歴史的にバルブトレインについて

トヨタのバルブタイミングドライブの開発は、数十年の間、何らかのスパイラルを経てきました。

旧式のOHVエンジンは、主に1970年代に残っていましたが、2000年代半ば（シリーズK）まで、いくつかのエンジンが変更され、使用されていました。ブロックの下部カムシャフトは、短いチェーンまたはギアによって駆動され、油圧リフターを介してロッドを動かしました。今日、OHVは商用の重ディーゼルエンジンのセグメントでのみ使用されています。

1960年代後半以来、異なるシリーズのSOHCおよびDOHCエンジンが登場しました-複列チェーン、油圧式ラッシュアジャスター、またはカムシャフトとリフター間のワッシャーによるバルブクリアランスの調整（まれに-ねじによる）。

タイミングベルト付きの最初のシリーズ（A）は1970年代後半に始まりましたが、1980年代半ばまでに、そのようなエンジン（いわゆる「クラシック」）が絶対的な主流となりました。最初はSOHC、次にインデックスにGの文字が付いたDOHC-両方のカムシャフトがベルトで駆動される「ワイドツインカム」、次にベルトがギアドライブで互いに噛み合っているカムシャフトの1つを駆動する文字Fの質量DOHC。DOHCのクリアランスは、リフターの上のワッシャーによって調整されましたが、ヤマハヘッドを備えた一部のエンジンは、リフターの下のワッシャーを維持していました。

ベルトが破損している場合、強制4A-GE、3S-GE、D-4、一部のV6、そしてもちろんディーゼルエンジンを除いて、バルブとピストンは衝突しません。ディーゼルの影響は特に困難です-バルブの曲がり、バルブガイドの破損、カムシャフトの破損がよくあります。ガソリンエンジンの場合も重要な「チャンス」です。最初に建設的な干渉がないエンジンでは、カーボンデポジットの厚い層で覆われたピストンとバルブが衝突する可能性があります。逆に、バルブは最初の干渉でエンジンのニュートラル位置に幸運にも掛かることがあります。

1990年代初頭に、トヨタの可変バルブタイミングシステムが登場し、それ以降、開発のいくつかの段階を経ました。詳細については、 「トヨタの可変バルブタイミングの進化」をご覧ください。

1990年代後半に、チェーンドライブと標準のモノVVT（吸気時の可変バルブタイミング）を備えた新しいエンジン世代が登場しました。通常、チェーンはインラインエンジンで両方のカムシャフトを駆動し、Vエンジンでは、ギアドライブまたは追加の短いチェーンによってカムシャフトが係合されていました。古いエンジンとは異なり、新しい長いローラーチェーンはそれほど耐久性がありませんでした。高さの異なるタペットによって調整されたバルブのクリアランスは、手順を難しくし、時間を延ばし、高価になり、そのため人気がなくなり、所有者は全体的にクリアランスをチェックするのをやめました。

チェーンドライブを備えたエンジンの場合、故障のケースは考慮されませんが、実際には、チェーンがジャンプしたり、正しく取り付けられていなかったりすると、バルブとピストンが衝突します。

この世代に特有の派生-可変バルブリフト高さの強制2ZZ-GE（VVTL-i）ですが、この概念は後で開発されませんでした。

2000年代半ばには、次世代エンジンの生産が始まりました。その主な機能-デュアルVVT（吸気と排気の可変バルブタイミング）と復活油圧ラッシュアジャスター。別の実験-2番目のバージョンの可変バルブリフト-ZRシリーズのバルブマチック。

チェーンまたはベルト

「チェーンは車両の寿命を超えて機能するように設計されています」という宣伝文句が文字通り採用され、チェーンの無限の寿命という伝説が生まれました。しかし、夢を見ても害はありません...

