Eugenio,77
Serie AZ se introdujo desde 2000, para suplantar gradualmente a la legendaria serie S, y durante diez anos siguio siendo el principal motor mediano. Instalado en muchos automoviles de clase C/D/E, SUV livianos y medianos. A su vez, a partir de mediados de la decada de 2000 fueron sustituidos progresivamente por motores de las series ZR y AR.
1AZ-FE (2.0 EFI VVT) - inyeccion multipunto. Aplicacion: Avensis 250..270, Avensis Verso/Picnic 20, Camry 30..40..50, RAV4 20..30, Wish 10.
Bloque de cilindros El bloque de cilindros - "plataforma abierta" de aluminio con revestimientos delgados de hierro fundido. Los revestimientos estan fusionados en bloque y su superficie exterior rugosa especial promueve una conexion fuerte. Por supuesto, no se proporciona oficialmente ninguna rectificado del bloque.
El carter de aleacion montado en el bloque tambien realiza la funcion de la parte superior del carter y el refuerzo. El ciguenal de acero forjado con 5 munones y 8 contrapesos esta sujeto por tapas de cojinete principal individuales. El eje del ciguenal se ha desplazado 10 mm con respecto a las lineas del eje del cilindro ("desaxage"), reduciendo asi la componente lateral de la fuerza ejercida por el piston sobre la pared del cilindro, reduciendo el desgaste.
Como suele ocurrir con los motores R4 de Toyota con una cilindrada superior a dos litros, el mecanismo equilibrador se instala con accionamiento directo desde el ciguenal (mediante engranajes de polimero, para reducir el ruido). Pero ademas de la mejora del confort, crea otra potencial debilidad de la parte mecanica del motor.
Pistones: de aluminio, faldon de corte moderado con un recubrimiento de polimero que reduce la friccion. Los pistones estan conectados a las varillas con pasadores completamente flotantes.
En el tipo'2006 hay un espaciador en la camisa de agua, que permite una circulacion de refrigerante mas intensiva cerca de la parte superior del cilindro, lo que mejora la disipacion de calor y ayuda a una carga termica mas uniforme.
Culata Culata de diseno tradicional, con una direccion cercana a la vertical del puerto de admision para una admision eficiente y orificios para inyectores. La cubierta de la culata esta fundida en aleacion de magnesio.
Sincronizacion Sincronizacion - DOHC de 16 valvulas, accionado por una cadena de rodillos de una hilera (paso de 8 mm), con tensor hidraulico (con mecanismo de trinquete) y lubricado por una boquilla de aceite separada.
Hay una rueda dentada VVT (sistema de distribucion variable de valvulas) en el arbol de levas de entrada, el rango - 50° (tipo'2006 - 40°). La holgura de la valvula se ajusta mediante un juego de empujadores, sin ajustar arandelas ni ajustadores de juego. Por lo tanto, los propietarios prefieren abstenerse de un procedimiento de ajuste bastante complejo y costoso. .
Es bastante dificil predecir la vida util de la cadena; rara vez no es necesario reemplazarla hasta un kilometraje de 300.000 km, pero mas a menudo se extiende a 150.000 km (acompanado de ruido excesivo, especialmente despues del arranque, y codigos de problemas relacionados con la sincronizacion). Junto con el reemplazo de la cadena, seria apropiado reemplazar tambien otros componentes (pinones, tensor, guias), ya que los usados contribuyen a un desgaste rapido de una cadena nueva, pero como el pinon del arbol de levas de entrada esta ensamblado con el actuador de VVT (~ $120), entonces la mayoria de los propietarios no siguen esta recomendacion. El tensor hidraulico requiere reemplazos relativamente frecuentes, pero se puede realizar facilmente desde el exterior, sin quitar la cubierta de la cadena. Lubricacion
La bomba de aceite tipo trocoide esta instalada en el carter y es accionada por una cadena adicional. Por un lado, aumento el numero de partes moviles, por el otro, mejoraron las condiciones de bombeo de aceite.
Se proporcionan boquillas de aceite que lubrican y enfrian los pistones.
El filtro de aceite esta ubicado verticalmente debajo del motor. Refrigeracion Sistema de refrigeracion es clasico para el motor de tercera ola: la bomba accionada por correa serpentina, el termostato mecanico esta "frio" (80-84°C), los ventiladores del radiador son controlados por ECM a traves de reles (sin interruptor de temperatura del refrigerante).
