Главная
Статьи
Форум
Двигатели Toyota серии AR v.2.0

Read in English

Eugenio,77
mail@toyota-club.net
© Toyota-Club.Net
Jan 2016

Новая версия эссе о серии AR, дополненная информацией по двигателям 6AR-FSE (2.0 D-4S - Camry) и 8AR-FTS (2.0 D-4S Turbo - Lexus RX/NX 200t).


1AR-FE, 2AR-FE - базовые версии.
2AR-FXE - вариант поперечного расположения, для гибридных силовых установок
2AR-FSE - вариант продольного расположения, для гибридных силовых установок, с системой D-4S.
5AR-FE - внутри-китайский аналог 2AR-FE.
6AR-FSE - вариант поперечного расположения, с топливной системой D-4S и VVT-iW
8AR-FTS - вариант с турбонаддувом, системой D-4ST и VVT-iW, поперечного (RX, NX) или продольного (IS, GS, Crown) расположения.

ДвигательРабочий объем, см3Диаметр цилиндра x Ход поршня, ммСтепень сжатияМощность, л.с.Крутящий момент, НмRONECSРынок/Стандарт
1AR-FE267290.0 x 105.010.0185 / 5800252 / 420091L-EFIEEC
2AR-FE249490.0 x 98.010.4179 / 6000233 / 400091L-EFIEEC
2AR-FXE249490.0 x 98.012.5160 / 5700213 / 410091L-EFIJIS
2AR-FSE249490.0 x 98.013.0178 / 6000221 / 420091D-4SJIS
5AR-FE249490.0 x 98.010.4179 / 6000234 / 4100-L-EFICHN
6AR-FSE199886.0 x 86.012.7165 / 6500199 / 460091D-4SEEC
8AR-FTS199886.0 x 86.010.0238 / 4800350 / 165095D-4STEEC

1AR-FE (2.7 EFI) / 2AR-FE (2.5 EFI)


Двигатели серии AR дебютировали в 2008-м на североамериканском рынке и некоторое время оставались местным эндемиком. Отчасти они заменяли прежний 2AZ-FE, отчасти - заполняли вакуум в линейке двигателей для исходно-переднеприводных моделей между 160-сильным 2.4 и 280-сильным 3.5. В начале 2010-х они устанавливались на модели класса E (семейство Camry), средне- и полноразмерные паркетники и вэны (RAV4, Highlander, RX, Sienna).

Механическая часть

В двигателе применяется алюминиевый (легкосплавный) гильзованный блок цилиндров с открытой рубашкой охлаждения. Гильзы вплавлены в материал блока, а их специальная неровная внешняя поверхность способствует максимально прочному соединению и улучшенному теплоотводу. Капитальный ремонт двигателя производителем не предусматривается по определению.



К блоку крепится массивный литой картер, выполняющий роль верхней части масляного поддона.

Коленчатый вал установлен с 10-мм дезаксажем (оси цилиндров не пересекаются с продольной осью коленвала, благодаря чему снижаются нагрузки в паре поршень-гильза в момент создания в цилиндре максимального давления).



Коленвал имеет 8 противовесов на щеках, шейки уменьшенной ширины и традиционные отдельные крышки коренных подшипников. От коленчатого вала с помощью шестеренной передачи приводится балансирный механизм с полимерными шестернями, традиционно устанавливаемый тойотовцами на рядные четверки рабочим объемом более двух литров.



В рубашке охлаждения установлена проставка, благодаря которой охлаждающая жидкость более интенсивно циркулирует в зоне верхей части цилиндров, что улучшает теплоотвод и способствует более равномерному термонагружению.



Поршни - легкосплавные, компактные T-образные, с рудиментарной юбкой. Канавка верхнего компрессионного кольца имеет анодированное покрытие, кромка верхнего компрессионного кольца - противоизносное покрытие методом конденсации паров. Поршни соединяются с шатунами полностью плавающими пальцами.


b - алюмитовое покрытие, c - полимерное покрытие, d - PVD-покрытие

Двигатели имеют одинаковый диаметр цилиндра и отличаются ходами поршня. Оба относятся к длинноходным, 2.7 имеет довольно высокую среднюю скорость поршня, но не дотягивает до антирекорда серии ZR.


