Двигатели Toyota - Dynamic Force (R4)

Read in English

Eugenio,77
mail@toyota-club.net
© Toyota-Club.Net
Mar 2018 - Jan 2019


ДвигательРабочий объем, см3Диаметр цилиндра x Ход поршня, ммСтепень сжатияМощность, л.с.Крутящий момент, НмRONECSРынок/Стандарт
M20A-FKS198780.5 x 97.613.0171 / 6600203 / 440091D-4SEEC
175 / 6600208 / 430095D-4SEuro 6d
M20A-FXS198780.5 x 97.614.0145 / 6000180 / 440091D-4SEEC
A25A-FKS248787.5 x 103.413.0205 / 6600250 / 480091D-4SEEC
A25A-FXS248787.5 x 103.414.0177 / 5700220 / 360091D-4SEEC

Первый двигатель новых серий под условным обозначением "Dynamic Force" дебютировал в 2016 году (2.5), второй - в 2017 (3.5), третий - в 2018 (2.0). К 2021 году вся линейка должна будет включать шесть рядных и три V-образных мотора.

A25A-FKS (2.5 D-4S DVVT-iE) - базовый двигатель серии, поперечного расположения, со смешанным впрыском, DVVT-iE, режимом работы по циклу Миллера.
A25A-FXS (2.5 D-4S DVVT-iE) - для гибридных силовых установок, поперечного расположения, со смешанным впрыском, DVVT-iE, режимом работы по циклу Миллера.
M20A-FKS (2.0 D-4S DVVT-iE) - поперечного расположения, со смешанным впрыском, DVVT-iE, режимом работы по циклу Миллера.
M20A-FXS (2.0 D-4S DVVT-iE) - для гибридных силовых установок, поперечного расположения, со смешанным впрыском, DVVT-iE, режимом работы по циклу Миллера.

A25A-FKS (2.5 D-4S)

Большинство применяющихся здесь технических решений уже были когда-то описаны в наших обзорах предыдущих серий, так что A25A можно считать продолжением эволюционного развития моторов третьей-четвертой волны.


Механическая часть - Блок

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.

Первый цилиндр лишен полноценного охлаждения со стороны лобовины, что позволило уменьшить общую длину блока. Каналы для масла и антифриза сближены, способствуя лучшему теплообмену - ускоряя прогрев холодного двигателя и снижая температуру при высоких нагрузках. В верхней части перемычек между цилиндрами проходят наклонные каналы для антифриза.


1 - блок цилиндров. a - цилиндр, b - гильза, c - сетка хона, e - канал охлаждающей жидкости, f - вентиляционное отверстие, g - слив масла, h - 94 мм, i - 97 мм.

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



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


1 - картер, 2 - масляный поддон. a - масляный канал, b - канал слива масла, c - гнездо под клапан управления давлением масла, d - держатель заднего сальника, e - задняя пластина, f - кронштейн масляного фильтра.


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, узкие шейки и традиционные отдельные крышки коренных подшипников. Шатунные и коренные подшипники - с полимерным покрытием. Верхние головки шатунов срезаны для уменьшения массы.


a-e - коренные шейки, f - шестерня привода балансирного механизма, g - противовес.

От коленчатого вала с помощью шестеренной передачи приводится балансирный механизм с полимерными шестернями. Отдельный модуль балансиров крепится длинными болтами сквозь картер непосредственно к блоку цилиндров.



Поршни - легкосплавные, T-образные, облегченные. Канавка верхнего компрессионного кольца имеет алюмитовое покрытие, кромки верхнего компрессионного и маслосъемного колец - противоизносное углеродное покрытие (DLC). На рабочей части юбки нанесено полимерное покрытие. Поршни соединяются с шатунами полностью плавающими пальцами со стопорными кольцами.


1 - верхнее компрессионное кольцо, 2 - нижнее компрессионное кольцо, 3 - маслосъемное кольцо. b - алюмитовое покрытие, c - полимерное покрытие, d - DLC (Diamond Like Carbon) покрытие, e - полость камеры сгорания.

"Стенки" поршня расположены под заметным наклоном, что по задумке должно лучше распределять нагрузку на поршневой палец в такте расширения.