Admision y escape Ubicacion de los colectores, como en la generacion anterior de motores, admision en la parte trasera, escape en la parte delantera. Innovacion: un colector de admision de plastico (para reducir el peso y el costo, y reducir el calentamiento del aire de entrada), lo suficientemente libre de problemas incluso para las condiciones invernales.
Algunos modelos tienen el silenciador con una valvula mecanica que regula el flujo de los gases de escape. A baja velocidad, la valvula cerrada ayuda a reducir el ruido, a altas velocidades se abre reduciendo la contrapresion.
Sistema de inyeccion de combustible (EFI) Inyeccion de combustible: multipunto, secuencial en condiciones normales. En algunas condiciones (baja temperatura y baja velocidad) se puede realizar una inyeccion pareada. La inyeccion se puede realizar sincronizada (una vez por ciclo en la misma posicion del ciguenal, con tiempo de inyeccion gestionado) o no sincronizada (por todos los inyectores simultaneamente).
Sistema de combustible: sin linea de retorno, con el regulador de presion y el filtro de combustible integrado en el modulo de la bomba, la presion del combustible es de aproximadamente 325 kPa. Amortiguador de pulsaciones montado en riel de combustible de aluminio. Los conectores de tipo split rapido se utilizan para lineas de combustible.
Los inyectores con boquilla de multiples orificios se utilizan para mejorar la dispersion del combustible.
El sistema de control - "L-type SFI", con sensor de flujo de masa de aire (MAF) tipo "hot wire", combinado con sensor de temperatura del aire de admision. Requisitos RON - 91 / Regular.
En 2001-2003 se produjo la modificacion con acelerador mecanico y control de ralenti clasico (por solenoide rotativo).
Sin embargo, la mayoria de los modelos inicialmente estaban equipados con una valvula de mariposa controlada electronicamente (ETCS): motor de CC, potenciometro de doble canal (por MY2003 reemplazado por sensor sin contacto (efecto Hall)), con un sensor separado de posicion del pedal del acelerador (inicialmente potenciometro, desde tipo'2006 - efecto Hall). Las funciones del ETCS son el control de ralenti, el control de crucero y el control de par durante los cambios de marcha.
Hay algunas variantes de instalacion del sensor de oxigeno:
- par de sensores de oxigeno (89465) antes del convertidor doble - sensor de oxigeno (89465) antes y despues del convertidor - un sensor de relacion aire-combustible (AFS) (89467) antes del convertidor y sensor de oxigeno (89465) despues del convertidor - par de sensores AFS (89467) antes del convertidor doble y par de sensores de oxigeno (89465) despues
Desde tipo'2006 AFS tipo plano ampliamente utilizado (ventaja - calentamiento mas rapido).
Los sensores de posicion del ciguenal y del arbol de levas todavia eran del tipo inductivo tradicional. En MY2003 se introdujo el sensor de detonacion piezoelectrico "plano", a diferencia del antiguo tipo de sensores de detonacion resonantes, siente una gama mas amplia de frecuencias de vibracion.
En el mercado norteamericano, ECM tambien tuvo que realizar el control de un sistema de recuperacion de vapor de combustible (EVAP) demasiado complejo y caprichoso. En tipo'2006 para algunos mercados con fuertes estandares de emision, se instalo un actuador IMRV en la admision, que cierra la mitad de los puertos de admision con el motor en frio al ralenti, lo que crea una fuerte turbulencia y mejora la eficiencia del proceso de combustion.
Electrico Sistema de encendido - DIS-4 (bobina separada con encendedor integrado para cada cilindro). Bujias (Denso SK20R11, NGK IFR6A11) con electrodo central de iridio.
Motor de arranque: con un engranaje planetario, devanado de inducido de segmento, imanes de interpolacion. Alternador: despues de MY2003, nuevos generadores con un segmento conductor. Desde MY2006 se instalo el embrague de inercia, con un resorte entre las porciones interior y exterior de la polea que transmite el par solo en la direccion de rotacion del ciguenal, lo que reduce la carga a la correa.
