Дизельные двигатели Toyota серии GD

EN | ES | RU

Eugenio,77
mail@toyota-club.net
© Toyota-Club.Net
Oct 2015 - Sep 2023




Двигатели серии GD представлены в 2015 году, как замена устаревших KD - самых массовых тойотовских дизелей последнего времени. Устанавливаются на модели семейств Land Cruiser Prado, HiLux (Fortuner, Innova), Hiace (RegiusAce, Mazda Bongo Brawny). Именно с этим мотором дизельные легковые тойоты вернулись и на внутренний японский рынок.
Обновленная редакция посвящена выходу форсированной версии 1GD-FTV тип'20.

Характеристики

ДвигательРабочий объем, см3Диаметр цилиндра x Ход поршня, ммСтепень сжатияМощность, л.с.Крутящий момент, Нм-
1GD-FTV275592.0 x 103.615.6177 / 3400450 / 1600-2400-
1GD-FTV275592.0 x 103.615.6151 / 3600300 / 1000-3400low spec
1GD-FTV275592.0 x 103.615.6204 / 3400500 / 1600-2800high spec
1GD-FTV275592.0 x 103.615.6224 / 3000550 / 1600-2800GR sport
2GD-FTV239392.0 x 90.015.6150 / 3400343 / 1400-2800low spec
2GD-FTV239392.0 x 90.015.6150 / 3400400 / 1600-2000-
* масса двигателей, с учетом полной заправки рабочих жидкостей - 270-300 кг.

Предшествующая дизельная серия KD за полтора десятка лет выпуска уже устарела по целому ряду показателей - экономичности, экологии, удельным характеристикам, шумности... а под конец еще и "прославилась" в истории с трескающимися поршнями. Двигатели GD стали совершеннее по всем параметрам, однако ожидаемого улучшения динамических характеристик не произошло - паспортный прирост момента "растворился" где-то в эконормативах и настройках. Объективно было заметно преимущество новых дизелей только в плане снижения вибраций и, главное, шума (по крайней мере на Prado). Обновление до тип'20 пошло на пользу - совершенно неприличные цифры ускорения до сотни и обгона с хода улучшились на 2-3 секунды.

Механическая часть

Серия сохранила традиционный чугунный негильзованный блок цилиндров.



Примечание. "Официалы активно рекламируют алюминий с напылением" - такие вот российские официалы... При том что сегодня первоисточники доступны каждому:


На всех версиях 1GD для семейств Prado и Hiace от коленчатого вала с помощью отдельной цепной передачи приводится балансирный механизм. В отличие от KD, он расположен в отдельном корпусе под блоком. Для семейства Hilux на тип'15 балансиры не использовались, на тип'20 - появились.


1 - цепь, 2 - звездочка балансирного механизма, 3 - верхняя часть корпуса, 4 - балансирный вал 1, 5 - нижняя часть корпуса, 6 - балансирный вал 2.

Поршни - легкосплавные, полноразмерные, с развитой камерой сгорания.



В канавке для верхнего компрессионного кольца установлена нирезистовая вставка, в головке проходит канал для охлаждения, на юбку поршня нанесено антифрикционное полимерное покрытие. На верхнюю часть днища также нанесено термоизолирующее покрытие (тойотовское обозначение - "SiRPA", по сути - пленка пористого анодного оксида алюминия, упрочненная поверх пергидрополисилазаном). Поршни соединяются с шатунами полностью плавающими пальцами.


Тип'15. 1 - поршень, 2 - канал охлаждения, 3 - нирезистовая вставка, 4 - верхнее компрессионное кольцо, 5 - нижнее компрессионное кольцо, 6 - маслосъемное кольцо. a - полимерное покрытие, b - PVD-покрытие

На тип'20 форма поршня изменилась, и верхнее компрессионное кольцо получило дополнительное DLC-покрытие.


Тип '20. 1 - поршень, 2 - охлаждающий канал, 3 - нирезистовая вставка, 4 - верхнее компрессионное кольцо, 5 - нижнее компрессионное кольцо, 6 - маслосъемное кольцо. a - полимерное покрытие, b - PVD-покрытие, c - DLC-покрытие

ГБЦ изготавливается из алюминиевого сплава. В центр камеры сгорания выходит вертикально установленная форсунка, между впускными портами - свеча накаливания.