Как принято на двигателях нового поколения, распределительные валы устанавливаются в отдельный корпус, который затем монтируется на головку блока - это упрощает конструкцию и технологию обработки собственно ГБЦ. В приводе клапанов используются гидрокомпенсаторы клапанных зазоров и роликовые толкатели/рокеры. В легкосплавной крышке головки проложена магистраль подвода масла к рокерам.


1 - крышка подшипника, 2 - корпус распредвалов, 3 - головка блока цилиндров, 4 - отверстие свечи зажигания, 5 - выпускной клапан, 6 - впускной клапан.

Привод газораспределительного механизма осуществляется однорядной цепью (шаг 9,525 мм). Гидронатяжитель цепи со стопорным механизмом установлен с внутренней стороны крышки, но имеет доступ через сервисное отверстие. Смазка цепи - с помощью отдельной масляной форсунки.


1 - звездочка впускного распредвала, 2 - демпфер, 3 - впускной распредвал, 4 - выпускной распредвал, 5 - рокер, 6 - башмак натяжителя, 7 - натяжитель цепи, 8 - звездочка выпускного распредвала, 9 - успокоитель, 10 - впускной клапан, 11 - выпускной клапан, 12 - гидрокомпенсатор, 13 - цепь.



Главная отличительная черта новых двигателей - приводы изменения фаз газораспределения устанавливаются на распределительных валах и впускных, и выпускных клапанов (DVVT - Dual Variable Valve Timing). Фазы изменяются в пределах 50° для впуска и 40° для выпуска. Отдельное описание принципов работы Toyota VVT-i приведено по ссылке.

Смазка


1 - управляющий клапан VVT (впуск), 2 - управляющий клапан VVT (выпуск), 3 - звездочка распредвала (впуск), 4 - звездочка распредвала (выпуск), 5 - натяжитель цепи, 6 - масляный насос, 7 - маслоприемник, 8 - масляный фильтр, 9 - балансирный вал, 10 - гидрокомпенсатор, 11 - масляная форсунка.

Шестеренный масляный насос циклоидного типа установлен в крышке цепи привода ГРМ и приводится непосредственно от коленчатого вала. В блоке установлены масляные форсунки охлаждения и смазки поршней.



Масляный фильтр установлен вертикально под двигателем. Используются "экономичные" разборные фильтры со сменными картриджами.



Охлаждение

Система охлаждения классическая: привод помпы от внешней стороны общего ремня привода навесных агрегатов, "холодный" (80-84°C) механический термостат, корпус дроссельной заслонки обогревается жидкостью для противодействия обмерзанию, традиционное ступенчатое управление вентиляторами радиатора.

На двигателе 2.7 применяется отдельный блок управления электродвигателем вентилятора, который позволяет регулировать его скорость в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, давления хладагента кондиционера, скорости автомобиля и частоты вращения коленвала.


1 - расширительный бачок, 2 - от отопителя, 3 - к отопителю, 4 - корпус дроссельной заслонки, 5 - нагреватель ATF, 6 - термостат, 7 - радиатор, 8 - насос охлаждающей жидкости.


Впуск и выпуск

Пластиковый впускной коллектор установлен сзади, стальной выпускной - спереди.

На впуске двигателя 2.7 используется пневмопривод AICS, перекрывающий один из двух каналов между воздухозаборником и фильтром. На низких оборотах система должна уменьшать шум, на высоких - увеличивать мощность.

Во впускном коллекторе установлены заслонки системы ACIS с вакуумным приводом, изменяющие эффективную длину впускного тракта для повышения мощности. При средней частоте вращения и высокой нагрузке клапан ACIS закрыт, и воздух поступает по длинному каналу, в других диапазонах клапан открыт и воздух идет по более короткому пути.


1 - заслонка системы TCS, 2 - привод системы TCS, 3 - заслонки системы ACIS, 4 - привод ACIS, 5 - электропневмоклапан ACIS, 6 - вакуумный ресивер.

В конце впускного коллектора за дроссельной заслонкой установлены заслонки Tumble Control System с электроприводом и обратной связью по датчику положения. На холодном двигателе заслонка полностью закрывается, способствуя увеличению скорости потока и созданию завихрений в камере сгорания, это улучшает работу на обедненной смеси сразу после холодного пуска. Параллельно с этим устанавливается более позднее зажигание, чтобы уменьшить количество несгоревшей смеси (увеличить полноту сгорания топлива) и ускорить прогрев катализатора. Создаваемое за заслонкой разрежение способствует лучшей атомизации топлива и предотвращает образованию жидкой пленки на стенках воздушных каналов. На прогретом двигателе привод полностью открывает заслонку, минимизируя сопротивление прохождению воздуха.



