Двигатели Toyota - серия SZ

EN | RU

Eugenio,77
mail@toyota-club.net
© Toyota-Club.Net
Jul 2021


K3-VE · 2SZ-FE EUR · 2SZ-FE JDM · 1SZ-FE · 3SZ-VE · Практика


В самом конце 1990-х Daihatsu и Toyota создали новую серию двигателей, совмещавшую классические решения с новыми веяниями (чугунный блок цилиндров, цепной ГРМ, VVT). Один из них получил обозначение 1SZ-FE и использовался только на тойотовских моделях (Vitz/Yaris/Platz). Второй превратился в небольшое семейство для собственных моделей Daihatsu: базовый K3-VE, форсированный K3-VE2, турбо K3-VET, упрощенный K3-DE без VVT.
В 2002-м на базе K3-VE были созданы две совершенно непохожих друг на друга версии, получивших одинаковое тойтовское обозначение 2SZ-FE: одна для европейского (Yaris 10..90), вторая для японского рынка (Vitz 10..90, Belta, Ractis).
В 2005 году был представлен третий двигатель серии - 3SZ-VE, для моделей разработки Daihatsu (включая те из них, которые носили шильдики Toyota и Perodua).
С 2000 года сборка SZ началась на британском заводе (TMUK), со временем производство было развернуто в Китае и в Индонезии. Несмотря на то, что уже с середины 2000-х двигатели этой серии начали вытесняться сериями KR и NR, выпуск их продолжался до начала 2020-х.

ДвигательРабочий объем, см3Диаметр цилиндра x Ход поршня, ммСтепень сжатияМощность, л.с.Крутящий момент, НмRON
1SZ-FE99869.0 x 66.710.068 / 600090 / 410095 (EEC)
1SZ-FE99869.0 x 66.710.070 / 600095 / 400091 (JIS)
2SZ-FE129872.0 x 79.710.087 / 6000122 / 420095 (EEC)
2SZ-FE129672.0 x 79.611.087 / 6000116 / 400091 (JIS)
3SZ-VE149572.0 x 91.810.0107 / 6000141 / 440095 (EEC)
3SZ-VE149572.0 x 91.810.0109 / 6000141 / 440091 (JIS)
3SZ-VE149572.0 x 91.810.097 / 6000134 / 440091 (JIS)
K3-DE129772.0 x 79.710.087 / 6000114 / 3600-
K3-VE129772.0 x 79.710.090 / 6000123 / 400091
K3-VE2129772.0 x 79.711.0110 / 7000126 / 440095
K3-VET129772.0 x 79.78.5140 / 6400177 / 320091
* масса двигателя 1SZ-FE - 75-83 кг, 2SZ-FE - 95 кг.

Применяемость:
1SZ-FE: Vitz/Platz/Yaris
2SZ-FE EUR: Yaris
2SZ-FE JDM: Vitz/Belta/Ractis
3SZ-VE: Terios/Be-Go/Rush, Boon/Sirion/Myvi, Coo/Materia/Bb, Gran Max/Luxio/Townace/Liteace, Boon Luminas/Passo Sette
K3-DE: Xenia/Avanza, Gran Max
K3-VE: Storia/Sirion/Duet, Terios/Cami, YRV, Atrai 7/Sparky, Boon/Sirion/Passo/Myvi, Coo/Materia/Bb, Copen, Xenia/Avanza
K3-VE2: Storia/Duet
K3-VET: Terios/Cami, YRV

K3-VE (1.3 EFI VVT)



Механическая часть

В двигателе применяется классический чугунный блок цилиндров с закрытой рубашкой охлаждения. Вместе с блоком отлиты элементы крепления навесного, камера помпы, гнездо редукционного клапана масляного насоса, шахта щупа и пр.


1 - помпа, 2 - кронштейн генератора, 3 - камера помпы, 4 - канал охлаждения, 5 - блок цилиндров, 6 - рубашка охлаждения, 7 - шахта масляного щупа, 8 - кронштейн комперссора кондиционера, 9 - редукционный клапан, 10 - камера масляного насоса, 11 - масляный насос

Коленчатый вал установлен с 8-мм дезаксажем (оси цилиндров не пересекаются с продольной осью коленвала, благодаря чему снижаются нагрузки в паре поршень-цилиндр в момент создания максимального давления).



