Двигатель Toyota 1GD-FTV

На смену устаревшей серии двигателей KD японскими моторостроителями предложены образцы новых силовых агрегатов 1GD-FTV и 2GD-FTV. Турбодизельный двигатель 1GD-FTV создан с «нуля». Первоначально его установка планировалась только на Land Cruiser Prado, но впоследствии применение было несколько расширено. Основоположник новой серии Global Diesel (GD) вобрал в себя все самое лучшее и передовое в области двигателестроения.

Описание и история создания

Двигатели серии KD зарекомендовали себя не с лучшей стороны. Особенно в вопросах экономичности и требований стандартов экологии. Неудовлетворительные удельные характеристики, высокая шумность при работе и ряд других отрицательных факторов поставили японских инженеров перед необходимостью разработки нового ДВС.

Учитывая недостатки образцов серии KD в 2015 году концерн Toyota разработал и внедрил в производство новый дизельный двигатель с турбонаддувом 1GD-FTV.

По заявлению производителя силовой агрегат 1GD-FTV за счет оптимизации процесса сгорания топлива стал на 15% экономичнее предшественников. Одновременно крутящий момент удалось поднять на 25%. И, что самое поразительное – уровень оксида азота в выхлопных газах снижен на 99%.

Блок цилиндров чугунный, негильзованный. Для автомобилей линейки Prado и Hiace приспособлен для размещения балансирного механизма. В моделях HiLux такого устройства нет.

Головка блока цилиндров изготовлена из алюминиевого сплава, закрывается крышкой из пластика.

Поршни претерпели значительные доработки. В головке имеется канал для охлаждения.

Камера сгорания значительно оптимизирована. На юбке поршня – антифрикционное покрытие. Канавка для верхнего компрессионного кольца имеет специальную вставку. Головка поршня обработана термоизолирующим составом (пористым анодным оксидом алюминия).

Газораспределительный механизм (ГРМ) изготовлен по схеме DOHC 16V.

Работа клапанов осуществляется посредством двух распредвалов с цепным приводом из двух цепей.

Привод навесного оборудования ременный.

Наличие масляных форсунок в системе смазки привело к улучшению как смазки поршней, так и их охлаждения. Благодаря такому нововведению растрескивание поршней, как в ДВС серии KD, ушло в историю.

Система впуска воздуха оснащена компактной турбиной (габариты стали меньше на 30%). Изменяемая геометрия направляющего аппарата обеспечивает поддержание оптимального давления воздуха наддува при любых оборотах коленчатого вала. Охлаждение турбины жидкостное. Дополнительно воздух наддува охлаждается фронтальным интеркулером. Изменение формы впускных каналов, симбиоз новой турбины и интеркулера увеличил эффективность системы впуска воздуха на 11,5%.

Топливная система Common Rail обеспечивает давление впрыска 35-220 Мпа. Впрыск топлива происходит за два раза. Этим достигается его полное сгорание. Результат – увеличение мощности, снижение токсичности выхлопа, обеспечение оптимального расхода топлива и создание благоприятных условий для поддержания температурного режима.

Приведение отработанных газов к экологическим нормам Euro 6 обеспечивают:

• окислительный нейтрализатор (DOC);
• сажевый фильтр (DPF);
• система катализаторов SCR и ASC.

Дополнительно снижает выброс оксидов азота система рециркуляции отработанных газов (EGR). Одновременно система SCR «подгоняет» выхлоп под нормы Euro 6 посредством впрыска раствора мочевины.

Полезной для пользователя оказалась еще одна новинка – активные опоры двигателя. Теперь мотор стал малошумным, без ощущения ранее раздражающей вибрации. Широко применяется такая система на автомобилях семейства Prado.

Технические характеристики двигателя 1GD-FTV

Величины, помеченные звездочкой необходимо уточнять в Инструкции по эксплуатации автомобиля.