Система управления (EFI)

Впрыск топлива - распределенный, секвентальный.
- Датчик массового расхода воздуха (MAF) типа "hot wire", совмещен с датчиком температуры воздуха на впуске.
- Дроссельная заслонка - полностью с электронным управлением (ETCS): привод двигателем постоянного тока, бесконтактный двухканальный датчик положения на эффекте Холла. ETCS выполняет функции управления частотой вращения холостого хода (ISC), противобуксовочной системы (TRC), часть функций системы стабилизации (VSC) и круиз-контроля.



- Датчик положения педали акселератора - бесконтактный двухканальный, на эффекте Холла.
- Датчики положения распредвалов - магниторезистивные (в отличие от индуктивных обеспечивают на выходе цифровой сигнал и исправно работают при низкой частоте вращения).
- Датчик детонации - плоский широкополосный пьезоэлектрический (в отличие от старых датчиков резонансного типа регистрирует более широкий диапазон частот вибраций).
- Первый кислородный датчик - планарный датчик состава смеси (AFS) (89467-), датчик за катализатором - обычный кислородный.
- Форсунки с удлиненным распылителем устанавливаются в головку блока и впрыскивают топливо максимально близко к впускным клапанам.
- Топливная магистраль - без линии возврата, демпфер пульсаций давления - внешний на топливном коллекторе.

Электрооборудование

Система зажигания - традиционная DIS-4 (отдельная катушка зажигания на каждый цилиндр). Свечи зажигания - тонкие "иридиевые" SK16HR11 с удлиненной резьбовой частью, под ключ на "14".
В системе зарядки используются генераторы с сегментным проводником, с отдачей в 100 А.
В системе запуска - нового образца стартер мощностью 1.7 кВт, с планетарным редуктором и сегментной обмоткой якоря, вместо обмотки возбуждения устанавливаются постоянные магниты.
Привод навесных агрегатов - единым ремнем, с отдельным пружинным натяжителем.

Практика

Залогом надежности базовых двигателей этой серии стала их относительная простота, поэтому список характерных дефектов предельно невелик - стандартные для новых тойот стук приводов VVT при запуске и течь помпы системы охлаждения. В целом, их можно считать лучшими представителями новых поколений двигателей Toyota.


6AR-FSE (2.0 D-4S)
В середине 2010-х началось возвращение непосредственного впрыска на двигатели массового сегмента. Поскольку 6AR-FSE имеет много общего с исходными моторами 1AR/2AR, отметим существенные различия или принципиальные моменты, а некоторые описания вынесем отдельными статьями.

Механическая часть

- Высокая геометрическая степень сжатия - 12.7.
- Поршень характерной для двигателей с непосредственным впрыском формы и с развитыми вытеснителями.

1 - верхнее компрессионное кольцо, 2 - нижнее компресионное кольцо, 3 - маслосъемное кольцо. a - , b - алюмитовое покрытие, c - полимерное покрытие, d - DLC ( Diamond Like Carbon) покрытие.

- Система изменения фаз газораспределения VVT-iW - подробнее см. здесь.

Примечание. В обзорах и статьях о Camry неоднократно упоминался "электропривод" изменения фаз, якобы используемый именно на этом двигателе. На самом деле здесь установлен пусть и визуально непохожий на прошлые тойотовские образцы, но по-прежнему гидравлический привод VVT-iW.

- Предусмотрена возможность работы двигателя по циклу Миллера/Аткинсона - подробнее см. здесь.
- От дополнительного кулачка на впускном распредвалу приводится ТНВД.
- От задней части выпускного распредвала приводится вакуумный насос.
- В головке блока появились форсунки непосредственного впрыска.

1 - крышка подшипника распредвала, 2 - корпус распредвалов, 3 - головка блока цилиндров, 4 - выпускной клапан, 5 - впускной клапан.

Смазка
- Добавлен датчик уровня масла в картере (верхней части поддона).

Охлаждение
- Добавлен жидкостный охладитель EGR и охлаждение управляющего клапана EGR.

Впуск и выпуск
- Одно из самых неприятных нововведений - система EGR, которая гарантирует традиционные проблемы с нагарообразованием по всему впускному тракту. Управление EGR - шаговым электродвигателем.