Коленвал имеет противовесы на всех щеках, 5 шеек и традиционные крышки коренных подшипников.



Поршни - легкосплавные, с относительно большой по современным меркам юбкой, жаровой пояс с алюмитовым покрытием. Поршневые пальцы - не плавающие, с запрессовкой в шатун.



Шатуны из ванадиевой стали, болты крепления крышек заворачиваются непосредственно в шатун.

Головка блока традиционной цельной конструкции, с единой крышкой для передних постелей распредвалов и отдельными крышками для остальных. Крышка головки - алюминиевая, прокладки свечных колодцев объединены с прокладкой крышки. В крышку цепи привода ГРМ встроен клапан VVT.


1 - крышка, 2 - прокладка, 3 - крышка подшипника распредвала 1, 4 - крышка подшипника распредвала 2-5, 5 - головка блока цилиндров, 6 - масляный щуп, 7 - прокладка ГБЦ

Зазор в приводе клапанов регулируется при помощи набора толкателей разной высоты, без использования шайб или гидрокомпенсаторов.


1 - рубашка охлаждения, 2 - порты, 3 - ссвеча зажигания. a - впуск, b - выпуск

Механизм привода клапанов - типа DOHC. На распределительном валу впускных клапанов установлена звездочка привода VVT (системы изменения фаз газораспределения), предел изменения фаз - 42°. Отдельное описание принципов работы - см."Toyota Variable Valve Timing. VVT-i (gen.IV)".
Фазы газораспределения: впуск открытие 30BTDC – 12ATDC, закрытие 10ABDC – 52ABDC; выпуск открытие 30BBDC, закрытие 2ATDC.


1 - э/м клапан VVT, 2 - звездочка VVT, 3 - впускной распредвал, 4 - ротор, 5 - выпускной распредвал, 6 - толкатель, 7 - пружина клапана, 8 - выпускной клапан, 9 - впускной клапан, 10 - звездочка

Привод газораспределительного механизма осуществляется пластинчатой цепью (silent chain, цепь Морзе) шагом 6.35 мм, гидронатяжитель снабжен храповиком.


1 - э/м клапан VVT, 2 - фильтр VVT, 3 - кронштейн опоры, 4 - крышка цепи, 5 - сервисное отверстие, 6 - заглушка, 7 - крышка цепи 2, 8 - звездочка VVT, 9 - впускной распредвал, 10 - выпускной распредвал, 11 - направляющая цепи, 12 - звездочка маслонасоса, 13 - направляющая цепи 2, 14 - масляная форсунка, 15 - башмак натяжителя, 16 - натяжитель цепи

Привод навесных агрегатов - единым ремнем, натяжение регулируется болтом крепления генератора. Кроме опционального компрессора кондиционера, ранние модели могли иметь гидроусилитель с соответствующим насосом.


1 - промежуточный ролик 1, 2 - промежуточный ролик 2, 3 - компрессор кондиционера, 5 - коленвал, 6 - генератор, 7 - помпа

Смазка

Шестеренный масляный насос трохоидного типа приводится от цепи ГРМ. Перепуск - внутренний, на вход насоса.


1 - впускной распредвал, 2 - выпускной распредвал, 3 - масляный фильтр, 4 - редукционный клапан, 5 - маслоприемник, 6 - масляная форсунка, 7 - натяжитель цепи, 8 - фильтр VVT, 9 - э/м клапан VVT

Масляный фильтр мог иметь или классическую, или неудачную разборную конструкцию. Со временем для удобства обслуживания фильтры на моторах поперечного расположения стали устанавливать на длинном кронштейне.


1 - фильтрующий элемент, 2 - крышка фильтра, 3 - сливная трубка

Охлаждение


1 - помпа, 2 - корпус дроссельной заслонки, 3 - отопитель, 4 - термостат, 5 - радиатор

Система охлаждения классическая: привод помпы общим ремнем навесных агрегатов, "холодный" (80-84°C) механический термостат, обогреваемый корпус дроссельной заслонки. Вентилятор - одиночный.



Впуск и выпуск

Расположение впуска сзади и выпуска спереди по традициям старой школы. Впускной коллектор - пластиковый. Выпускной кат-коллектор - из нержавеющей стали, со встроенным катализатором.