1 - выпускной распредвал, 2 - рокер, 3 - гидрокомпенсатор, 4 - масляный канал, 5 - впускной распредвал, 6 - обратный клапан, 7 - пружина, 8 - плунжер, 9 - пружина плунжера


1 - выпускной распредвал, 2 - рокер, 3 - гидрокомпенсатор, 4 - масляный канал, 5 - впускной распредвал, 6 - обратный клапан, 7 - пружина, 8 - плунжер, 9 - пружина плунжера

Головка накрыта пластиковой крышкой с проходящими внутри масляными каналами для смазки рокеров.


1 - крышка ГБЦ, 2 - маслосепаратор, 3 - масляная трубка

Схема газораспределительного механизма - DOHC 16V: два распределительных вала в головке блока и четыре клапана на цилиндр. В приводе клапанов используются гидрокомпенсаторы клапанных зазоров и роликовые толкатели/рокеры.


1 - направляющая вторичной цепи, 2 - звездочка распредвала, 3 - натяжитель вторичной цепи, 4 - башмак натяжителя вторичной цепи, 5 - башмак натяжителя первичной цепи, 6 - натяжитель первичной цепи, 7 - демпфер первичной цепи, 8 - первичная цепь, 9 - демпфер вторичной цепи, 10 - вторичная цепь, 11 - выпускной клапан, 12 - впускной клапан, 13 - впускной распредвал, 14 - выпускной распредвал, 15 - рокер, 16 - гидрокомпенсатор

На тип'20 появился вариант, где седло пружины и маслосъемный колпачок выполнены зацело.

Привод "двухступенчатый" - от коленчатого вала первичной однорядной роликовой цепью (шаг 9.525 мм) приводится вал ТНВД, затем от него вторичной цепью (шаг 8.0 мм) приводятся оба распредвала. Натяжение цепи поддерживается подпружиненным гидронатяжителем со стопорным механизмом. От задней части распредвала приводится вакуумный насос.


1 - направляющая вторичной цепи, 2- натяжитель вторичной цепи, 3 - башмак натяжителя вторичной цепи, 4 - башмак натяжителя первичной цепи, 6 - натяжитель первичной цепи, 6 - цепь привода балансирного механизма, 7 - натяжитель цепи привода балансирного механизма, 8 - демпфер первичной цепи, 9 - первичная цепь, 10 - демпфер вторичной цепи, 11 - вторичная цепь

Навесное оборудование приводится единым поликлиновым ремнем с автоматическим натяжителем.


1 - натяжитель, 2 - шкив насоса охлаждающей жидкости, 3 - шкив коленчатого вала, 4 - шкив компрессора кондиционера, 5 - шкив генератора, 6 - шкив насоса ГУР.

Может быть установлен опциональный вязкостный нагреватель (Viscous Heater) с отдельным приводным ремнем.



Смазка

Масляный насос трохоидного типа приводится шестеренной передачей от коленчатого вала. На лобовине двигателя установлен жидкостный маслорадиатор. В блоке цилиндров находятся масляные форсунки охлаждения и смазки поршней.


1 - маслорадиатор, 2 - масляный насос (крышка цепи привода ГРМ), 3 - масляный фильтр, 4 - маслоприемник, 5 - масляная форсунка.

На тип'20 используется 2-режимный масляный насос. Клапан (OSV) управляет золотником, который регулирует давление сброса насоса. При высоком уровне давления работают масляные форсунки орошения поршней.


1 - датчик давления массла, 2 - клапан подачи масла (OSV), 3 - масляный насос, 4 - ECM. b - обратный клапан, c - золотник, d - пружина, e - направляющая, f - заглушка, g - редукционный клапан, h - от поддона, i - к главной масляной магистрали, j - ротор

Режим высокого давления (клапан выключен). Масло не подается к задней части золотника, и он опускается под действием давления сброса, опуская редукционное отверстие и увеличивая усилие пружины, необходимое для открытия редукционного клапана. В результате давление сброса увеличивается.


a - золотник, b - от поддона, c - к магистрали, d - сторона сброса, e - сторона впуска, f - давление масла, g - частота вращения, h - давление открытия масляной форсунки

Режим низкого давления (клапан включен). Масло подается к задней части золотника, и он поднимается под действием давления сброса, приподнимая редукционное отверстие и уменьшая усилие пружины, необходимое для открытия редукционного клапана. В результате давление сброса уменьшается.


a - золотник, b - от поддона, c - к магистрали, d - сторона сброса, e - сторона впуска, f - давление масла, g - частота вращения, h - давление открытия масляной форсунки

Охлаждение

Система охлаждения выделяется разве что количеством компонентов, нуждающихся в охлаждении или подогреве. Привод помпы - общим ремнем навесных агрегатов, термостат - "холодный" (80-84°C) механический.