Accionamiento auxiliar: por correa serpentina con tensor de resorte automatico. La ventaja - tamano compacto, desventajas - mas carga para una sola correa, preferible cambiar el tensor simultaneamente con la correa, incapacidad para quitar la correa de una unidad inmovilizada (alternador, bomba de direccion, compresor).
El motor 1AZ-FE puede verse como una version simplificada de 2AZ-FE. - No hay mecanismo de equilibrio. - No hay boquillas de aceite en el bloque. - Los pistones tienen faldon mas grande.
- Para algunas regiones se realizaron modificaciones especificas: para gasolina con plomo, sin VVT, sin convertidor y componentes relativos.
Hay algunas diferencias en la parte mecanica de los motores D-4. - Cuanto mayor sea la relacion de compresion. - Los inyectores de combustible estan montados en la culata.
- La bomba de combustible de alta presion es impulsada por una leva adicional en el arbol de levas de admision. - Rango de sincronizacion variable de valvulas 43°.
- Los pistones tienen la forma especificada que ayuda a conducir el rocio de combustible al area de la bujia. La ranura del anillo superior tiene un revestimiento de alumita antidesgaste.
- Algunos modelos estaban equipados con enfriador de aceite.
- Diferencias de version para el mercado interno japones (tipo 2004): una relacion de compresion de 10,5 en lugar de 9,8, junta de culata de tres capas en lugar de dos capas, otra forma de la camara de combustion, canales adicionales para el refrigerante entre los cilindros, la otra distribucion de valvulas, elevacion de la valvula de admision 9,4 en lugar de 8,2 mm, escape - 8,0 en lugar de 8,6 mm, reducido en 1,1 mm de altura del piston. Sistema de inyeccion de combustible (D-4)
El primer 1AZ-FSE estaba equipado con un sistema de control tipo D (con sensor MAP), pero el Avensis 250 y algunas versiones para el mercado nacional desde 2004 recibieron un sistema tipo L con sensor MAF.
Para motores tradicionales con inyeccion multipunto, la relacion de mezcla estequiometrica optima (relacion de masa aire-combustible ? ) es 14,7: 1, la mezcla mas pobre que 20-24: 1 no se enciende con la bujia. El motor de inyeccion directa funciona con una mezcla ultra-pobre ( ? = 30-40) - el combustible atomizado forma una nube alrededor de la bujia y, aunque en toda la camara de combustion la mezcla es muy pobre, cerca de la chispa esta ~estequiometrica y se puede incendiarse facilmente. La mezcla magra en el volumen restante es menos propensa a la detonacion, lo que permite aumentar la relacion de compresion y aumentar la potencia del motor. Debido a la evaporacion del combustible inyectado, la carga de aire en el cilindro se enfria reduce aun mas la posibilidad de detonacion y mejora el llenado del cilindro.
Modos D-4 (mercado nacional) 1. Combustion estratificada (LeanBurn). Implementado cuando se conduce a velocidad constante y con cargas bajas. Inyeccion al final de la carrera de compresion: el combustible se refleja desde el receso del piston, se dispersa y vaporiza activamente, y se dirige a la bujia. Aunque la mezcla en todo el cilindro es pobre ( ? = 17-40), en el area de la bujia es lo suficientemente rica como para encenderse con una chispa y disparar el volumen restante.
2. Mezcla de dos etapas. Implementado a media carga para una transicion suave entre modos de combustion estratificada y homogenea. La inyeccion se produce dos veces: en las carreras de admision y compresion, ? = 15-25.
3. Combustion homogenea. Implementado al conducir con carga, durante la calefaccion, en el arranque, durante el funcionamiento de los frenos, durante la regeneracion. Inyectado durante la carrera de admision, el combustible se mezcla con el aire y forma una mezcla homogenea con una composicion cercana a la estequiometrica ( ? = 12-15).
Sistema de combustible El combustible de la bomba del tanque (presion ~ 400 kPa) se suministra a la bomba de alta presion, luego a presion en el riel de combustible y finalmente en los cilindros por inyectores.
Bomba de inyeccion. Un piston con valvula de control, valvula de retencion y amortiguador de pulsaciones.
- En la carrera de entrada, el embolo se mueve hacia abajo y el combustible entra en la camara de bombeo. - Al comienzo de la carrera de compresion, parte del combustible regresa mientras la valvula de control esta abierta (la presion de combustible especificada se establece en el rango de 8-13 MPa). - Al final de la carrera de compresion, la valvula de control se cierra y el combustible presurizado a traves de la valvula de retencion se suministra al riel de combustible.