1 - управляющий клапан EGR, 2 - охладитель EGR. b - канал для газов, c - канал для ОЖ

- В отличие от 1AR/2AR, на впуске нет дополнительных приводов изменения геометрии, зато появился коллектор для равномерной подачи перепускаемых отработавших газов.

1 - корпус дроссельной заслонки (ETCS), 2 - впускной коллектор. a - коллектор EGR, b - поток газов.

Система впрыска топлива (D-4S)

1 - ECM, 2 - датчик давления топлива, 3 - топливный коллектор (высокого давления), 4 - форсунка (высокого давления), 5 - топливный коллектор (низкого давления), 6 - форсунка (низкого давления), 7 - блок управления топливным насосом, 8 - топливный бак, 9 - топливный фильтр, 10 - регулятор давления топлива, 11 - топливный насос (низкого давления - 420 КПа), 12 - топливоприемник, 13 - ТНВД (4..20 МПа), 14 - демпфер пульсаций давления топлива, 15 - дозирующий клапан, 16 - обратный клапан (60 kPa), 17 - клапан сброса давления (23.6 MPa), 18 - впускной распредвал.

Впрыск топлива - смешанный: непосредственный в камеру сгорания и распределенный во впускной канал. При малых и средних нагрузках может использоваться как смешанный впрыск, так и распределенный или непосредственный, обеспечивающие создание однородной смеси для устойчивости процесса сгорания и уменьшения выбросов. При большой нагрузке используется непосредственный впрыск топлива - испарение топлива в цилиндре улучшает массовое наполнение и уменьшает склонность к детонации.

A - впрыск в канал или цилиндр, B - впрыск в цилиндр + впрыск в канал, C - впрыск в цилиндр.

Режимы работы.
- Режим послойного смесеобразования. Топливо подается во впускной канал на такте выпуска. На такте впуска после открытия клапанов в цилиндр поступает однородная обедненная смесь. В конце такта сжатия дополнительное топливо подается непосредственно в цилиндр, обеспечивая обогащение в зоне свечи зажигания. Это облегчает первоначальное воспламенение, которое затем распространяется на заряд обедненной смеси в остальном объеме камеры сгорания. Этот режим используется после холодного запуска двигателя для возможности уменьшения угла опережения зажигания, увеличения температуры отработавших газов и ускорения прогрева нейтрализатора.


- Режим однородной / гомогенной смеси. Топливо подается во впускной канал на тактах расширения, выпуска и впуска. В начале такта впуска дополнительное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр и равномерно перемешивается с поступающим зарядом. Происходит сжатие однородной топливовоздушной смеси и затем ее воспламенение. За счет охлаждения воздуха при испарении впрыснутого топлива, повышается массовое наполнение цилиндра.


УправлениеСгораниеВпрыскПрименение
При обедненной смеси
(λ = 15-17)
послойное смесеобразованиетакт сжатияот запуска до прогрева
При стехиометрической смеси
(λ = 14-15)
гомогенная смесьтакт впусканизкая и средняя нагрузка
Без обратной связигомогенная смесьтакт впускавысокая нагрузка, низкая температура ОЖ

ТНВД. Одноплунжерный, с дозирующим и обратным клапаном, с клапаном сброса давления, а также с демпфером пульсаций давления на входе в контуре низкого давления. Установлен на клапанной крышке и приводится кулачком с 4 выступами, расположенным на впускном распредвалу. Давление топлива регулируется в пределах 4..20 МПа в зависимости от условий движения.

1 - дозирующий клапан, 2 - роликовый толкатель, 3 - форсунка (высокого давления), 4 - топливный коллектор (высокого давления), 5 - датчик давления топлива, 6 - топливный бак, 7 - регулятор давления топлива, 8 - топливный фильтр, 9 - топливный насос (низкого давления), 10 - топливоприемник, 11 - демпфер пульсаций давления топлива, 12 - плунжер, 13 - обратный клапан, 14 - клапан сброса давления, 15 - ТНВД, 16 - впускной распредвал, a - от топливного насоса (низкого давления), b - к топливному коллектору (высокого давления), c - к топливному коллектору (низкого давления), d - топливная трубка.