チェーンドライブの利点：強度と耐久性-チェーンは、いわば破損することはなく、交換の頻度も少なくて済みます。2番目のプラス-レイアウト-はメーカーにとってのみ重要です：シリンダーごとに4つのバルブ、可変バルブ機構を備えた2つのカムシャフト、燃料ポンプ、オイルポンプの駆動-かなり広いベルトが必要です。エンジンの長さを数センチ節約すると同時に、薄い単一列のチェーンを取り付けると同時に、ベルトプーリーと比較してスプロケットの直径が従来より小さくなっているため、横方向の寸法とカムシャフト間の距離を減らします。別の小さなプラス-低いプリテンション力によるシャフトへのラジアル荷重の減少。br>
しかし、標準的な欠点を忘れないでください。
-チェーンが動作中に「伸びる」（リンクジョイントの摩耗とバックラッシュによる）。
-引き伸ばしを補うには、プル手順が必要です（一部の古風なエンジンでは）または自動テンショナーの使用（ほとんどのメーカーで行われています）。従来の油圧ベルトテンショナーは、その耐久性に影響を与える一般的な潤滑システムを介して機能します（したがって、新しいエンジンでは、トヨタはカバーの外側に配置して、交換を簡素化します）。しかし、チェーンの伸びがテンショナー調整の可能性の限界を超える場合があるため、エンジンへの影響は非常に悲しいものです。一部の三流自動車メーカーは、ラチェット機構なしでテンショナーを取り付けているため、各エンジンの始動時にチェーンチャターが発生します。
-金属チェーン必然の「ノコギリ」スリッパ、そのローラー、スプロケットは徐々に摩耗し、摩耗した製品はエンジンオイルに落ちます。さらに悪いことに、多くの所有者はチェーンの交換時にスプロケットとテンショナーを交換しませんが、使用済みのスプロケットが新しいチェーンをすぐに台無しにすることは明らかです。
-タイミングチェーンドライブはベルトよりも著しくノイズが多い状態で実行されます。特に、チェーンの速度にばらつきがあり（特にスプロケットの歯数が少ない場合）、リンクがかみ合うと常に衝撃が発生します。
-チェーンのコストは、タイミングベルトキットよりも高くなります（また、単に不十分な場合もあります）。
-チェーンの交換はより労働集約的です（古い「メルセデス」方法はトヨタには適していません）。また、バルブとピストンがチェーンエンジンで衝突するため、手順には正確さが必要です。
-一部のエンジン（ダイハツ製）では、ローラーの代わりに歯付きチェーンが使用されています。これらのチェーンはより静かで、より正確で、より耐久性がありますが、原因不明の理由により、スプロケットの歯を飛び越えることがあります。

それで、ベルトをチェーンに交換した後、維持費は減少しましたか？チェーンドライブは、ベルトドライブと同じくらい頻繁に介入を必要とします。最初に油圧テンショナー、次にストレッチチェーン（平均150.000 km）...であり、特にすべてのセントを節約せずに必要なすべてのコンポーネントを同時に交換しないと、総コストが高くなります。

チェーンは良好です-2列の場合、エンジンに6〜8気筒の場合、およびエンジンカバーに3ビームの星がある場合。しかし、クラシックなトヨタエンジンのベルトタイミングドライブは非常に優れた信頼性があり、長く細いチェーンは後退しました。

「さようなら、キャブレター」

しかし、すべての古風なソリューションが信頼できるわけではなく、最良の例がトヨタキャブレターです。幸い、現在のトヨタドライバーの大多数はMFIエンジン（1970年代に登場）から始まり、日本の炭水化物の時代をスキップしているため、実際の機能を比較することはできません（国内市場では一部のキャブレターの改造が行われるまで、 1998年、海外市場で-2004年まで）。

ソビエト後の宇宙では、地元で生産された車の原始的なキャブレターシステムは、保守性と安価さのために競争相手を持つことは決してないでしょう。すべての電子機器-オーバーライドアイドルバルブ、すべての真空-点火タイミングレギュレーターとクランクケースの換気、すべての運動学-スロットル、手動チョーク、および第2チャンバー（Solex）の駆動。比較的シンプルで理解しやすい。安価なコストで、文字通りトランクに燃料と点火システムの完全な交換キットを運ぶことができますが、技術者とスペアパーツは常に近くのどこかにあります。