Двигатель в высшей степени "длинноходный" - значения средней скорости поршня стали новым абсолютным рекордом для Тойоты. Разумеется, это никоим образом не способствует увеличению ресурса.

Как и другие современные тойотовские моторы, A25A имеет высокую геометрическую степень сжатия - 13. Хотя точнее было бы сказать "степень расширения" - реальная степень сжатия при работе по циклу Миллера значительно ниже, так что двигатели изначально рассчитаны на использование низкооктанового бензина (RON 91 / Regular).


Механическая часть - Головка блока

Распределительные валы устанавливаются в отдельный корпус, который затем монтируется на головку блока - это упрощает конструкцию и технологию обработки собственно ГБЦ, но создает лишний требующий герметизации стык, через который проходят и масляные каналы.


1-4 - крышка подшипника распредвала, 5 - корпус распредвалов, 6 - головка блока цилиндров, 7 - впускной клапан, 8 - выпускной клапан. c - отверстие под свечу зажигания, d - выпуск, e - впуск, f - седло клапана.

Вместо традиционных запрессовываемых, на впуске применяются седла клапанов, изготовленные методом "лазерного напыления" (в свое время технология была отработана на 1ZZ-FE). Они значительно тоньше обычных, способствуют лучшему охлаждению клапанов и позволяют оптимизировать форму и размер портов.



В приводе клапанов используются гидрокомпенсаторы клапанных зазоров и роликовые толкатели/рокеры.


1 - кулачок, 2 - рокер, 3 - гидрокомпенсатор. a - масляный канал, b - плунжер, c - обратный клапан, d - пружина клапана, e - пружина плунжера.

Рубашка охлаждения в головке разделена на два уровня, что призвано ускорить течение антифриза.


a - верхний уровень, b - нижний уровень, c - канал.

Оптимизация размеров выпускных портов должна способствовать охлаждению отработавших газов. Непосредственно через головку проходит канал системы EGR.


1 - головка блока цилиндров, 2 - выпускной коллектор. a - выпускной порт.

Газораспределительный механизм приводится однорядной роликовой цепью мелкого шага (8 мм), регулировка цепи - автоматическим гидронатяжителем.


1 - цепь, 2 - натяжитель, 3 - башмак натяжителя, 4 - успокоитель.

Приводы изменения фаз газораспределения устанавливаются на распределительных валах и впускных, и выпускных клапанов (DVVT - Dual Variable Valve Timing). На впуске используется электропривод (VVT-iE), на выпуске - традиционный гидропривод (VVT-i). Фазы изменяются в пределах 70° для впуска и 40° для выпуска. Отдельное описание принципов работы приведено по ссылке.


1 - звездочка выпускного распредвала, 2 - звездочка впускного распредвала, 3 - выпускной распредвал, 4 - впускной распредвал, 5 - натяжитель цепи, 6 - башмак натяжителя, 7 - цепь, 8 - гидрокомпенсатор, 9 - рокер, 10 - наконечник стержня, 11 - сухари, 12 - тарелка пружины, 13 - пружина клапана, 14 - маслосъемный колпачок, 15 - седло пружины, 16 - втулка клапана, 17 - клапан.

Выпускной распредвал профилированным кулачком приводит ТНВД, а задним торцом - вакуумный насос.


1 - звездочка, 2 - впускной распредвал, 3 - звездочка, 4 - выпускной распредвал. a - кулачок (ТНВД), b - ротор.

Вакуумный насос потребовался, поскольку в режиме непосредственного впрыска во впускном коллекторе не обеспечивается разрежение, необходимое для работы вакуумного усилителя тормозов. Однако аналогичная серии ZR конструкция насоса предполагает в будущем те же неприятные особенности.


1 - вакуумный насос

Цепь привода закрыта двумя литыми алюминиевыми крышками, на передней крепятся контроллер VVT-iE и клапан VVT-i.


1 - э/м клапан VVT, 2 - привод VVT-iE, 3 - крышка, 4 - крышка цепи, 5 - заглушка. a - сервисное отверстие.

Головка блока накрыта полимерной крышкой, внутри которой выполнены каналы для подачи масла к рокерам.