- На ходе впуска (A) плунжер 2 опускается и всасывает топливо в нагнетательную камеру.
- В начале хода сжатия (B) часть топлива возвращается обратно, пока дозирующий клапан 1 открыт (таким образом устанавливается необходимое давление топлива).
- В конце хода сжатия дозирующий клапан закрывается и топливо под высоким давлением через открывающийся обратный клапан 3 нагнетается в топливный коллектор.


Топливный коллектор (низкого давления). Стальной штампованный, его стенки сами по себе служат демпфером пульсаций давления топлива.


Топливный коллектор (высокого давления). Изготовлен из чугуна, в коллекторе установлен датчик давления, обеспечивающий обратную связь с блоком управления двигателем.

1 - топливная трубка высокого давления, 2 - топливный коллектор (высокого давления), 3 - датчик давления топлива, 4 - держатель форсунки, 5 - форсунка (высокого давления).

Форсунки (высокого давления). Щелевая форсунка впрыскивает топливо в цилиндр в виде веерного факела, который увлекает за собой значительное количество воздуха и увеличивает массовое наполнение. Уплотняющие тефлоновые/фторопластовые кольца дополнительно снижают вибрации распылителя.


Свечи зажигания. "Иридиевые" (Denso FK16HBR-J8), зазор 0,7-0,8 мм.


8AR-FTS (2.0 D-4ST)
Первый новый бензиновый турбомотор Toyota за два с лишним десятка лет, первый после ухода 3S-GTE и 1JZ-GTE, первый "одноразовый", первый с непосредственным впрыском...

Как и в случае 6AR, отметим принципиальные моменты и отличия от базовых моторов.

Механическая часть

- Система изменения фаз газораспределения VVT-iW - подробнее см. здесь.
- Возможность работы по циклу Миллера/Аткинсона - подробнее см. здесь.

- Усиленный, с учетом возросших нагрузок, блок цилиндров.

1 - блок цилиндров, 2 - термостат (блок), 3 - цилиндр. a - канал охлаждения, b - ребро, c - камера 1 сепаратора, d - площадка под датчик детонации, f - рубашка охлаждения, g - вентиляционное окно, i - гильза, j - сетка хона.

1 - поршень, 2 - антифрикционная вставка, 3 - верхнее компрессионное кольцо, 4 - нижнее компрессионное кольцо, 5 - маслосъемное кольцо, 6 - расширитель. a - камера сгорания, b - алюмитовое покрытие, c - полимерное покрытие, d - компрессионная высота, e - вставка.

1 - крышка подшипника, 2 - корпус распредвалов, 3 - головка блока, 4 - форсунка (низкого давления), 5 - гидрокомпенсатор. c - впускной канал, d - рубашка охлаждения (2-уровневая), e - вспомогательная рубашка охлаждения, f - выпускной канал.

- Привод ТНВД от дополнительного кулачка на впускном распредвалу.
- Привод вакуумного насоса от выпускного распредвала (для обеспечения работы усилителя тормозов и привода управления турбокомпрессором).

1 - звездочка впускного распредвала, 2 - э/м клапан VVT-iW, 3 - звездочка выпускного распредвала, 4 - выпускной распредвал, 5 - вакуумный насос, 6 - впускной распредвал, 7 - кулачок привода ТНВД, 8 - ТНВД, 9 - рокер, 10 - наконечник клапана, 11 - сухарь, 12 - тарелка пружины, 13 - пружина клапана, 14 - маслоотражательный колпачок, 15 - седло пружины, 16 - клапан, 17 - гидрокомпенсатор.

- Пластиковая крышка головки блока, со встроенным маслоотделителем.
- Двухуровневая рубашка охлаждения в головке блока.
- Выпускной коллектор встроен в головку блока.

1 - выпускной коллектор, 2 - выпускной канал (цилиндры 2 и 3), 3 - выпускной канал (цилиндры 1 и 4).

Система вентиляции картера.

Применение наддува означает как увеличение количества картерных газов, так и невозможность их отвода только традиционным способом с помощью разрежения в коллекторе. Поэтому в крышке головки установлен эжектор, работающий в режиме наддува, так что газы с большим содержанием углеводородов не попадают в атмосферу, а возвращаются на впуск и затем сгорают в цилиндре. Благодаря созданию эффективной вентиляции Toyota заявляет для 8AR такой же интервал замены моторного масла, как и для атмосферных двигателей (однако, вряд ли это можно считать хорошей идеей).

Также в крышке находятся дополнительные лабиринтные камеры сепаратора (маслоотделителя) и обычный клапан PCV.