トヨタキャブレター-別の問題です。1970年代後半の13T-Uを見てください-真空ホースの触手がたくさんある本物の怪物です...しかし、後の「電子」炭水化物は非常に複雑でした-触媒、酸素センサー、排気への空気バイパス、排気ガス再循環、電気チョーク、2つまたは負荷による3段階のアイドル制御、5〜6個の真空アクチュエータと2段階のダンパー、燃料タンクとフロートチャンバーの換気、3〜4個のVSV、サーモバルブ、オーバーライドアイドルバルブ、点火調整、空気加熱システム、セットセンサー（冷却液温度、吸気温度、速度、ノック、スロットルスイッチ）、電子制御ユニット...正常なMFIの変更がすでに存在する場合、なぜそれらがそのような困難を必要としたのでしょうか。真空、電子工学、運動学、非常に微妙なバランスで働いた。そして、簡単にバランスが崩れます-キャブレターのように年齢と汚れによって。時々それはごちゃごちゃしたことさえありました-衝動的な整備士はすべての複数のホースを取り外しましたが、それを適切に再接続する場所を思い出しませんでした。とにかくこの炭水化物を復活させることは可能ですが、調整すること（同時に通常のコールドスタート、通常の暖機、通常のアイドリング、通常の負荷調整、通常の燃料消費を維持することを許可）は非常に困難です。推測されるかもしれませんが、日本固有の知識を持つ少数のキャブレターの第一人者がロシアの極東地域（旧黒竜江省と吉林省）に住んでいましたが、20年後、地元の人々でさえ名前を忘れました。

その結果、トヨタの燃料噴射は、後のキャブレターよりもかなり単純でした。電気や電子機器はそれほど多くなく、真空度も低く、複雑な運動学もなかったため、このような貴重な信頼性と保守性が得られました。

「D-4-素晴らしいエンジン！？」

初期のD-4エンジンの一部の所有者は、不名誉なために大幅な損失なしに車を転売することは不可能であることに気づきました-そして彼らは攻撃的な返品をしています...したがって、彼らの「アドバイス」と「経験」を聞くことは常にそれを覚えておくべきです彼らは、直接噴射エンジンに関して肯定的な世論を形成することに財政的に関心があります。

最も愚かな議論-「直接注入はすぐに伝統的ではなくなるだろう」。たとえそれが真実であったとしても、直噴エンジンが現在代替手段を持たないという意味ではありません。長い間、「D-4」は特定のエンジンを意味します-3S-FSE。しかし、それは1996年から2001年に国内市場向けの3つのモデルにインストールされ、いずれの場合も、クラシック3S-FEが代替として使用されました。後でD-4と通常の節約になる通常の噴射のどちらかを選択します。2000年代後半から、トヨタはマスセグメントでの直接噴射の使用を拒否し、10年後にこのテーマに戻りました（「トヨタD4-展望」も参照） ？」）。

「エンジンは優れています。ガソリン（自然、人々...）だけが悪い」-これもまた学問です。このエンジンは日本人にとって良いとしましょう。しかし、ロシアではそれをどのように使用しますか？-貧しいガソリン、過酷な気候、不完全な人々の国。したがって、D-4の神話上の利点の代わりに、その欠点のみが現れます。

「エンジンは優れています。ガソリン（自然、人々...）だけが悪い」-これもまた学問です。このエンジンは日本人にとって良いとしましょう。しかし、ロシアではそれをどのように使用しますか？-貧しいガソリン、過酷な気候、不完全な人々の国。したがって、D-4の神話上の利点の代わりに、その欠点のみが現れます。

「D-4エンジンの燃料消費量が3リットル少ない」という話-気取らない誤った情報。1つのモデルの新しい3S-FEと比較した新しい3S-FSEのパスポートの最大エコノミーでさえ、1.7 l / 100 kmで、日本のテストサイクルにあります（したがって、実際のエコノミーは常に少なかった）。アクティブな都市走行中、D-4は電力消費なしでパワーモードで動作します。高速道路走行時も同じ-D-4高効率エリア（速度/ rpm）は狭い。そして実際、相対的に中古車の消費について話すことは正しくありません-それは特定の車の技術的な状態と運転スタイルにはるかに依存しています。経験から、3S-FSEの一部は逆に3S-FEよりも多くのガソリンを消費することがわかっています。