1 - расширительный бачок, 2 - радиатор, 3 - турбокомпрессор, 4 - трубка охлаждения турбокомпрессора, 5 - термостат, 6 - впускной патрубок, 7 - маслорадиатор, 8 - корпус дроссельной заслонки, 9 - перепускной клапан охладителя EGR, 10 - управляющий клапан EGR, 11 - охладитель EGR, 12 - выпускной патрубок, 13 - держатель форсунки


1 - расширительный бачок, 2- радиатор, 3 - держатель форсунки 1, 4 - выпускной патрубок системы охлаждения, 5 - турбокомпрессор, 6 - маслоохладитель, 7 - дополнительный нагреватель, 8 - насос охлаждающей жидкости, 9 - радиатор отопителя, 10 - впускной патрубок компрессора, 11 - управляющий клапан EGR, 12 - охладитель EGR, 13 - головка блока цилиндров, 14 - блок цилиндров, 15 - термостат, 16 - впускной патрубок системы охлаждения, 17 - трубка системы вентиляции картера, 18 - перепускной клапан EGR, 19 - корпус дроссельной заслонки

Впуск и выпуск

• На серии GD применяются турбокомпрессоры с изменяемой геометрией направляющего аппарата (VGT или VNT) второго поколения (с электроприводом).



Их преимущества - поддержание оптимального давления наддува в широком диапазоне оборотов, снижение противодавления при высокой частоте вращения, повышение мощности при низкой частоте вращения, отсутствие необходимости в перепускном механизме. Охлаждение турбокомпрессора - жидкостное.

На тип'20 увеличили диаметр турбины, добавили контур охлаждения в корпус компрессора, внедрили опорные шарикоподшипники и немного обновили аппарат VNT.


1 - турбокомпрессор, 2 - привод VGT, 3 - тяги, 4 - компрессор, 5 - управляющее кольцо, 6 - направляющие лопатки, 7 - турбинное колесо, 8 - ведущий рычаг, 9 - ведомый рычаг

- При небольшой нагрузке и низкой частоте вращения привод перемещает управляющее кольцо, при этом поворачиваются шарнирно соединенные с ним лопатки, которые частично закрываются. В результате увеличивается скорость газов, поступающих на турбину, растет давление наддува и повышается крутящий момент двигателя.


1 - лопатка, 2 - турбина, 3 - ведущий рычаг, 5 - ведомый рычаг, 5 - управляющее кольцо, 6 - тяги

- При высокой нагрузке и высокой частоте вращения лопатки перемещаются в открытое положение, благодаря чему поддерживается требуемое давление наддува и снижается сопротивление на выпуске.


1 - лопатка, 2 - турбина, 3 - ведущий рычаг, 5 - ведомый рычаг, 5 - управляющее кольцо, 6 - тяги

• Для охлаждения наддувочного воздуха на автомобиле установлен фронтальный воздушный интеркулер. На тип'20 появился вариант с верхним жидкостным интеркулером.


Воздушный интеркулер. 1 - воздушный фильтр, 2 - интеркулер, 3 - турбокомпрессор, 4 - корпус дроссельной заслонки, 5 - впускной коллектор


Жидкостный интеркулер. 1 - интеркулер, 2 - воздушный фильтр, 3 - турбокомпрессор, 4 - корпус дроссельной заслонки, 5 - впускной коллектор


1 - интеркулер. a - от радиатора, b - к бачку охлаждающей жидкости

• Во впускном тракте находится дроссельная заслонка с электроприводом. Применяется для снижения шума работы на холостом ходу или при замедлении, для плавной остановки двигателя при глушении.


1 - датчик положения дроссельной заслонки, 2 - электромотор, 3 - дроссельная заслонка, 4 - ECM



• Во впускном коллекторе тип'15 установлены заслонки изменения геометрии с пневмоприводом, перекрывающие один из впускных портов для формирования на входе в цилиндр вихря и улучшения процесса сгорания. На тип'20 от заслонок отказались.


1 - впускной коллектор, 2 - привод, 3 - заслонка клапана изменения геометрии впуска

Топливная система / Управление

Топливная система типа Common Rail - топливо подается при помощи ТНВД в общий топливный коллектор (рампу) и впрыскивается в цилиндры через форсунки с электронным управлением. Давление впрыска составляет 35-220 МПа (рекордное для тойотовских дизелей значение). На тип'20 давление увеличено до 250 МПа. Производитель компонентов - Denso.