Система смазки


1 - контроллер VVT-iE, 2 - контроллер VVT-i, 3 - масляная трубка, 4 - натяжитель цепи, 5 - клапан управления давлением, 6 - масляный насос, 7 - масляный фильтр, 8 - маслоприемник, 9 - форсунка 1, 10 - форсунка 2, 11 - маслоохладитель.

Основная инновация - масляный насос переменной производительности (второго поколения, с принципом действия, отличным от серий AR и ZR).



В основе - насос трохоидного типа, приводимый дополнительной короткой цепью. ECM контролирует работу насоса посредством э/м клапана управления давлением масла, в зависимости от температуры двигателя, частоты вращения и других параметров.


1 - пружина, 2 - втулка, 3 - клапан, 4 - обмотка, 5 - плунжер, 6 - якорь

Под действием давления в управляющей камере перемещается регулятор, который меняет взаимное положение внутреннего и внешнего роторов, благодаря чему достигается плавное изменение объема подачи.


1 - масляный насос, 2 - клапан управления давлением масла. a - от э/м клапана управления давлением масла, b - движение регулятора, c - в маслосистему, d - от маслоприемника


1 - регулятор, 2 - управляющая камера, 3 - ротор

Масляный фильтр установлен горизонтально со стороны лобовины. Здесь вновь используется нормальный spin-on фильтр, в отличие от популярных на моторах 4-й волны, но абсолютно порочных решений с "экономичными" сменными элементами.


1 - масляный фильтр

Для смазки и охлаждения поршней установлены по две масляные форсунки, одна из которых с двойным распылителем. Масло к ним поступает через обратные клапаны и встроенные фильтры.


1 - форсунка 1, 2 - форсунка 2. b - фильтр

Под модулем балансиров установлен датчик уровня масла (функционально - датчик-выключатель низкого уровня).


1 - датчик уровня масла

Опционально применяется жидкостный маслоохладитель.


1 - маслоохладитель


Система охлаждения


1 - впускной патрубок и термостат, 2 - насос, 3 - корпус дроссельной заслонки, 4 - клапан EGR, 5 - охладитель EGR, 6 - перепускной патрубок, 7 - запорный клапан (отопитель), 8 - запорный клапан (маслоохладитель трансмиссии), 9 - маслоохладитель. a - от радиатора, b - к радиатору, c - от отопителя, d - к отопителю, e - от маслоохладителя трансмиссии, f - к маслоохладителю трансмиссии.

Принципиально новая для Тойоты система охлаждения - с электрическим насосом, электронагревом термостата и запорными клапанами.


1 - радиатор, 2 - расширительный бачок, 3 - впускной патрубок и термостат, 4 - насос, 5 - блок цилиндров, 6 - головка блока цилиндров, 7 - охладитель EGR, 8 - клапан EGR, 9 - корпус дроссельной заслонки, 10 - запорный клапан (отопитель), 11 - радиатор отопителя, 12 - запорный клапан (маслоохладитель трансмиссии), 13 - маслоохладитель трансмиссии, 14 - маслоохладитель. a - верхний контур, b - нижний контур, c - порт, d - канал

Электрический насос позволяет изменять объем подачи антифриза по усмотрению ECM.


1 - насос. b - статор, c - ротор, d - вал.

Функция ускоренного прогрева служит для максимально быстрого выхода на экономичные режимы работы и обеспечивается двумя запорными клапанами, которые могут исключать из контура отопитель салона и маслоохладитель трансмиссии.


1 - двигатель, 2 - запорный клапан (отопитель) (закрыт), 3 - запорный клапан (ATF) (закрыт), 4 - радиатор отопителя, 5 - маслоохладитель трансмиссии, 6 - насос, 7 - впускной патрубок и термостат, 8 - радиатор, 9 - запорный клапан (отопитель) (открыт), 10 - запорный клапан (ATF) (открыт). a - ускоренный прогрев, b - приоритет отопителя, c - увеличение мощности, d - максимальное охлаждение, g - охладитель EGR.

При подаче тока клапан удерживается в закрытом положении. При отсутствии питания на обмотке и при работающей помпе клапан открывается под действием потока охлаждающей жидкости и остается открытым, пока поток не остановится.


1 - корпус, 2 - пружина, 3 - клапан, 4 - сердечник, 5 - обмотка, 6 - якорь

Номинальная температура открытия термостата - 80-84°C - новые двигатели в лучших традициях остались "холодными", сохраняя это преимущество перед "горячими" моторами европейской школы.

