Eugenio,77
Serie AZ se introdujo desde 2000, para suplantar gradualmente a la legendaria serie S, y durante diez años siguió siendo el principal motor mediano. Instalado en muchos automóviles de clase C/D/E, SUV livianos y medianos. A su vez, a partir de mediados de la década de 2000 fueron sustituidos progresivamente por motores de las series ZR y AR.
1AZ-FE (2.0 EFI VVT) - inyección multipunto. Aplicación: 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 están fusionados en bloque y su superficie exterior rugosa especial promueve una conexión fuerte. Por supuesto, no se proporciona oficialmente ninguna rectificado del bloque.
El cárter de aleación montado en el bloque también realiza la función de la parte superior del cárter y el refuerzo. El cigüeñal de acero forjado con 5 muñones y 8 contrapesos está sujeto por tapas de cojinete principal individuales. El eje del cigüeñal se ha desplazado 10 mm con respecto a las líneas del eje del cilindro ("desaxage"), reduciendo así la componente lateral de la fuerza ejercida por el pistón 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 cigüeñal (mediante engranajes de polímero, para reducir el ruido). Pero además de la mejora del confort, crea otra potencial debilidad de la parte mecánica del motor.
Pistones: de aluminio, faldón de corte moderado con un recubrimiento de polímero que reduce la fricción. Los pistones están conectados a las varillas con pasadores completamente flotantes.
En el tipo'2006 hay un espaciador en la camisa de agua, que permite una circulación de refrigerante más intensiva cerca de la parte superior del cilindro, lo que mejora la disipación de calor y ayuda a una carga térmica más uniforme.
Culata Culata de diseño tradicional, con una dirección cercana a la vertical del puerto de admisión para una admisión eficiente y orificios para inyectores. La cubierta de la culata está fundida en aleación de magnesio.
Sincronización Sincronización - DOHC de 16 válvulas, accionado por una cadena de rodillos de una hilera (paso de 8 mm), con tensor hidráulico (con mecanismo de trinquete) y lubricado por una boquilla de aceite separada.
Hay una rueda dentada VVT (sistema de distribución variable de válvulas) en el árbol de levas de entrada, el rango - 50° (tipo'2006 - 40°). La holgura de la válvula 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 difícil predecir la vida útil de la cadena; rara vez no es necesario reemplazarla hasta un kilometraje de 300.000 km, pero más a menudo se extiende a 150.000 km (acompañado de ruido excesivo, especialmente después del arranque, y códigos de problemas relacionados con la sincronización). Junto con el reemplazo de la cadena, sería apropiado reemplazar también otros componentes (piñones, tensor, guías), ya que los usados contribuyen a un desgaste rápido de una cadena nueva, pero como el piñón del árbol de levas de entrada está ensamblado con el actuador de VVT (~ $120), entonces la mayoría de los propietarios no siguen esta recomendación. El tensor hidráulico requiere reemplazos relativamente frecuentes, pero se puede realizar fácilmente desde el exterior, sin quitar la cubierta de la cadena. Lubricación
La bomba de aceite tipo trocoide está instalada en el cárter y es accionada por una cadena adicional. Por un lado, aumentó el número de partes móviles, por el otro, mejoraron las condiciones de bombeo de aceite.
Se proporcionan boquillas de aceite que lubrican y enfrían los pistones.
El filtro de aceite está ubicado verticalmente debajo del motor. Refrigeración Sistema de refrigeración es clásico para el motor de tercera ola: la bomba accionada por correa serpentina, el termostato mecánico está "frío" (80-84°C), los ventiladores del radiador son controlados por ECM a través de relés (sin interruptor de temperatura del refrigerante).
Admisión y escape Ubicación de los colectores, como en la generación anterior de motores, admisión en la parte trasera, escape en la parte delantera. Innovación: un colector de admisión de plástico (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 válvula mecánica que regula el flujo de los gases de escape. A baja velocidad, la válvula cerrada ayuda a reducir el ruido, a altas velocidades se abre reduciendo la contrapresión.
Sistema de inyección de combustible (EFI) Inyección de combustible: multipunto, secuencial en condiciones normales. En algunas condiciones (baja temperatura y baja velocidad) se puede realizar una inyección pareada. La inyección se puede realizar sincronizada (una vez por ciclo en la misma posición del cigüeñal, con tiempo de inyección gestionado) o no sincronizada (por todos los inyectores simultáneamente).
Sistema de combustible: sin línea de retorno, con el regulador de presión y el filtro de combustible integrado en el módulo de la bomba, la presión del combustible es de aproximadamente 325 kPa. Amortiguador de pulsaciones montado en riel de combustible de aluminio. Los conectores de tipo split rápido se utilizan para líneas de combustible.
Los inyectores con boquilla de múltiples orificios se utilizan para mejorar la dispersión 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 admisión. Requisitos RON - 91 / Regular.