Топливная система (тип'15). 1 - топливный коллектор, 2 - датчик давления топлива, 3 - электронный блок управления двигателем, 4 - датчик положения коленвала, 5 - датчик положения распредвала, 6 - дозирующий клапан ТНВД, 7 - ТНВД, 8 - дополнительная форсунка (подачи топлива на выпуск), 9 - топливный фильтр высокого давления, 10 - топливный фильтр, 11 - топливный бак, 12 - форсунка, 13 - клапан сброса давления. a - высокое давление, b - низкое давление, c - всасывание, d - возврат


ECD (тип'15). 1 - клапан сброса давления, 2 - датчик положения распредвала, 3 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 4 - турбокомпрессор, 5 - ТНВД, 6 - корпус дроссельной заслонки, 7 - электропневмоклапан (активные опоры), 8 - электропневмоклапан (EGR), 9 - электропневмоклапан (управление геометрией впускного коллектора), 10 - датчик давления топлива, 11 - датчик температуры воздуха на впуске, 12 - датчик давления наддува, 13 - управляющий клапан EGR, 14 - датчик положения коленвала, 15 - форсунка


ECD (тип'20), с DPF и SCR. 1 - датчик температуры воздуха на впуске (интеркулер), 2 - датчик температуры охлаждающей жидкости (интеркулер), 3 - датчик положения распредвала, 4 - клапан сброса давления, 5 - турбокомпрессор, 6 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 7 - ТНВД, 8 - датчик температуры воздуха на впуске, 9 - корпус дроссельной заслонки, 10 - электропневмоклапан, 11 - датчик давления наддува, 12 - форсунка, 13 - управляющий клапан EGR, 14 - датчик положения коленвала, 15 - датчик NOx, 16 - датчик температуры отработавших газов 3, 17 - датчик дифференциального давления, 18 - датчик температуры отработавших газов 2, 19 - датчик температуры отработавших газов, 20 - форсунка подачи топлива на выпуск

Впрыск может осуществляться несколько раз за цикл: два коротких пилотных (до ВМТ такта сжатия), продолжительный основной (в ВМТ такта сжатия и в начале такта расширения), добавочный (поздний впрыск на такте расширения).

Управление давлением топлива осуществляется дозированием подачи топлива на входе в ТНВД и дозированием слива из коллектора через клапан сброса давления.

В системе управления применяются следующие датчики:
- давления наддува
- давления топлива
- положения коленчатого вала (MRE-типа)
- положения распредвала (MRE-типа)
- массового расхода воздуха (MAF), совмещен с датчиком температуры воздуха на впуске
- положения дроссельной заслонки (на эффекте Холла)
- положения педали акселератора (на эффекте Холла)
- дифференциального давления - измеряет перепад давления на DPF, позволяя определить степень его заполнения сажей.
- температуры отработавших газов - термисторного типа, расположены до окислительного нейтрализатора, до DPF, после DPF и после SCR нейтрализатора.
- состава смеси (AFS), установлен после DPF
- NOx, установлен в центральной выпускной трубе

• На тип'20 система управления получила брендовое наименование i-ART (intelligent-Accuracy Refinement Technology).
- Вместо датчика давления топлива на рампе, здесь используются встроенные в форсунки датчики давления и температуры топлива.
- В контуре интеркулера - компактный электрический насос.

1 - ротор, 2 - вал. a - впуск, b - выпуск

- В приемной трубе системы выпуска установлен датчик частиц, позволяющий отслеживать состояние DPF.


Топливная система / ТНВД


Топливный насос высокого давления - типа HP5S, состоит из кулачкового вала, плунжера, обратного клапана, подкачивающего насоса и дозирующего клапана. На более простых модификациях без DPF отсутствует дополнительная секция низкого давления.


1 - дозирующий клапан, 2 - плунжер, 3 - пружина, 4 - толкатель, 5 - ролик, 6 - кулачковый вал, 7 - кулачок, 8 - обратный клапан. a - к дополнительной форсунке и фильтру высокого давления, b - возвратный порт (к фильтру высокого давления), c - впускной порт (от бака), d - к топливному коллектору

При вращении кулачок через толкатель перемещает плунжер вверх. Если при этом дозирующий клапан закрыт, то давление нарастает и топливо из насоса поступает в рампу. ECM управляет моментом закрытия дозирующего клапана и таким образом обеспечивает заданный уровень давления в топливном коллекторе. Если плунжер не подпирается кулачком, то он возвращается вниз под действием пружины.