Подача тока к нагревателю термостата позволяет увеличить его открытие при значительных нагрузках на двигатель, заблаговременно снижая температуру и обеспечивая повышение отдачи без риска детонации.


1 - нагреватель, 2 - термоэлемент (воск)

Применяется отдельный блок управления электродвигателем вентилятора, который позволяет регулировать его скорость в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, работы климат-контроля, скорости автомобиля и частоты вращения коленвала. Вентилятор - одиночный, большого диаметра.


1 - крышка радиатора, 2 - кожух, 3 - электромотор, 4 - вентилятор, 5 - сливная пробка

Комплексное управление термостатом, насосом, клапанами и вентиятором призвано обеспечить улучшенный прогрев, уменьшение потерь на трение и снижение расхода топлива.


a - нет циркуляции (стартовая калибровка), b - ограниченная циркуляция, c - нормальная циркуляция, d - контроль температцры стенок камеры сгорания, e - объем циркуляции при условии минимального стука поршня, f - объем циркуляции при условии 10° перепада температуры на входе и выходе из двигателя, g - нормальный объем циркуляции после открытия термостата изменяется в зависимости от нагрузки на на двигатель, h - в зависимости от условий движения изменяется температура включения вентилятора радиатора


Впуск и выпуск

На тойотовских моторах прошлых серий расположение впуска и выпуска не имело однозначной логики, но для DF предусмотрена общая концепция с выпуском со стороны моторного щита.

На A25A используется традиционный стальной выпускной коллектор со встроенным нейтрализатором ("катколлектор"), трубопроводами равной длины и патрубком EGR. Далее по ходу тракта располагаются второй катализатор, предварительный и основной глушители.


1 - выпускной коллектор, 2 - экран. a - катализатор, b - патрубок EGR


1 - приемная труба, 2 - центральная труба, 3 - выхлопная труба. a - катализатор, b - глушитель, c - основной глушитель.

Впуск выполнен предельно простым, без каких-либо устройств изменения геометрии, с традиционной электронной дроссельной заслонкой (ETCS-i). Бумажный воздушный фильтр со слоем микрофибры может дополняться угольным фильтром для улавливания углеводородных частиц из впускного тракта во время стоянки. Впускной воздуховод снабжен внушительным резонатором.


1 - воздухозаборник, 2 - корпус фильтра, 3 - фильтрующий элемент, 4 - крышка, 5 - угольный фильтр, 6 - датчик расхода воздуха

В пластиковый впускной коллектор встроен коллектор EGR, который равномерно распределяет отработавшие газы по цилиндрам.


1 - впускной коллектор, 2 - прокладка, 3 - корпус дроссельной заслонки, 4 - изолятор. a - коллектор EGR, b - газы EGR, c - картерные газы.


Топливная система (D-4S)


1 - ECM, 2 - датчик давления топлива (ВД), 3 - топливный коллектор (ВД), 4 - форсунка (ВД), 5 - топливный коллектор и датчик давления (НД), 6 - форсунка (НД), 7 - ЭБУ топливного насоса, 8 - топливный бак, 9 - топливный клапан (ВД), 10 - топливный клапан (НД), 11 - топливный фильтр, 12 - топливный насос (НД), 13 - топливоприемник, 14 - топливный насос (ВД), 15 - фильтр, 16 - демпфер пульсаций давления, 17 - дозирующий клапан, 18 - обратный клапан (60 кПа), 19 - редукционный клапан (26.4 МПа), 20 - выпускной распредвал.

Впрыск топлива - смешанный: непосредственный в камеру сгорания и распределенный во впускной канал. При малых нагрузках используется распределенный впрыск, в диапазоне средних нагрузок - смешанный (обеспечивая 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).


1 - впрыск в порт, 2 - смешанный впрыск, 3 - впрыск в цилиндр

- 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.

Топливный насос (НД) подает топливо из бака под давлением 300-530 кПа к ТНВД и к форсункам НД. Насос контролируется ECM посредством отдельного блока управления. Блок управления насосом с помощью ШИМ сигнала обеспечивает бесступенчатую регулировку скорости насоса, обеспечивая необходимый уровень подачи. Дополнительная функция - отключение насоса при срабатывании любой из подушек безопасности.