1 - впускной канал, 2 - впускной ресивер, 3 - прокладка

Топливная система / Система управления


1 - блок управления двигателем, 2 - воздушный фильтр, 3 - датчик температуры воздуха на впуске, 4 - датчик положения дроссельной заслонки, 5 - регулятор холостого хода, 6 - дроссельная заслонка, 7 - электропневмоклапан EVAP, 8 - датчик абсолютного давления во впускном коллекторе (MAP), 9 - э/м клапан VVT, 10 - форсунка, 11 - катушка зажигания, 12 - датчик положения распредвала, 13 - звездочка VVT, 14 - адсорбер EVAP, 15 - датчик детонации, 16 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 17 - датчик положения коленвала, 18 - кислородный датчик (S1), 19 - катализатор, 20 - кислородный датчик (S2)

Система управления D-type EFI - с контролем нагрузки по MAP-сенсору. Впрыск топлива - распределенный, система без линии возврата, с встроенным в модуль насоса регулятором давления, топливным фильтром, адсорбером и датчиком уровня.


1 - топливный коллектор, 2 - демпфер пульсаций давления, 3 - форсунка, 4 - регулятор давления, 5 - топливный фильтр, 6 - топливный насос


1 - форсунка, 2 - топливный коллектор, 3 - демпфер пульсаций давления, 4 - проставка, 5 - изолятор

Форсунки - с 4-точечным распылителем.



Датчик положения коленвала - индукционный, ротор со специфичным расположением пропусков зубьев.


1 - датчик положения коленвала, 2 - ротор, 3 - коленвал

Датчик положения распредвала - индукционный.


1 - датчик положения распредвала, 2 - задающий штифт, 3 - ротор, 4 - распредвал

Простая система улавливания паров топлива (EVAP) с электропневмоклапаном продувки.



Датчик детонации - плоский нерезонансный пьезоэлектрический.

Дроссельная заслонка - с механическим приводом и классическим регулятором холостого хода (R-ISCV). Как ни странно, но такая конструкция сохранялась вплоть до конца выпуска.


1 - порт вентиляции картера, 2 - штуцер контура охлаждения, 3 - регулятор холостого хода, 4 - датчик положения дроссельной заслонки

Система зажигания - типа DIS, отдельная катушка для каждого цилиндра. Предусмотрен мониторинг воспламенений по току ионизации.


1 - батарея, 2 - сигнал тока ионизации, 3 - сигнал зажигания, 4 - цепь контроля тока ионизации, 5 - коммутатор, 6 - первичная обмотка, 7 - вторичная обмотка, 8 - свеча зажигания

Свечи - иридиевые NGK IKR7D или Denso SXU22PR9.



2SZ-FE EUR (1.3 EFI VVT)

Казалось бы, этот двигатель должен быть полной копией K3-VE, однако при более внимательном рассмотрении у него имеется ряд и мелких, и принципиальных отличий...

• Коленвал с 4 противовесами (аналогично 1SZ-FE).



• Шатуны с отверстиями для подачи масла к ШПГ.
• Система управления - L-type EFI, с MAF-сенсором.


1 - катушка зажигания, 2 - э/м клапан VVT, 3 - форсунка, 4 - регулятор холостого хода, 5 - датчик положения дроссельной заслонки, 6 - датчик положения распредвала, 7 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 8 - датчик детонации, 9 - датчик положения коленвала, 10 - датчик давления масла, 11 - кислородный датчик (B1S1), 12 - датчик расхода воздуха, 13 - электропневмоклапан EVAP, 14 - кислородный датчик (B1S2)

• Форсунки с 10-точечным распылителем.
• Ротор датчика положения коленвала иной формы.


1 - датчик положения коленвала, 2 - ротор

• Свечи Denso K16R-U или NGK BKR5EYA.
• Версия 2005 года получила электронную дроссельную заслонку (ETCS).


1 - корпус дроссельной заслонки, 2 - датчик положения дроссельной заслонки, 3 - редуктор, 4 - дроссельная заслонка, 5 - электромотор, 6 - датчик Холла, 7 - якорь



2SZ-FE JDM (1.3 EFI VVT)



Японская версия 2SZ гораздо дальше ушла от K3-VE и даже с европейской имеет лишь несколько общих моментов.