1 - управляющий клапан VVT-i, 2 - крышка головки блока, 3 - эжектор, 4 - масляная магистраль, 5 - маслоотражатель. a - камера 2, b - камера 3, c - крышка.

На блоке находится еще одна камера сепаратора для улавливания масла из картерных газов.

1 - камера 3, 2 - камера 2, 3 - камера 1, 4 - клапан PCV, 5 - эжектор.

В режиме наддува картерные газы принудительно отводятся с помощью эжектора на впуск.

1 - турбокомпрессор, 2 - интеркулер, 3 - корпус дроссельной заслонки, 4 - впускной коллектор, 5 - клапан PCV, 6 - камера 2, 7 - эжектор, 8 - камера 3, 9 - камера 1, 10 - головка блока, 11 - блок цилиндров, 12 - усилитель картера, 13 - масляный поддон, 14 - воздушный фильтр. a - воздух, b - картерные газы, c - воздух + картерные газы, d - газы отводимые эжектором.

Эжектор действует по принципу Вентури - картерные газы отсасываются в поток проходящего сжатого воздуха.

1 - форсунка. a - сжатый воздуха от турбокомпрессора, b - ко входу турбокомпрессора.

При работе двигателя без существенного наддува, картерные газы всасываются через обычный клапан PCV под действием разрежения на впуске.

1 - турбокомпрессор, 2 - интеркулер, 3 - корпус дроссельной заслонки, 4 - впускной коллектор, 5 - клапан PCV, 6 - камера 2, 7 - эжектор, 8 - камера 3, 9 - камера 1, 10 - головка блока, 11 - блок цилиндров, 12 - усилитель картера, 13 - масляный поддон, 14 - воздушный фильтр. a - воздух, b - картерные газы, c - воздух + картерные газы.


Охлаждение

• Двигатель снабжен сразу тремя термостатами:
- традиционный термостат (температура открытия 82°C) во впускном патрубке системы охлаждения контролирует поток жидкости через радиатор
- термостат на блоке цилиндров (температура открытия 82°C) управляет потоком жидкости через блок, для обеспечения максимально быстрого прогрева цилиндров
- термостат коллектора (температура закрытия 83°C), в линии подвода жидкости к дроссельной заслонке, перекрывает поток при высокой температуре, во избежание лишнего нагрева воздуха на впуске.

1 - головка блока, 2 - блок цилиндров, 3 - корпус впускного патрубка, 4 - насос, 5 - впускной патрубок, 6 - расширительный бачок, 7 - радиатор, 8 - термостат (блок), 9 - термостат, 10 - маслоохладитель, 11 - нагреватель ATF, 12 - корпус дроссельной заслонки, 13 - термостат (коллектор), 14 - нагреватель, 15 - клапан прокачки, 16 - клапан прокачки (шланг).

1 - корпус впускного патрубка, 2 - насос ОЖ, 3 - корпус впускного патрубка, 4 - редукционный клапан, 5 - клапан управления подачей масла.

- Встроенный в головку блока выпускной коллектор также позволяет охлаждать отработавшие газы до входа в турбокомпрессор.


Смазка

• Масляный насос переменной производительности, по аналогии с двигателями серии ZR Valvematic - подробнее см. здесь.

• Управление подачей масла через форсунки.


В отличие от многих других двигателей, где установлены обыкновенные форсунки для смазки и охлаждения поршней, здесь ECM может управлять впрыском в зависимости от внешних условий.

Холодный двигатель / Прогретый двигатель

Редукционный и управляющий клапаны установлены, как ни странно, во впускном патрубке системы охлаждения.

1 - корпус впускного патрубка, 2 - клапан управления подачей масла, 3 - редукционный клапан.

1) Масло подводится к задней части редукционного клапана, отсекая подачу масла к форсункам.

1 - редукционный клапан, 2 - клапан управления подачей масла, 3 - ECM, 4 - форсунка. a - масло

2) Подача масла для подпора редукционного клапана прекращается, клапан открывается и масло подается к форсункам.

1 - редукционный клапан, 2 - клапан управления подачей масла, 3 - ECM, 4 - форсунка. a - масло, b - сброс

• "Двухкамерный" масляный поддон, который исключает из циркуляции некоторую часть масла. При этом циркулирующий объем масла быстрее прогревается, а отдельный объем служит дополнительной теплоизоляцией. После остановки двигателя все масло смешивается через соединительное окно, приобретая одинаковые свойства в плане старения.