1 - топливный насос (НД), 2 - топливный фильтр, 3 - топливный клапан (ВД), 4 - топливный клапан (НД), 5 - топливоприемник.

ТНВД - одноплунжерный, с дозирующим и обратным клапаном, с клапаном сброса давления, а также с демпфером пульсаций давления на входе. Установлен на клапанной крышке и приводится кулачком с 4 выступами, расположенным на выпускном распредвалу. Давление топлива регулируется в пределах 2.4..20 МПа в зависимости от условий движения, на холостом ходу поддерживаются минимальные 2.4 МПа.


1 - дозирующий клапан, 2 - толкатель, 3 - форсунка (ВД), 4 - топливный коллектор (ВД), 5 - датчик давления топлива (ВД), 6 - топливный бак, 7 - топливный клапан (ВД), 8 - топливный клапан (НД), 9 - топливный фильтр, 10 - топливный насос (НД), 11 - топливоприемник, 12 - ТНВД, 13 - фильтр, 14 - демпфер пульсаций давления, 15 - плунжер, 16 - обратный клапан (60 кПа), 17 - редукционный клапан (26.4 МПа), 18 - выпускной распредвал. a - контур низкого давления, b - контур высокого давления, c - к топливному коллектору НД, d - топливная трубка (ВД).

- На ходе впуска плунжер опускается и всасывает топливо в нагнетательную камеру.
- В начале хода сжатия часть топлива возвращается обратно, пока дозирующий клапан открыт (таким образом устанавливается необходимое давление топлива).
- В конце хода сжатия дозирующий клапан закрывается и топливо под высоким давлением через открывающийся обратный клапан нагнетается в топливный коллектор.
- Если давление в коллекторе становится аномально высоким, открывается механический редукционный клапан, сбрасывающий часть топлива обратно в насос.



Топливный коллектор (высокого давления) - стальной штампованный, в коллекторе установлен датчик давления, обеспечивающий обратную связь с блоком управления двигателем. Форсунки удерживаются пружинными держателями, которые снижают вибрации и не позволяют им перемещаться во время запуска (когда давление в цилиндре выше давления топлива в рампе).


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

Топливный коллектор (низкого давления) - стальной штампованный, его стенки сами по себе служат демпфером пульсаций давления топлива. В коллекторе установлен датчик давления.


1 - топливный коллектор и датчик (НД), 2 - форсунка (НД)

Форсунки (высокого давления) - с 6-точечным распылителем, впрыскивают топливо в цилиндры в виде факела сложной формы для максимальной атомизации бензина. Уплотняющие тефлоновые/фторопластовые кольца дополнительно снижают шум и вибрации распылителя.



Форсунки (низкого давления) - с длинным 10-точечным распылителем, который подает топливо в поток воздуха и минимизирует его попадание на стенки.



Система управления

По набору компонентов A25A не сильно отличается от привычных двигателей прошлых поколений.
- Датчик массового расхода воздуха (MAF) типа "hot wire", с датчиком температуры воздуха на впуске.
- Дроссельная заслонка - полностью с электронным управлением (ETCS): привод двигателем постоянного тока, бесконтактный двухканальный датчик положения на эффекте Холла.
- Датчик положения педали акселератора - бесконтактный двухканальный, на эффекте Холла.
- Датчик детонации - плоский широкополосный пьезоэлектрический.
- Датчик давления масла - именно датчик, а не простой двухпозиционный выключатель.
- Датчики давления топлива - в обоих контурах, высокого и низкого давления.
- Датчик разрежения.