• В рубашке охлаждения установлены проставки, регулирующие поток антифриза для оптимизации охлаждения цилиндров.


1 - нержавеющая сталь, 2 - полимер, 3 - помпа, 4 - поток жидкости



• Коленвал с 8 противовесами аналогичен не евро-версии, а K3-VE.
• Увеличенная степень сжатия
• Собственная форма поршней и полимерное покрытие на юбках.



• Сдвоенные крышки всех опор распредвала.



• Привод газораспределительного механизма осуществляется обычной роликовой цепью шагом 8 мм.
• Угол развала клапанов уменьшен до 18.6°.


1 - выпускной порт, 2 - впускной порт, 3 - свеча зажигания

• Привод клапанов - рокерами на подшипниках. Регулировка зазора - с помощью наконечника стержня клапана разной высоты.


1 - звездочка VVT, 2 - впускной распредвал, 3 - ротор, 4 - выпускной распредвал, 5 - звездочка, 6 - рокер, 7 - опора рокера, 8 - наконечник стержня клапана, 9 - сухари, 10 - тарелка пружины, 11 - пружина, 12 - клапан

• Если в евроверсии 2SZ-FE фазы газораспределения аналогичны K3-VE, то в японской они радикально отличаются: впуск открытие 33BTDC – 12ATDC, закрытие 35-80ABDC; выпуск открытие 40BBDC, закрытие 2ATDC. Диапазон работы VVT - 45°

• В системе охлаждения добавились контуры охлаждения клапана EGR и охладителя рабочей жидкости вариатора.


1 - помпа, 2 - корпус дроссельной заслонки, 3 - отсечной клапан, 4 - отопитель, 5 - термостат, 6 - охладитель CVTF, 7 - клапан EGR, 8 - радиатор

• Система управления - L-type EFI с MAF-сенсором.


1 - блок управления двигателем, 2 - воздушный фильтр, 3 - датчик положения дроссельной заслонки, 4 - датчик расхода воздуха, 5 - дроссельная заслонка, 6 - привод дроссельной заслонки, 7 - датчик положения педали акселератора, 8 - электропневмоклапан EVAP, 9 - топливный бак, 10 - адсорбер EVAP, 11 - форсунка, 12 - э/м клапан VVT, 13 - катушка зажигания, 14 - датчик положения распредвала, 15 - кислородный датчик (S1), 16 - датчик детонации, 17 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 18 - датчик температуры EGR, 19 - клапан EGR, 20 - датчик положения коленвала, 21 - катализатор, 22 - кислородный датчик (S2)

• Дроссельная заслонка с полностью электронным управлением.


1 - привод дроссельной заслонки, 2 - дроссельная заслонка, 3 - возвратная пружина, 4 - датчик положения дроссельной заслонки

• Ротор ДПКВ аналогичен евро-версии.



• Двигатель получил систему EGR. Клапан управляется шаговым электродвигателем, присутствует обратная связь по датчику температуры.


1 - клапан EGR, 2 - шаговый электромотор, 3 - возвратная пружина, 4 - канал охлаждения, 5 - датчик температуры EGR, 6 - клапан

Отработавшие газы отбираются за катализатором, проходят к клапану EGR и далее через головку блока цилиндров в проставку впускного коллектора, которая более равномерно распределяет их между цилиндрами.


1 - проставка, 2 - впускной коллектор, 3 - входной канал EGR

• Свечи зажигания - Denso SK16HR11 или NGK ILFR5C11



1SZ-FE (1.0 EFI VVT)

Несколько погрешив против хронологического порядка, можно рассматривать этот двигатель как уменьшенную копию европейского 2SZ-FE.

Более принципиальными в свое время считались отличия между 1SZ-FE автомобилей японского и европейского производства. Например, у TMC: процессор Denso, датчик положения распредвала - индуктивный, датчик детонации - резонансного типа Denso, кислородный датчик Denso, форсунки c 10-точечным распылителем Denso, свечи Denso K16R-U /NGK BKR5EYA; у TMMF: процессор Bosch, датчик положения распредвала - Холла, датчик детонации - нерезонансного типа плоский Bosch, кислородный датчик Bosch, форсунки 4-точечные Bosch, свечи Bosch FR7KCU...