1 - дозирующий клапан, 2 - плунжер, 3 - пружина, 4 - толкатель, 5 - ролик, 6 - кулачок

При позднем закрытии дозирующего клапана увеличивается обратный сброс топлива и уменьшается подача.



При раннем закрытии величина подачи увеличивается.



В системе может использоваться топливный фильтр высокого давления, предназначенный для дополнительной защиты от загрязнений ТНВД, коллектора и форсунок.

Топливная система / Коллектор



В топливном коллекторе установлен датчик давления топлива и клапан сброса давления. Управляемый клапан открывается и закрывается по сигналу от блока управления, кроме того, он может выполнять функцию аварийного сброса давления в коллекторе.


1 - топливный коллектор, 2 - датчик давления топлива (тип'15), 3 - клапан сброса давления. a - к форсунке, b - от ТНВД, c - к баку

Топливная система / Форсунки

• В соответствии с последними тенденциями дизелестроения, на серии GD вновь используются электромагнитные форсунки.



Характеристики (код модели, индивидуальная коррекция подачи) указываются на корпусе форсунки в виде QR кода и обязательно программируются в блоке управления.


1 - электромагнит, 2 - игла, 3 - распылитель, 4 - золотник, 5 - коррекция подачи, 6 - QR-код

Работа форсунок несколько отличается от прежних CR Тойоты:
- В закрытом состоянии клапан удерживается пружиной. Давление в управляющей камере высокое. Давление топлива, воздействующее на иглу снизу, недостаточно для ее открытия.
- При подаче тока на обмотку клапан открывает канал, по которому топливо сбрасывается из управляющей камеры. Возникает перепад давления, благодаря которому открывается запорная игла форсунки и происходит впрыск топлива.
- При прекращении подачи тока клапан закрывается. Золотник опускается и управляющая камера заполняется топливом под давлением, которое воздействует сверху на иглу. Игла форсунки закрывается и впрыск прекращается. После выравнивания давления в управляющей камере золотник возвращается в верхнее положение под действием пружины.


1 - клапан, 2 - выпускной канал, 3 - золотник, 4 - впускной канал, 5 - управляющая камера. a - перед впрыском, b - впрыск, c - после впрыска

• В выпускной коллектор встроена дополнительная форсунка низкого давления, через которую топливо непосредственно от насоса подается на выпуск для повышения температуры DPF и сжигания накопленных сажевых частиц.


1 - электромагнит, 2 - игла, 3 - распылитель

• На тип'20 с i-ART индивидуальные датчики давления и температуры топлива позволяют точно регулировать объем подачи каждой форсунки, а также определять их неисправность (засорение или негерметичность). Форсунки снабжены встроенной памятью и даже имеют функцию самообучения.


1 - ECM, 2 - форсунка, 3 - датчик давления топлива, 4 - управляющая камера, 5 - игла. a - сигнал работы, b - сигнал давления топлива, c - форсунки, d - связь (сигнал температуры и память), e - обратная связь, f - сигнал управления, g - нет впрыска, h - начало подачи тока, i - начало впрыска, j - максимальный объем впрыска достигнут, k - конец подачи тока, l - уменьшение объема впрыска, m - впрыск остановлен

Системы снижения токсичности

В зависимости от рынка сбыта, предусмотрено несколько уровней сложности:
- EGR - Euro 2, для стран третьего мира
- EGR+DOC - Euro 4, для стран третьего мира
- EGR+DOC+DPF - Euro 5, для Австралии и рф
- EGR+DOC+DPF+SCR - Euro 6, для Европы и Японии


1 - дополнительная форсунка, 2 - датчик температуры отработавших газов 3, 3 - оксилительный нейтрализатор (DOC) и сажевый фильтр (DPF), 4 - датчик температуры отработавших газов 2, 5 - датчик состава смеси (AFS), 6 - корпус дроссельной заслонки, 7 - электропневмоклапан, 8 - перепускной клапан охладителя EGR, 9 - управляющий клапан EGR, 10 - охладитель EGR, 11 - датчик температуры отработавших газов

EGR (система рециркуляции отработавших газов) - за счет перепуска некоторого количества газов на впуск снижает максимальную температуру в цилиндре и способствует уменьшению выбросов оксидов азота. Привод клапана EGR - электродвигателем постоянного тока с бесконтактным датчиком положения на эффекте Холла.