1 - катушка зажигания, 2 - форсунка (НД), 3 - датчик давления топлива (ВД), 4 - датчик детонации, 5 - термостат, 6 - корпус дроссельной заслонки, 7 - датчик положения коленвала, 8 - запорный клапан (охладитель трансмиссии), 9 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 10 - электропневмоклапан продувки EVAP, 11 - запорный клапан (отопитель), 12 - ТНВД, 13 - датчик положения впускного распредвала, 14 - датчик давления топлива (НД), 15 - датчик положения выпускного распредвала


1 - датчик разрежения, 2 - контроллер VVT-iE, 3 - клапан VVT-i, 4 - датчик температуры, 5 - датчик давления масла, 6 - клапан управления давлением масла, 7 - насос охлаждающей жидкости, 8 - форсунка (ВД), 9 - клапан EGR


1 - клапан EGR, 2 - впускной коллектор, 3 - коллектор EGR, 4 - датчик разрежения, 4 - датчик положения коленвала, 5 - корпус дроссельной заслонки, 6 - охладитель EGR, 7 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 8 - электропневмоклапан EVAP

- Кислородные датчики - широкополосные датчики состава смеси (AFS) (89467-) - планарный до катализатора, и колпачковый после (с разными типами нагревателя).



1 - датчик состава смеси, 2 - крышка, 3 - Al, 4 - Pt, 5 - датчик (Zr), 6 - нагреватель. a - атмосфера, b - керамическое покрытие



1 - датчик состава смеси, 2 - крышка, 3 - нагреватель, 4 - Pt, 5 - датчик (Zr). a - атмосфера, b - керамическое покрытие

Активные опоры - используются для снижения вибраций двигателя, подачу разрежения к ним от вакуумного насоса регулирует ECM посредством элекропневмоклапана. При включенном электропневмоклапане разрежение к опорам не подводится, диафрагма закрыта, жидкость опор движется через свободные каналы. При выключенном электропневмоклапане разрежение подводится к опорам, диафрагма открывается, жидкость опор движется через блокируемые каналы.


1 - ECM, 2 - электропневмоклапан, 3 - вакуумный насос, 4 - двигатель, 5 - передняя опора, 6 - задняя опора. a - свободные каналы, b - блокируемые каналы, c - диафрагма.


Экология

Система PCV (вентиляции картера) - с отдельным сепаратором, который должен сделать маслоулавливание более эффективным и снизить скорость старения масла. Встроенный между головкой блока и впускным коллектором клапан PCV позволил избавиться от лишнего вакуумного шланга.


1 - вентиляционный шланг 2, 2 - клапан PCV, 3 - сепаратор, 4 - впускной коллектор.


1 - шланг воздушного фильтра 1, 2 - впускной коллектор, 3 - вентиляционный шланг 2, 4 - крышка ГБЦ, 5 - головка блока цилиндров, 6 - блок цилиндров, 7 - картер, 8 - поддон, 9 - сепаратор, 10 - клапан PCV. a - воздух, b - картерные газы + воздух, c - картерные газы.

Система EGR (рециркуляции отработавших газов) - неизбежное зло, которое в теории служит для понижения температуры сгорания смеси и уменьшения содержания оксидов азота в выхлопе, но на практике обеспечивает только традиционные проблемы с нагарообразованием во впускном тракте. Можно ли ее без особых последствий глушить на этом моторе - покажет практика (по крайней мере, обратной связи по датчику температуры EGR здесь нет).


1 - клапан EGR, 2 - охладитель EGR

Отбираемые за катализатором газы проходят по сквозному каналу в головке блока к жидкостному охладителю и затем направляются к клапану. Клапан EGR - также охлаждаемый, приводится в действие шаговым электродвигателем.



На выходе из клапана отработавшие газы поступают в коллектор EGR, который служит для равномерной подачи газов в каждый цилиндр.


1 - впускной коллектор, 2 - коллектор EGR, 3 - клапан EGR, 4 - охладитель EGR.

Система EVAP (улавливания паров топлива) - выполнена в сложном варианте, ранее принятом только на североамериканском рынке. Ее можно отнести к 6-му поколению тойотовских EVAP - с функцией ORVR, датчиком давления паров, насосом контроля утечек и прочими ненужными элементами.




7 - топливный бак, 8 - фильтр адсорбера, 9 - модуль насоса адсорбера (вентиляционный клапан, насос определения утечек, датчик давления паров), 10 - адсорбер. a - линия продувки, b - воздушная линия


Система зажигания

Типа DIS-4 (отдельная катушка зажигания со встроенным коммутатором на каждый цилиндр). Базовый угол опережения зажигания - от -4° до 40° до ВМТ, при запуске фиксирован на 5° до ВМТ.