• Фазы газораспределения: впуск открытие 48BTDC - 12ATDC, закрытие 8ABDC – 52ABDC; выпуск открытие 30BBDC, закрытие 2ATDC.
• Порты впускного и выпускного коллектора равной длины для каждого цилиндра.


В 2003 году с внедрением Euro-IV появились две евро-модификации, имевшие некоторое отличие от первой версии:
• Алюминиевый поддон вместо стального.
• Впускной и выпускной коллекторы иной формы.


• Модификация для роботизированной трансмиссии получила электронную дроссельную заслонку (ETCS), датчик положения акселератора, 10-точечные форсунки, 32-битный процессор ЭБУ.
• Убежали три лошадиные силы, а масса движка выросла до 89 кг.



3SZ-VE / 3SZ-FE (1.5 EFI VVT)



По механической части и системе управления 1.5 максимально близок к K3-VE.

• Главное отличие - обычная роликовая цепь шагом 8 мм в приводе ГРМ.


1 - роликовая цепь, 2 - впускной распредвал, 3 - выпускной распредвал, 4 - ротор, 5 - толкатель, 6 - пружина клапана, 7 - клапан, 8 - звездочка VVT

• Поршни с полимерным покрытием юбки.



Rem. Двигатели K3-VE и 3SZ-VE могли быть установлены не только поперечно (легковые модели) или продольно (Terios), но и продольно-горизонтально под передними сиденьями (Sparky, TownAce).


1 - блок управления двигателем, 2 - датчик положения распредвала, 3 - датчик положения коленвала, 4 - датчик положения дроссельной заслонки, 5 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 6 - датчик абсолютного давления во впускном коллекторе (MAP), 7 - кислородный датчик, 8 - датчик детонации, 9 - форсунка, 10 - катушка зажигания, 11 - э/м клапан VVT, 12 - регулятор холостого хода, 13 - электропневмоклапан EVAP, 14 - реле топливного насоса, 15 - главное реле, 16 - реле стартера, 17 - реле вентилятора, 18 - адсорбер EVAP, 19 - DLC3, 20 - комбинация приборов, 21 - топливный насос



Практика

С точки зрения публицистики двигатели SZ/K3 совершенно неинтересны - ведь по сравнению с проблемными сериями тойотовских моторов тех лет у них попросту отсутствовали врожденные недостатки и характерные неисправности. Главными врагами SZ стали годы, естественный износ и экономные владельцы.

Пробеги за 200 тысяч для них стали нормой, и даже 400+ были не единичными случаями (куда сложнее понять, почему владельцы для такой интенсивной и длительной эксплуатации использовали далеко не самые комфортные модели с откровенно недостаточной тяговооруженностью).

• Некий стереотип многих заставляет заливать в бюджетные машины самое некачественное масло, какое только удается найти, и выкатывать его до состояния гудрона. Между тем в части колец и маслоотводящих отверстий поршня серия SZ не отличается от других современных двигателей и также легко подвержена коксованию.
• На японской версии 2SZ-FE огромную роль в отравлении двигателя и нагарообразовании играет система EGR, которую следует при первой же возможности и безоговорочно глушить.
• Шпонку коленвала действительно можно признать слабым местом: хотя с завода она ходит сколь угодно долго, но вскоре после первого же вмешательства местных мастеров срезается (с понятыми последствиями в виде загнутых клапанов) так часто, как ни на одном тойотовском моторе - и если те же самые мастера без последствий снимают и ставят шкивы на полусотне других движков - значит проблема не только в недозатянутом болте.

• Что характерно, потенциальная ремонтопригодность чугунного блока в случае SZ оказалась не востребована - замученный двигатель однозначно экономически целесообразнее, проще и быстрее заменить на "контрактный".

За всю историю серии для нее практически не было официальных сервисных кампаний (редкий, если не вообще уникальный случай для тойоты). Лишь совсем недавно появился recall #2944 для Townace/Liteace выпуска 2018-2019 с 3SZ-VE - бракованные шатуны могут разрушиться в процессе эксплуатации (предписание - превентивная замена шатунов).




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


Более 2000 руководств
по ремонту и техническому обслуживанию
автомобилей различных марок
 








Рейтинг@Mail.ru