En 2001-2003 se produjo la modificación con acelerador mecánico y control de ralentí clásico (por solenoide rotativo).
Sin embargo, la mayoría de los modelos inicialmente estaban equipados con una válvula de mariposa controlada electrónicamente (ETCS): motor de CC, potenciómetro de doble canal (por MY2003 reemplazado por sensor sin contacto (efecto Hall)), con un sensor separado de posición del pedal del acelerador (inicialmente potenciómetro, desde tipo'2006 - efecto Hall). Las funciones del ETCS son el control de ralentí, el control de crucero y el control de par durante los cambios de marcha.
Hay algunas variantes de instalación del sensor de oxígeno:
- par de sensores de oxígeno (89465) antes del convertidor doble - sensor de oxígeno (89465) antes y después del convertidor - un sensor de relación aire-combustible (AFS) (89467) antes del convertidor y sensor de oxígeno (89465) después del convertidor - par de sensores AFS (89467) antes del convertidor doble y par de sensores de oxígeno (89465) después
Desde tipo'2006 AFS tipo plano ampliamente utilizado (ventaja - calentamiento más rápido).
Los sensores de posición del cigüeñal y del árbol de levas todavía eran del tipo inductivo tradicional. En MY2003 se introdujo el sensor de detonación piezoeléctrico "plano", a diferencia del antiguo tipo de sensores de detonación resonantes, siente una gama más amplia de frecuencias de vibración.
En el mercado norteamericano, ECM también tuvo que realizar el control de un sistema de recuperación de vapor de combustible (EVAP) demasiado complejo y caprichoso. En tipo'2006 para algunos mercados con fuertes estándares de emisión, se instaló un actuador IMRV en la admisión, que cierra la mitad de los puertos de admisión con el motor en frío al ralentí, lo que crea una fuerte turbulencia y mejora la eficiencia del proceso de combustión.
Eléctrico Sistema de encendido - DIS-4 (bobina separada con encendedor integrado para cada cilindro). Bujías (Denso SK20R11, NGK IFR6A11) con electrodo central de iridio.
Motor de arranque: con un engranaje planetario, devanado de inducido de segmento, imanes de interpolación. Alternador: después de MY2003, nuevos generadores con un segmento conductor. Desde MY2006 se instaló el embrague de inercia, con un resorte entre las porciones interior y exterior de la polea que transmite el par solo en la dirección de rotación del cigüeñal, lo que reduce la carga a la correa.
Accionamiento auxiliar: por correa serpentina con tensor de resorte automático. La ventaja - tamaño compacto, desventajas - más carga para una sola correa, preferible cambiar el tensor simultáneamente con la correa, incapacidad para quitar la correa de una unidad inmovilizada (alternador, bomba de dirección, compresor).
El motor 1AZ-FE puede verse como una versión simplificada de 2AZ-FE. - No hay mecanismo de equilibrio. - No hay boquillas de aceite en el bloque. - Los pistones tienen faldón más grande.
- Para algunas regiones se realizaron modificaciones específicas: para gasolina con plomo, sin VVT, sin convertidor y componentes relativos.
Hay algunas diferencias en la parte mecánica de los motores D-4. - Cuanto mayor sea la relación de compresión. - Los inyectores de combustible están montados en la culata.
- La bomba de combustible de alta presión es impulsada por una leva adicional en el árbol de levas de admisión. - Rango de sincronización variable de válvulas 43°.
- Los pistones tienen la forma especificada que ayuda a conducir el rocío de combustible al área de la bujía. La ranura del anillo superior tiene un revestimiento de alumita antidesgaste.
- Algunos modelos estaban equipados con enfriador de aceite.
- Diferencias de versión para el mercado interno japonés (tipo 2004): una relación de compresión de 10,5 en lugar de 9,8, junta de culata de tres capas en lugar de dos capas, otra forma de la cámara de combustión, canales adicionales para el refrigerante entre los cilindros, la otra distribución de válvulas, elevación de la válvula de admisión 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 pistón. Sistema de inyección 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 inyección multipunto, la relación de mezcla estequiométrica óptima (relación de masa aire-combustible λ ) es 14,7: 1, la mezcla más pobre que 20-24: 1 no se enciende con la bujía. El motor de inyección directa funciona con una mezcla ultra-pobre ( λ = 30-40) - el combustible atomizado forma una nube alrededor de la bujía y, aunque en toda la cámara de combustión la mezcla es muy pobre, cerca de la chispa está ~estequiométrica y se puede incendiarse fácilmente. La mezcla magra en el volumen restante es menos propensa a la detonación, lo que permite aumentar la relación de compresión y aumentar la potencia del motor. Debido a la evaporación del combustible inyectado, la carga de aire en el cilindro se enfría reduce aún más la posibilidad de detonación y mejora el llenado del cilindro.