1 - коммутатор, 2 - первичная обмотка, 3 - сердечник, 4 - вторичная обмотка, 5 - наконечник

Свечи зажигания - Denso FC16HR-Q8 - "тонкие" свечи (с уменьшенным диаметром резьбы и под ключ на 14), с центральным электродом из иридиевого сплава и платиновым контактом на боковом электроде, с удлиненной резьбовой частью (Long Reach).


1 - изолятор, 2 - иридиевый контакт, 3 - платиновый контакт


Система запуска

Стартер мощностью 1.3 кВт, с планетарным редуктором.



Система зарядки

Генератор с сегментным проводником, отдача 100 А (1200 Вт).

После появления электрической помпы привод навесных агрегатов максимально упростился. Регулировка ремня - автоматическим натяжителем. В составном шкиве генератора находится пружина для уменьшения крутильных колебаний.


1 - генератор, 2 - натяжитель, 3 - коленвал, 4 - компрессор кондиционера.


Практика - прогноз

Прославленная надежность тойотовских двигателей строится целиком и полностью на простых решениях, архаичной конструкции и отработанных технологиях. Отступление от этих правил в большинстве случаев приводит к печальным результатам.

A25A воспринимается как преемник очень удачного 2AR-FE, но, оценивая совокупность применяемых на нем решений, можно гарантировать - новый мотор заведомо не будет столь же надежным и беспроблемным.



M20A-FKS (2.0 D-4S)

Можно было бы заменить в вышеприведенном тексте буквально несколько иллюстраций, добавить один параграф и назвать это новой статьей про двигатели M20A. Но достаточно повторить, что двухлитровые моторы конструктивно идентичны старшим моторам A25A и проще перечислить несколько отличий.

• Лазерная насечка на рабочей поверхности юбок поршней, которая должна лучше удерживать масло.


1 - верхнее компрессионное кольцо, 2 - нижнее компрессионное кольцо, 3 - маслосъемное кольцо. a - метка "перед", b - алюмитовое покрытие, c - полимерное покрытие, d - углеродистое покрытие (DLC), g - лазерная насечка



• Чуть более холодные свечи зажигания (FC20HR-Q8)
• Номинальный диапазон регулировки фаз на выпуске - 41°
• Разнообразие стартеров (при наличии функции стоп-старт): 1.2/1.7 кВт.

• Сажевый фильтр (GPF)
В 2010-х экологические нормы для бензиновых двигателей с непосредственным впрыском впервые пополнились ограничениями по выбросам твердых частиц. На версиях до Euro 6 включительно это не отразилось, но заявленная на соответствие Euro 6d модификация получила сажевый фильтр GPF (хорошо знакомый по дизелям - DPF).


1 - датчик дифференциального давления, 2 - ECM, 3 - комбинация приборов, 4 - катализатор, 5 - сажевый фильтр (GPF), 6 - датчик состава смеси, a - атмосфера

GPF, встроенный в приемную трубу системы выпуска, представляет собой керамическую структуру из каналов, закрытых с одной или другой стороны. При прохождении газов через пористые стенки каналов твердые частицы и зола осаждаются на их поверхности. Регенерацию GPF можно назвать пассивной - когда режимы движения позволяют в достаточной степени разогреть фильтр, то при отсечке подачи топлива через цилиндры на выпуск начинает прогоняться чистый воздух - и содержащийся в нем кислород окисляет накопленные частицы сажи.



Состояние фильтра контролируется с помощью датчик дифференциального давления (между атмосферой и выпускным трактом перед GPF). Если в течение длительного времени условия движения не позволяют разогреть фильтр для запуска регенерации, то накопление сажи становятся чрезмерными. По достижении определенных порогов заполнения фильтра система будет показывать приглашение на сервис, затем включит индикатор неисправности и начнет принудительно ограничивает мощность двигателя.


A - сообщение"Exhaust Filter Full Visit Your Dealer", возможное ограничение мощности; B - сообщение" Exhaust Filter Full Visit Your Dealer", горит индикатор неисправности, возможное ограничение мощности; C - сообщение" Exhaust Filter Full Visit Your Dealer", горит индикатор неисправности, обязательное ограничение мощности


Большой обзор двигателей Toyota





Более 2000 руководств
по ремонту и техническому обслуживанию
автомобилей различных марок
 








Рейтинг@Mail.ru