Надежность, слабые места, ремонтопригодность

Абсолютное большинство владельцев автомобилей Toyota отмечает, что двигатель 1GD-FTV является надежным агрегатом, но при обязательном соблюдении рекомендаций производителя. Тем не менее, слабые места ДВС все же редко, но проявляются. Наиболее проблемными узлами и деталями являются:

• сажевый фильтр (засорение);
• свечи накаливания (разрушение);
• распредвалы и рокеры (повышенный износ);
• топливная трубка между ТНВД и рампой (слабое крепление).

Последние две неисправности признаны компанией как ее недоработка. Машины, собранные в Японии (март-июнь 2019 года) отзывались на устранение дефекта. Проблема засорения сажевого фильтра вызвана сложностью авторегенерации.

Рекомендовалось заменить прошивку, установить кнопку принудительной регенерации.

В любом случае периодическая чистка впускного тракта и клапана EGR необходима для каждого современного дизеля.

Для устранения причин, приводящих к разрушению свечей накаливания так же рекомендовано изменить прошивку.

В то же время перечисленные неисправности может вызывать низкое качество нашего дизельного топлива. Тем более, когда заправка осуществляется из непроверенных источников. (По этому поводу на различных форумах неоднократно обсуждался вопрос о безопасности применения дизельного топлива для тепловозов и кораблей).

О ремонтопригодности сведений пока что нет, так как двигатели эксплуатируются сравнительно небольшой период времени. Но судя по тому, что блок цилиндра изготовлен из чугуна, можно сделать вывод – двигатель 1GD-FTV ремонтопригоден.

Тюнинг

На автомобилях концерна Тойота есть возможность повышения мощности силового агрегата 1GD-FTV до 225 л.с. На профильном автосервисе такая работа делается быстро. Но самое главное состоит в том, что после умело выполненного тюнинга сохраняется заложенный производителем ресурс работы и сохраняется дилерская гарантия.

Процесс чип тюнинга заключается в перепрошивке электронного блока управления, отключении клапана EGR в системе рециркуляции выхлопных газов. (Клапан отвечает за прожиг частиц сажи, образующейся при сгорании топлива).

После тюнинга мотор приобретает повышенную мощность (225 л.с.) и увеличение крутящего момента до 537 Н/м (вместо 450 ранее). Такие изменения положительно сказываются на «поведении» машины:

• значительно увеличивается запас мощности, что важно при обгоне на трассе;
• уменьшается расход топлива;
• исчезают паузы при нажатии на педаль газа;
• отмечается плавное переключение передач (АКПП).

Кроме этого автовладельцами замечено незначительное сокращение время разгона до 100км/час (на 2 сек.).

Совершенствование мотора концерном

Моторостроители Toyota не остановились на достигнутом успехе и продолжили разработки по усовершенствованию 1GD-FTV. Изготовлена первая пробная партия. Основным отличием от предшественника является увеличение мощности до 204 л.с. Крутящий момент повышен на 50 Н/м и составляет 500 Н/м.

Новый двигатель изготовлен для линейки внедорожников Toyota Fortuner. По имеющейся информации готовится к оснащению такими ДВС модификация пикапов Toyota Hilux.

Таким образом можно сделать вывод: качество нового японского дизеля вполне удовлетворяет всем запросам нашего потребителя. При соблюдении всех рекомендаций производителя новый мотор служит долго и безотказно. Как всегда, японские моторостроители оказались на высоте.

Разбираемся в особенностях турбодизеля Toyota 1.4 D-4D (1ND-TV)

1,4-литровый турбодизель Toyota дебютировал в конце 2001 года на модели Yaris, а выпускали его буквально до 2017 года. Именно этот компактный силовой агрегат стал первым тойотовским дизелем с алюминиевым блоком цилиндров. Блок гильзованный, с открытой рубашкой охлаждения.

В головке блока один распредвал, 8 клапанов без гидрокомпенсаторов. Привод ГРМ осуществляется цепью. За наддув отвечает турбина с перепускным клапаном либо, у старших версий, с изменяемой геометрией. Любопытно, что японцы не стали оснащать этот мотор 2-массовым маховиком, что избавило владельцев от дорогостоящих работ по его замене.