1 - блок цилиндров, 2 - выпускной коллектор, 3 - DOC, 4 - вакуумный насос, 5 - электропневмоклапан, 6 - охладитель EGR, 7 - привод перепускного клапана охладителя EGR, 8 - перепускной клапан охладителя EGR, 9 - датчик положения клапана EGR, 10 - электродвигатель управляющего клапана EGR, 11 - управляющий клапан EGR, 12 - электропривод дроссельной заслонки, 13 - дроссельная заслонка, 14 - датчик положения дроссельной заслонки, 15 - электронный блок управления двигателем, 16 - датчик положения коленвала, 17 - датчик положения педали акселератора, 18 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 19 - датчик давления наддува, 20 - датчик температуры воздуха на впуске, 21 - датчик расхода воздуха

Чтобы избежать чрезмерного охлаждения поступающего в цилиндры воздуха при работе с малой нагрузкой, в жидкостном охладителе EGR установлен клапан, перепускающий отработавшие газы мимо радиатора.


1 - выпускной коллектор, 2 - охладитель EGR, 3 - дроссельная заслонка, 4 - впускной коллектор, 5 - перепускной клапан охладителя EGR, 6 - управляющий клапан EGR. a - воздух, b - отработавшие газы, c - отработавшие газы (перепуск)

DOC (окислительный нейтрализатор) - первичная стадия очистки отработавших газов - окисляет углеводороды (CH) и оксид углерода (CO) до воды (H2O) и диоксида углерода (CO2).


1 - DPF (сажевый фильтр), 2 - DOC (окислительный нейтрализатор)

DPF (сажевый фильтр) - служит для накопления и удаления/сжигания сажевых частиц.


1 - форсунка, 2 - свеча накаливания, 3 - датчик расхода воздуха, 4 - турбокомпрессор, 5 - дополнительная форсунка, 6 - окислительный нейтрализатор (DOC), 7 - датчик дифференциального давления, 8 - сажевый фильтр (DPF), 9 - датчик температуры отработавших газов 1, 10 - датчик температуры отработавших газов 2, 11 - датчик температуры отработавших газов 3, 12 - контроллер свечей накаливания, 13 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 14 - электронный блок управления двигателем, 15 - комбинация приборов, 16 - датчик расхода воздуха, 17 - шина CAN

Процесс пассивной регенерации сажевого фильтра может осуществляться сам по себе при условии достаточной температуры отработавших газов (при длительном движении с высокой скоростью).

Однако со временем количество сажи в фильтре увеличивается, его пропускная способность уменьшается и возникает необходимость в активной регенерации. Блок управления определяет засорение фильтра на основании анализа условий работы двигателя, задействует основные форсунки, форсунку подачи топлива на выпуск, свечи накаливания и управляет частотой вращения. Температура материала в сажевом фильтре повышается до 600-700°C и частицы сажи сгорают.

Но если условия движения автомобиля не позволяют автоматически выполнить активную регенерацию в течение длительного времени, сажевые накопления могут превысить установленные пределы, после чего система включает индикатор DPF, предлагая водителю двигаться с постоянной скоростью более 60 км/ч для возможности выполнения активной регенерации. При превышении предельного уровня накоплений индикатор начнет мигать, предлагая водителю выполнить регенерацию в ручном режиме или проследовать в сервис. В конце концов, во избежание повреждения DPF при дальнейшей эксплуатации, система включит аварийный режим с ограничением мощности двигателя.

Выключатель ручного режима регенерации (прожига сажевого фильтра) изначально предлагался в качестве опции.




C - "DPF FULL MANUAL REGENERATION REQUIRED SEE OWNER'S MANUAL", D - "DPF FULL VISIT YOUR DEALER", E - MIL + "DPF FULL VISIT YOUR DEALER"

SCR - уменьшение содержания NOx в отработавших газах под нормы Euro 6 за счет впрыска раствора мочевины.
После впрыска раствора происходит испарение воды, а затем термолиз мочевины, в результате чего она распадается на изоциановую кислоту и аммиак.
CO(NH2)2 > NH3 + HNCO
При повышенной температуре изоциановая кислота в процессе гидролиза разлагается на двуокись углерода и аммиак.
HNCO + H2O > NH3 + CO2
Аммиак накапливается в нейтрализаторе и вступает в реакцию с оксидами азота отработавших газов, в результате чего образуется чистый азот и вода.
NO + NO2 + 2NH3 > 2N2 + 3H2O