「燃料ポンプを交換すれば問題ない」とよく言われます。しかし、比較的新しい日本車（特にトヨタ）の燃料系統の主要部分を定期的に交換することは、ナンセンスです。そして、それは30〜50.000 kmごとに300ドルを浪費する最良の方法ではありませんでした。多くの場合、交換が必要な燃料インジェクターのコストがポンプに匹敵するとは誰も言っていません。もちろん、彼らは3S-FSEの標準的で致命的な機械的問題を無視しました。

おそらく、誰もがエンジンが「サンプ内の2倍のオイルレベルをキャッチした」場合、エンジンのすべての可動部分に影響するオイルではなくガソリンオイルエマルションですでに機能しているという事実について考えているわけではありません（数グラムを比較しないでください）。コールドスタート時にオイルに落ちたガソリンは、エンジンの加熱に伴って蒸発し、摩耗D-4ポンプを介して常にクランクケースリットルの燃料に流れ込みます。

誰も「スロットルを掃除する」ことを試みないように警告しなかった-エンジン管理システムの適切な調整は特別な装置を必要としました。EGRシステムがどのようにして排気ガスでエンジンを汚染したか、そして炭素が吸気に蓄積する方法を誰もが知っているわけではなく、定期的な分解と洗浄が必要でした（およそ20〜30.000 kmごと）。「3S-FEと同様」のタイミングベルトを交換しようとすると、ピストンとバルブが衝突することがよくあることを誰もが知っているわけではありません。誰もが自分の街に少なくとも1つのガレージがあるかどうかを知っているわけではなく、D-4の問題をうまく解決しています。

そして、なぜトヨタはロシアで評価されたのですか？（Theraはより安く、より速く、スポーツ、快適な日本車ですが、広い意味での「シンプルさ」の意味です。操作条件、燃料、部品、修理のシンプルさ...そう、ハイテクスクラップを購入できます通常の車の価格です。良質のガソリンを探して化学物質を追加できます。ガソリン代を1セント単位で数えることができます-今後の修理用。現地の技術者に直接噴射システムの基本を教えることができます。ロシア語を「長い間車は壊れませんでした、いつやっと落ちますか？」ただ一つの質問があります-「何のために？」

結局のところ、消費者の選択-彼らの私的な事柄。より多くの人々がD-4および他の怪しい技術に接触するでしょう-より多くのクライアントの修理工場が持つでしょう。しかし良識は言う必要があります-代替案が存在する場合はD-4で古い車を買うことは常識に反しています。.

生態学

見てわかるように、私たちは否定的な文脈で「エコロジー」をよく使用しますが、朝の排気ガス中のナパームの匂いがあまり好きではないと思います。ある時点から、環境規制の管理強化は、自動車自体の主な目的に対する悪質な闘争となり、自動車所有者にとって費用と有害な闘いとなっています。そして、視界の改善はありません-環境のトピックは、多くの強力な寄生虫の栄養不足です。

回顧的経験はしっかりと納得することができます-必要かつ十分なレベルの排出削減は、1990年代の日本市場のクラシックモデル、またはヨーロッパ市場のEuro II規格によってすでに提供されていました。これには、床下に多点噴射、1つの酸素センサー、および触媒コンバーターが必要でした。そのような自動車は、ガソリンの年令と走行距離の恐ろしい品質にもかかわらず、標準構成で何年も作動します（酸素センサーの交換が必要な場合があります）。触媒は問題なく除去できたが、通常そのような必要はなかった。

問題はユーロIIIの段階で始まり、他の市場のルールを関連付け、その後拡張しました-2番目の酸素センサー、触媒が排気口に近づき、猫の多様体が現れ、広範囲の混合センサー、電子スロットル制御（より正確-アルゴリズム）アクセルへのエンジンの応答を故意に悪化させる）、動作温度の上昇、シリンダー内のコンバーターのセラミックフラグメントの破損...