1 - маслоотражатель 1, 2 - масляный поддон, 3 - внутренний поддон, 4 - внешний поддон, 5 - сливная пробка. a - соединительное окно.


Впуск и выпуск

• Турбокомпрессор - типа twin-scroll (с двойной улиткой) - газы от цилиндров 1/4 и 2/3 подаются к крыльчатке турбины по отдельным каналам под разным углом, что обеспечивает некоторое повышение эффективности без использования изменяемой геометрии направляющего аппарата.

1 - турбокомпрессор, 2 - клапан перепуска воздуха, 3 - привод, 4 - клапан WGT (перепуска газов мимо турбины), 5 - обмотка, 6 - вал, 7 - клапан, 8 - компрессор, 9 - турбина. c - газы (от цилиндров 2 и 3), d - газы (от цилиндров 1 и 4), e - перепуск газов, f - воздух.

Сам турбокомпрессор заявлен как разработка Toyota/Lexus (Miyoshi plant), стальная улитка выполнена из материала с пониженным содержанием никеля для уменьшения тепловой деформации, крыльчатка изготовлена методом электронно-лучевой сварки. Максимальное давление наддува около 1.17 бар, максимальная частота вращения 180.000 об/мин.

Управление давлением наддува осуществляется через классический wastegate (клапан перепуска газов мимо турбины).

- При заглушенном двигателе клапан WGT открыт.
- При запуске клапан управления разрежением отключает подачу разрежения от насоса к приводу, который в свою очередь открывает WGT. В результате горячие отработавшие газы поступают непосредственно в нейтрализатор для ускорения его прогрева.
- При небольших нагрузках, когда нет необходимости в наддуве, открытый WGT уменьшает сопротивление и насосные потери на выпуске. За счет уменьшения количества остаточных газов повышается устойчивость процесса сгорания.

1 - компрессор, 2 - турбина, 3 - клапан WGT, 4 - привод, 5 - ECM, 6 - клапан управления разрежением, 7 - обратный клапан, 8 - вакуумный насос.

- При высокой нагрузке WGT закрывается и турбина включается в работу.

1 - компрессор, 2 - турбина, 3 - клапан WGT, 4 - привод, 5 - ECM, 6 - клапан управления разрежением, 7 - обратный клапан, 8 - вакуумный насос.

Клапан перепуска воздуха служит для предотвращения ситуации, когда при резком закрытии дроссельной заслонки давление между турбокомпрессором и дросселем увеличивается, вплоть до возникновения обратного потока, сопровождаемого посторонними шумами.

1 - ECM, 2 - клапан перепуска воздуха, 3 - компрессор, 4 - турбина. a - к дроссельной заслонке.

• В системе турбонаддува используется независимый контур охлаждения с электрическим насосом и собственным радиатором.

1 - электронасос, 2 - интеркулер, 3 - турбокомпрессор, 4 - бачок интеркулера, 5 - радиатор интеркулера.

- Интеркулер (промежуточный охладитель наддувочного воздуха) - водо-воздушного типа.
- С помощью управляемого электронасоса ECM изменяет интенсивность потока жидкости и степень охлаждения.

1 - интеркулер, 2 - впускной коллектор, 3 - внутреннее ребро.

Система впрыска топлива (D-4ST)

Система смешанного впрыска функционирует в тех же режимах, что и на 6AR-FSE, с некоторым отличием по диапазонам нагрузка/обороты.

A - впрыск в канал, B - впрыск в цилиндр + впрыск в канал, C - впрыск в цилиндр.

Свечи зажигания - NGK DILFR7K9G, зазор 0.9 мм.

Система запуска

Внедрение системы Stop-Start повлекло за собой установку нового стартера типа TS (tandem solenoid / со сдвоенными соленоидами). Независимые соленоиды для втягивающей обмотки и для электродвигателя, позволяют входить в зацепление с вращающимся венцом маховика, обеспечивая возможность быстрого запуска сразу после выключения двигателя.

1 - тандемный электромагнит, 2 - э/м (втягивающая обмотка), 3 - э/мм (электродвигатель).



Большой обзор двигателей Toyota


Более 2000 руководств
по ремонту и техническому обслуживанию
автомобилей различных марок
 








Рейтинг@Mail.ru