1 - форсунка реагента, 2 - нейтрализатор SCR, 3 - ASC-катализатор, 4 - трубка подачи реагента и нагреватель, 5 - бак реагента, 6 - насос реагента, 7 - блок управления насосом реагента, 8 - центральный маршрутизатор, 9 - электронный блок управления двигателем, 10 - комбинация приборов, 11 - датчик NOx, 12 - датчик температуры отработавших газов 4, 13 - шина CAN (V), 14 - шина CAN (L)




1 - SCR-катализатор, 2 - ASC-катализатор

Подача раствора мочевины выполняется многофункциональным модулем в нижней части бака AdBlue. Насос нагнетает раствор под давлением около 500 кПа к форсунке мочевины (обратная связь осуществляется по датчику давления). Нагреватель поддерживает жидкое состояние раствора при отрицательных температурах (обратная связь осуществялется по датчику температуры в насосе). Предусмотрены фильтр и датчик уровня раствора. Датчик концентрации отсутствует.

1 - float sensor, 2 - filter, 3 - pump motor, 4 - heater 1 - датчик уровня, 2 - фильтр, 3 - электронасос, 4 - нагреватель

Расход AdBlue зависит от величины нагрузки на двигатель. Средний расход декларируется на уровне 1 л на 600-700 км пробега. Объем бака для раствора мочевины составляет 12-14 л (LC150-Hilux). При остатке жидкости на 2400 км пробега включается индикатор низкого уровня, при остатке на 800 км появляется предупреждение про запуск двигателя. После полного исчерпания AdBlue двигатель работает, но уже не может быть повторно запущен, и требует дозаправки не менее 6.5 (LC150) или 9 (Hilux) литров жидкости.


Электрооборудование

Система запуска предусматривает целый набор планетарных стартеров мощностью от 1.9 до 2.7 кВт. На моделях с функцией стоп-старт добавлен электронасос ATF в поддоне автомата.

Опоры двигателя

На модификациях для семейства Prado применяются активные опоры с регулируемой "жесткостью".


1 - вакуумный насос, 2 - активные опоры, 3 - электропневмоклапан, 4 - ECM, 5 - скорость автомобиля, 6 - частота вращения, 7 - клапан ON, 8 - клапан OFF

- При работе двигателя на холостом ходу и низкой скорости автомобиля, разрежение от вакуумного насоса через электропневмоклапан подводится к диафрагме, которая открывает каналы для перетекания жидкости внутри опоры. Это позволяет более "мягко" демпфировать вибрации от двигателя.
- Если двигатель уходит с режима холостого хода, ECM отключает электропневмоклапан, прекращая подачу разрежения к диафрагме. В этом состоянии жидкость циркулирует в опоре только по одному каналу с относительно большим сопротивлением.


1 - камера 1, 2 - канал 1, 3 - камера 2, 4 - диафрагма (неподвижна), 5 - канал 2, 6 - диафргама (втягивается), 7 - разрежение

2GD-FTV тип'20

Младший мотор также был модифицирован, однако минимальные изменения не привели к изменению его показателей: по аналогии с 2.8, обновлены поршни и кольца, внедрен 2-режимный масляный насос.

Практика

Первые годы эксплуатации не выявили крупных проблем с серией GD, хотя некоторые характерные неисправности отметить необходимо. Тем более они непривычно оперативно для Тойоты были признаны и описаны в TSB.

• Сложности с автоматической регенерацией приводят к засорению сажевого фильтра, в итоге включается приглашение посетить дилера и генерируется код P2463. В начале 2017 появилась более удачная прошивка, летом 2018 в штатную заводскую комплектацию включили кнопку принудительной регенерации, с весны 2019 рекомендуется специальный комплект для установки кнопки регенерации всем желающим. Описано в TSB EG-0026T-0416 и EG-00160T-TME.


• Проникновение пыли во впускной тракт за воздушным фильтром. Следствием является загрязнение MAF-сенсора, приводящее к падению мощности и появлению других ошибок по впуску. Дефект не признан производителем, но феномен косвенно упоминается в TSB (EG-00119T-TME).

• На машинах первого года выпуска с SCR из-за коррозии разваливался фланец крепления форсунки AdBlue. Предписание - заменить приемную трубу в сборе. Описано в recall # 4035 (13.04.2017).


• Неисправность или разрушение свечей накаливания, сопровождается кодами P0671-P0674. Предписывается замена свечей на модернизированные, перепрошивка ЭБУ и, при плохом раскладе, проверка камеры сгорания на наличие повреждений обломками наконечника (а также турбины и направляющих лопаток). Описано в TSB EG-00043T-TME.