今日では、通常のガソリン品質とより若い車両で、触媒の除去とEuro V> IIを再プログラミングするECUは人気のある大規模な作業です。古い車に手頃な価格のユニバーサルキャタライザーを装備できる場合、最新の「インテリジェント」車には、排気管制御を無効にするための猫のマニホールドパンチングと再プログラミング以外の選択肢はありません。

いくつかの「環境」超過についてのいくつかの言葉（ガソリンエンジン用）：
-排気ガス再循環（EGR）-絶対的な悪。できるだけ早く（特定の設計とフィードバック制御を考慮に入れて）プラグを差し込み、エンジンの汚染とそれ自体の廃棄物の汚染を停止する必要があります。
-燃料蒸気吸収システム（EVAP）-日本とヨーロッパの市場向けの自動車では正常に機能するため、問題は複雑さと「感度」のために米国市場向けのモデルでのみ発生します。
-排気（SAI）への空気噴射-北米モデルでは不要ですが、比較的無害なシステムです。

「どのエンジンが一番いいの？」

注-私たちのサイトでは、「最高」という用語は「最も問題のない」という意味で、信頼性が高く、耐久性があり、保守が可能です。パワー出力、経済性-2回目; さまざまな「ハイテク」と「グリーンテック」-欠点です。

実際、抽象的な最高のエンジンのレシピは簡単です-ガソリン、R6またはV8、自然吸気、鋳鉄ブロック、最大安全マージン、最大排気量、多点噴射、最小強制...ああ、日本ではトップクラスにのみ搭載されるエンジン。

妥協は大量消費者市場セグメントにとって手頃な価格では避けられないので、モーターはここで最高ではないかもしれませんが、少なくとも「良い」ものである可能性があります。次のタスク-実際の使用に関してモーターを評価する-許容されるスラスト重量比を提供します。この場合、トリムが使用されます（コンパクトモデルエンジンの理想は、中流階級では明らかに不十分です。より優れた設計エンジンは、全輪駆動など）。そして最後に、時間的要因-15〜20年前に生産が中止された優れたエンジンに対する後悔は、これらのエンジンを搭載した使い古した車を今日購入するのは良い考えだとは限りません。したがって、そのクラスで最高のエンジンとその時間間隔について話すことは理にかなっています。

1990年代。古典的なエンジンの中では、良いものを選ぶよりも悪いものを見つける方が簡単です。ただし、2つの絶対的なリーダーがよく知られています。4A-FESTDタイプ'90ライトクラスと3S-FEタイプ'90ミディアムです。トップクラスでは1JZ-GEと1G-FEタイプ'90は同等に賞賛されています。

2000年代。第3波のエンジンについては、ライトクラスの1NZ-FEタイプ'99にのみ良い言葉が存在します。このシリーズの残りの部分は、部外者の地位をめぐって争っています。中型クラスには「良い」エンジンすらありません。トップクラスのノートでは、1MZ-FEは、若い競争相手を背景にしており、悪くないことが判明しました。

2010年代。状況は少し変化しました-少なくとも、第4波エンジンは以前のものよりも見栄えがします。ライトクラスでは1NZ-FEがまだ表示されています（残念ながら、ほとんどの場合、「ワーストアップグレード」タイプの03です）。中クラスの高いセグメントでは2AR-FEは悪くないようです。トップクラスについては、既知の経済的および政治的理由により、それはもはや大量消費者には存在しません。

「新しいエンジンは信頼性が低くなりますか？」

以前のものから生じる質問-なぜ古いシリーズが最高と呼ばれたのですか？トヨタも日本人も意識的に何かを悪化させることはできないようです。しかし悲しいかな、階層のエンジニアリングは信頼性の主な敵である「エコロジー」と「マーケティング」よりも低いです。そのため、所有者は信頼性が低く耐久性の高い車をより高い価格で、高いメンテナンスコストで受け取ります。

ただし、例で新しいエンジンがどのように悪化したかを確認することをお勧めします。上記の1G-FEタイプ'90と'98について、そして伝説的な3S-FEタイプ'90と'96の違いは何ですか？機械的損失、燃料消費量、CO2排出量の削減など、同じ「善意」によって引き起こされるすべての劣化。3番目の点は、神話上の地球温暖化に対する神話上の闘争の考えが完全に正気ではない（ただし、一部には利益をもたらす）ことに関連しています。そして、最初の2つのプラスの効果はマイナスよりも極端に小さいことが判明しました...