Modos D-4 (mercado nacional) 1. Combustión estratificada (LeanBurn). Implementado cuando se conduce a velocidad constante y con cargas bajas. Inyección al final de la carrera de compresión: el combustible se refleja desde el receso del pistón, se dispersa y vaporiza activamente, y se dirige a la bujía. Aunque la mezcla en todo el cilindro es pobre ( λ = 17-40), en el área de la bujía 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 transición suave entre modos de combustión estratificada y homogénea. La inyección se produce dos veces: en las carreras de admisión y compresión, λ = 15-25.
3. Combustión homogénea. Implementado al conducir con carga, durante la calefacción, en el arranque, durante el funcionamiento de los frenos, durante la regeneración. Inyectado durante la carrera de admisión, el combustible se mezcla con el aire y forma una mezcla homogénea con una composición cercana a la estequiométrica ( λ = 12-15).
Sistema de combustible El combustible de la bomba del tanque (presión ~ 400 kPa) se suministra a la bomba de alta presión, luego a presión en el riel de combustible y finalmente en los cilindros por inyectores.
Bomba de inyeccion. Un pistón con válvula de control, válvula de retención y amortiguador de pulsaciones.
- En la carrera de entrada, el émbolo se mueve hacia abajo y el combustible entra en la cámara de bombeo. - Al comienzo de la carrera de compresión, parte del combustible regresa mientras la válvula de control está abierta (la presión de combustible especificada se establece en el rango de 8-13 MPa). - Al final de la carrera de compresión, la válvula de control se cierra y el combustible presurizado a través de la válvula de retención se suministra al riel de combustible.
Riel de combustible. Hecho de aleación de aluminio, contiene un sensor de presión de combustible para proporcionar retroalimentación y una válvula de alivio de presión mecánica (abre la línea de drenaje al tanque si la presión excede los 14 MPa).
Inyectores. Las boquillas de inyector ranuradas producen pulverizaciones de combustible de varias formas (cónicas en modo homogéneo o estrechas en modo estratificado).
Controlador de inyector (EDU). Los inyectores son controlados por un driver, que convierte la señal de la centralita (12 V) en señal de alto voltaje a los inyectores, asegurando la máxima velocidad de funcionamiento.
Admisión
ETCS (control electrónico 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 ángulo de apertura disminuye según la temperatura del refrigerante. En el modo homogéneo, la velocidad de ralentí se ajusta moviendo el acelerador, en el modo LeanBurn, mediante la corrección del volumen de suministro de combustible con apertura constante del acelerador. Además, ETCS realiza la función de control de tracción (TRC) y algunas funciones del sistema de estabilización (VSC).
Actuador SCV (válvula de control de remolino). Hay un bloque de SCV entre la culata y el colector de admisión, que cierra uno de los dos canales de admisión a cada cilindro, según las condiciones de conducción. Las aletas son accionadas por un actuador de vacío.
- A baja velocidad, baja carga, baja temperatura del refrigerante, SCV está cerrada, el aire fluye a través de un puerto, lo que aumenta la velocidad de flujo y forma un vórtice en el cilindro, para una mejor turbulización de la mezcla. - Con carga alta, SCV se abre y el aire fluye a través de ambos puertos.
Teniendo en cuenta las características del sistema de suministro de aire, se implementó un sensor de presión adicional para el servofreno, para cambiar el modo que proporciona el nivel de vacío especificado.
Sistema EGR (mercado nacional). El sistema de recirculación de gases de escape de los motores D-4 proporciona la entrada de una proporción significativa de los gases de escape en el modo LeanBurn (mucho más que en los motores tradicionales). Permite bajar la temperatura de combustión, disminuir el contenido de óxidos de nitrógeno en los gases de escape, reducir las pérdidas de bombeo en la entrada.
La válvula EGR es accionada por un motor paso a paso de CC, el ángulo de apertura depende de la velocidad del motor, la temperatura del refrigerante, la carga y la velocidad del vehículo.
Los gases de escape de la válvula fluyen hacia el colector de aluminio EGR, que uniforma el flujo de gases en cada cilindro. Tanto la válvula como el colector están 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 acompaña de una mayor emisión de NOx, el óxido nítrico reacciona con el oxígeno del gas de escape (O2) y los productos se acumulan en el material de adsorción del catalizador en forma de nitratos (NO2). En modo homogéneo, con mezcla suficientemente rica, el contenido de CO y HC en los gases de escape aumenta, con su participación en presencia de dióxido de platino (NO2) se reduce a nitrógeno (N2). Simultáneamente con la acumulación de óxidos de nitrógeno, el convertidor captura activamente el azufre, lo que toma el volumen útil 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, bujías 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 cámara de combustión debido al largo sudario).
Diferencias de tipo 2004: sistema de control tipo L con sensor MAF, actuador ETCS con sensor de posición del acelerador (efecto Hall), ausencia de convertidor de NOx separado.
Resumen Revisión de motores Toyota |
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