• Открыта отзывная кампания для Land Cruiser Prado, Hiace, Regius Ace японской сборки, выпущенных в марте-июне 2019 и оснащенных двигателями 1GD-FTV (кампания UGG45, TSB 19SMD-064 / #4571). Дефект - некорректный момент затяжки топливной трубки между ТНВД и рампой, что может привести к ослаблению крепления трубки и утечке топлива. Предписание - заменить трубку и держатель.


• Появление кодов P24B1, P24B0, P24C6 из-за неисправности датчика частиц. Предписание - замена датчика и перекалибровка блока управления. Описано в TSB EG-00351T-TME.

• Появление кодов P2463/P2458 из-за засорения форсунки подачи топлива на выпуск. Предписание - замена держателя форсунки и перекалибровка блока управления. Описано в TSB EG-00350T-TME (v4 17.01.2022).


• Появление кода P229E12 из-за проблем с датчиком NOx. Предписание - замена датчика и перепрограммирование блока управления. Описано в TSB EG-00491T-TME (27.11.2020).

• Появление кодов P24C601,P24AE14 из-за проблем с датчиком частиц. Предписание - замена датчика (894A0-71010) и перепрограммирование блока управления. Описано в TSB EG-00497T-TME (08.12.2020) для Hilux с 2GD-FTV.

• Новый маслонасос тип'20 сразу подкинул проблему - включение MIL и появление кода P052477 (низкое давление масляного насоса). Решение самое простое - перепрограммировать блок управления, изменив порог давления, при котором появляется код. Описано в TSB EG-00545T-TME (15.04.2021).


• Появление фантомных кодов P023A* (электронасос интеркулера) из-за проникновения воды в главный жгут проводки моторного отсека (Hilux, TSB BE-00566T-TME, 17.06.2021).

• Падение мощности при движении из-за слетающего с датчика давления наддува шланга - закрепить хомутиком (LC150, TSB EG-00588T-TME, 14.07.2021)

• Катастрофический износ распределительных валов и рокеров. Внешним признаком может быть неустойчивая работа на холостом ходу. Предписывается замена распредвалов и замена всех рокеров на модернизированные (в 2019-м вышли две ревизии деталей). Описано в TSB EG-00162T-TME.


• Появление кодов P24B1,P24B0,P24C6 из-за проблем с датчиком частиц. Предписание - замена датчика (894A0-60010) и перепрограммирование блока управления. Описано в TSB EG-00351T-TME (05.10.2021) для Land Cruiser с 1GD-FTV.

• Снижение уровня охлаждающей жидкости, рост температуры и возможный перегрев двигателя из-за внутренней утечки в охладителе EGR (вследствие усталостных трещин). Предписание - замена трубки и охладителя EGR (25601-11070 ⇒ 25601-35090). Описано в TSB EG-00635T-TME (10.11.2021, upd. 15.03.2022) для Land Cruiser GDJ15# с 1GD-FTV.


• Появление кодов P200200/P246300/P200C4B и др. из-за нарушения формы топливного факела. Причина - коррозия и/или отложения на распылителе форсунки. Изменение в производстве - нанесение на распылитель покрытия методом атомно-слоевого осаждения. Предписание представляет собой сложный многостадийный алгоритм замен и перепрограммирования, помимо прочего включает замену форсунок (23670-19075⇒23670-19085, 23670-09460⇒23670-09500, 23670-09470⇒23670-09510). Описано в TSB EG-00605T-TME (20.01.2022) для Hilux и Land Cruiser с 1GD-FTV/2GD-FTV.


• Unstable idling at engine cold starting. Described in TSB EG-00774T-TME (19.07.2022)

• DTC P202D7A - Urea pump: wrong detection due to Adblue freezing. Described in TSB EG-00789T-TME (12.10.2022)

• Recall 5322 (26.05.2023, Hiace GDH2##). SCR line heater wiring is not properly processed and secured, which may cause the wiring to break due to vibration during driving.

• Engine components damaged due to the EGR Valve Assy No. 2 screws detachment. Described in TSB EG-01004T-TME (14.09.2023)



Большой обзор двигателей Toyota
· AZ · MZ · NZ · SZ · ZZ · AR · GR · KR · NR · ZR · AD · GD · ND · VD · A25.M20 · F33 · G16 · M15 · T24 · V35 ·












Рейтинг@Mail.ru