ピストングループに関連する機械の劣化。摩擦損失を減らすためにカットされた（T字型）スカート付きの新しいピストンが歓迎されるように思われますか？しかし実際には、そのようなピストンは、古典的な90型よりもはるかに少ない距離でTDCをノックします。そして、音はノイズだけでなく摩耗の増加も意味します。絶対的な愚かさは、ロッドヘッドを押し込むことによる完全なフローティングピストンピンの交換です。

DIS-2によるディストリビューターの交換は良いことかもしれません-回転する機械部品がなく、コイルの耐用年数が長く、着火安定性が高い...そして実際には？基本的な点火時期を手動で調整することが不可能であることは明らかです。しかし、新しいイグニッションコイルの寿命は、クラシックに比べて短くなっています。高電圧ワイヤーの寿命が短縮されました（現在、すべてのプラグは1サイクルで2回スパークします）-8〜10年ではなく4〜6年のみ。まあ、少なくとも標準的なプラグは、プラチナではなく単純な二重電極のままでした。

同じ「エコロジー」のため、触媒コンバーターは床面から排気マニホールドに移動し、暖機が速くなります。結果-エンジンルームの過熱、冷却システムの効率の低下。破損したコンバーター粒子によるシリンダーの起こりうる汚染の悪名高い結果について-話す必要はありません。

燃料噴射-順次ではなくペアリングまたは同期（各シリンダーのサイクルごとに1回）。実際、シリンダーに入る前のガソリンの蒸発時間は大幅に短縮されたため、低温からの起動では自動的に悪化しました。

「トヨタのエンジンの寿命は？」

実際、「ミリオン」走行距離についての議論は、実車には適用されない、純粋で意味のない学問です。

AやSなどのマスシリーズエンジンが最初の重大なオーバーホール（タイミングベルトの交換を除く）を必要とした場合、主要な修理前の寿命についてのみ話すことができます。ほとんどのクラシックエンジンの場合、約200〜250.000 kmです。原則として、修理手順には、磨耗または固着したピストンリングとバルブステムシールの交換が含まれますが、シリンダーの穴あけ（形状および通常保管されている壁のホーン）は含まれません。

次世代エンジンは通常、200 km走行距離で注意を必要とし、最良の場合にはピストンとリングの交換で十分です（最新のサービス掲示に従って修正されたパーツを交換することが望ましいです）。200.000 kmを超える走行距離で存在する高いオイル消費量とピストンの過度のノイズ-大規模な修理の準備が必要な場合-ライナーを着用すると他の選択肢がなくなります。トヨタは合金シリンダーブロックの穴あけは提供していませんが、実際にはブロックライナーの交換と穴あけが可能です。残念ながら、現代の「使い捨て」モーターの高品質な修理を行う信頼できる企業は、実際に片手で数えることができます。しかし、ライナーの交換が成功したという明るいレポートは、すでに村のワークショップとガレージから来ています-仕事の質とそのようなエンジンの耐久性についてはどうですか？-もちろん。

「それで、すべての新しいエンジンが悪いのですか？」

「絶対に最高のエンジン」の場合のように、この質問は間違っています。ええ、現代のエンジンは、信頼性、耐久性、および存続可能性に関して、古典的なエンジンと比較することはできません。彼らの機械はあまり修理可能ではなく、熟練していないサービスには複雑すぎます...

しかし、事実-代替案はもはや存在しません。新しいエンジンは現実のものと見なされるべきであり、それらを使用するために再学習する必要があります。

もちろん、車の所有者は特定の悪いエンジンや失敗したシリーズを避けなければなりません。トヨタが「子供時代の」病気を修正するまで、すべての新しいエンジンの初期バージョンを避けてください。特定のモデルにいくつかの変更がある場合は、常により信頼性の高いものを選択する必要があります。


PS結論として、他のブランドに固有の多くの複雑さを伴うことなく、シンプルで信頼性の高い本物の「人々」エンジンを生産したトヨタに感謝する必要があります。そして、「革新的で先進的な」車の所有者がそれらを「昔ながらの粗い」と呼ぶことにしましょう-それは褒め言葉です！

ガソリンエンジン生産のタイムライン

ディーゼルエンジン生産のタイムライン

トヨタエンジンに関する記事