Riel de combustible. Hecho de aleacion de aluminio, contiene un sensor de presion de combustible para proporcionar retroalimentacion y una valvula de alivio de presion mecanica (abre la linea de drenaje al tanque si la presion excede los 14 MPa).
Inyectores. Las boquillas de inyector ranuradas producen pulverizaciones de combustible de varias formas (conicas en modo homogeneo o estrechas en modo estratificado).
Controlador de inyector (EDU). Los inyectores son controlados por un driver, que convierte la senal de la centralita (12 V) en senal de alto voltaje a los inyectores, asegurando la maxima velocidad de funcionamiento.
Admision
ETCS (control electronico del acelerador). Accionado por motor con mandos de centralita Al arrancar, el acelerador se abre ligeramente para permitir una entrada de aire adicional, y luego el angulo de apertura disminuye segun la temperatura del refrigerante. En el modo homogeneo, la velocidad de ralenti se ajusta moviendo el acelerador, en el modo LeanBurn, mediante la correccion del volumen de suministro de combustible con apertura constante del acelerador. Ademas, ETCS realiza la funcion de control de traccion (TRC) y algunas funciones del sistema de estabilizacion (VSC).
Actuador SCV (valvula de control de remolino). Hay un bloque de SCV entre la culata y el colector de admision, que cierra uno de los dos canales de admision a cada cilindro, segun las condiciones de conduccion. Las aletas son accionadas por un actuador de vacio.
- A baja velocidad, baja carga, baja temperatura del refrigerante, SCV esta cerrada, el aire fluye a traves de un puerto, lo que aumenta la velocidad de flujo y forma un vortice en el cilindro, para una mejor turbulizacion de la mezcla. - Con carga alta, SCV se abre y el aire fluye a traves de ambos puertos.
Teniendo en cuenta las caracteristicas del sistema de suministro de aire, se implemento un sensor de presion adicional para el servofreno, para cambiar el modo que proporciona el nivel de vacio especificado.
Sistema EGR (mercado nacional). El sistema de recirculacion de gases de escape de los motores D-4 proporciona la entrada de una proporcion significativa de los gases de escape en el modo LeanBurn (mucho mas que en los motores tradicionales). Permite bajar la temperatura de combustion, disminuir el contenido de oxidos de nitrogeno en los gases de escape, reducir las perdidas de bombeo en la entrada.
La valvula EGR es accionada por un motor paso a paso de CC, el angulo de apertura depende de la velocidad del motor, la temperatura del refrigerante, la carga y la velocidad del vehiculo.
Los gases de escape de la valvula fluyen hacia el colector de aluminio EGR, que uniforma el flujo de gases en cada cilindro. Tanto la valvula como el colector estan refrigerados por agua.
Convertidor de NOx (mercado nacional). En el tubo de escape de los modelos japoneses se instala un convertidor de NOx. El modo LeanBurn se acompana de una mayor emision de NOx, el oxido nitrico reacciona con el oxigeno del gas de escape (O2) y los productos se acumulan en el material de adsorcion del catalizador en forma de nitratos (NO2). En modo homogeneo, con mezcla suficientemente rica, el contenido de CO y HC en los gases de escape aumenta, con su participacion en presencia de dioxido de platino (NO2) se reduce a nitrogeno (N2). Simultaneamente con la acumulacion de oxidos de nitrogeno, el convertidor captura activamente el azufre, lo que toma el volumen util de la capa absorbente, por lo que el sistema puede funcionar normalmente solo con gasolina con bajo contenido de azufre. Sistema de encendido - DIS-4, bujias con electrodo central de iridio (inicialmente para el mercado extranjero - Denso SK20R11 / NGK IFR6A11, desde MY2003 - Denso SK20BR11 con dos electrodos laterales adicionales, para el mercado nacional - SK20BGR11 - sobresalieron en la camara de combustion debido al largo sudario).
Diferencias de tipo 2004: sistema de control tipo L con sensor MAF, actuador ETCS con sensor de posicion del acelerador (efecto Hall), ausencia de convertidor de NOx separado.
Resumen Revision de motores Toyota |
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