сравнительно небольшой период времени. Но судя по тому, что блок цилиндра изготовлен из чугуна, можно сделать вывод – двигатель 1GD-FTV ремонтопригоден.

Тюнинг

На автомобилях концерна Тойота есть возможность повышения мощности силового агрегата 1GD-FTV до 225 л.с. На профильном автосервисе такая работа делается быстро. Но самое главное состоит в том, что после умело выполненного тюнинга сохраняется заложенный производителем ресурс работы и сохраняется дилерская гарантия.

Процесс чип тюнинга заключается в перепрошивке электронного блока управления, отключении клапана EGR в системе рециркуляции выхлопных газов. (Клапан отвечает за прожиг частиц сажи, образующейся при сгорании топлива).

После тюнинга мотор приобретает повышенную мощность (225 л.с.) и увеличение крутящего момента до 537 Н/м (вместо 450 ранее). Такие изменения положительно сказываются на «поведении» машины:

• значительно увеличивается запас мощности, что важно при обгоне на трассе;
• уменьшается расход топлива;
• исчезают паузы при нажатии на педаль газа;
• отмечается плавное переключение передач (АКПП).

Кроме этого автовладельцами замечено незначительное сокращение время разгона до 100км/час (на 2 сек.).

Совершенствование мотора концерном

Моторостроители Toyota не остановились на достигнутом успехе и продолжили разработки по усовершенствованию 1GD-FTV. Изготовлена первая пробная партия. Основным отличием от предшественника является увеличение мощности до 204 л.с. Крутящий момент повышен на 50 Н/м и составляет 500 Н/м.

Новый двигатель изготовлен для линейки внедорожников Toyota Fortuner. По имеющейся информации готовится к оснащению такими ДВС модификация пикапов Toyota Hilux.

Таким образом можно сделать вывод: качество нового японского дизеля вполне удовлетворяет всем запросам нашего потребителя. При соблюдении всех рекомендаций производителя новый мотор служит долго и безотказно. Как всегда, японские моторостроители оказались на высоте.