Двигатель Toyota 1.4 D-4D (1ND-TV), разумеется, оснащен топливной системой Common Rail от Bosch. До конца 2008 года за впрыск топлива отвечали электромагнитные (соленоидные) форсунки. Затем их заменили на практически неремонтируемые пьезоэлектрические. С их появлением выхлопная система была оснащена сажевым фильтром. Кстати, в 2012 году по 2016 год на двигателе Toyota 1.4 D-4D (1ND-TV) снова появились соленоидные форсунки Bosch.

В интернете есть информация о том, что на двигатель Toyota 1.4 D-4D (1ND-TV) также устанавливалась топливная система Denso. На самом деле это не так. Ни ТНВД, ни форсунок от производителя Denso для этого двигателя не существует.

Также добавим, что в конце 2008 года двигатель (1ND-TV) пережил небольшую модернизацию, в ходе которой масляный насос переехал из крышки ГРМ в картер и обзавелся отдельным цепным приводом.

В зависимости от варианта исполнения этот 4-цилиндровый турбодизель развивает от 68 до 90 л.с. Его устанавливали на различные европейские модели Toyota, такие как Auris, Corolla, iQ, Verso-S, Urban Cruiser и другие для японского и индийского рынков. Также именно этот 1,4-литровый дизель устанавливали на Mini One с 2003 по 2006 год.

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть разборку двигателя 1.4 D-4D (1ND-TV), снятого с Toyota Yaris 2004 года.

Надежность турбодизеля Toyota 1.4 D-4D (1ND-TV)

Маленький японский турбодизель получился очень надежным и живучим. Хотя его ранние экземпляры пережили отзывные кампании, связанные с выходом из строя турбокомпрессоров и даже потерей герметичности прокладки ГБЦ. Этот двигатель служит хорошо и довольно долго, однако периодически встречаются экземпляры с сильно упавшей компрессией, разрушением одного из поршней и даже поломками распредвала. Но это скорее исключения из правил, вызванные экономией на обслуживании.

Вентиляция картерных газов

При значительном износе цилиндропоршневой группы наблюдается повышенное давление картерных газов. Если имеете дело с мотором 1.4 D-4D (1ND-TV), стоит обратить внимание на то, стремиться ли крышка маслозаливной горловины подскочить вверх при откручивании. Также на проблемы с ВКГ указывает замасливание по трубке от клапанной крышки до впускного патрубка.

Высокое давление картерных газов приводит к быстрому выходу из строя турбокомпрессора, появлению масла во впуске и выпуске, а также выдавливанию сальников.

Турбина

Базовые версии двигателя 1.4 D-4D (1ND-TV) получили турбокомпрессоры собственного производства Toyota, модели CT2 или CT9. Они управляются перепускным клапаном, а их горячая часть является одним целым с выпускным коллектором.

В 2005 году на 90-сильной версии появилась турбина Garret GT1444Vс изменяемой геометрией, шток геометрии с вакуумным актуатором.

В конце 2008 года появились новые турбины Garret серии GT1241 с изменяемой геометрией, управляемой электрическим сервоприводом, поставщиком которого является компания Denso.

Обычно турбина не вызывает нареканий, а если с ней что-то случается, то надо искать проблему в двигателе. Мы уже упоминали про картерные газы: их высокое давление подпирает слив масла из картриджа турбины. Из-за этого масло ищет другой путь выхода и находит его через уплотнительные кольца вала. В результате турбина начинает гнать масло во впуск или выпуск не по своей вине.

Базовый вариант турбины двигателя 1.4 D-4D (1ND-TV) полностью самоуправляемый: перепускной клапан в горячей части открывается по достижении избыточного давления в компрессорной части. По трубке давление сжатого воздуха воздействует непосредственно на актуатор клапана.

Свечи накала

При хорошем обслуживании двигателя 1.4 D-4D (1ND-TV) единственная проблема, с которой можно столкнуться – это облом свечей накаливания при попытках их выкрутить для замены.

Клапан EGR

Особых хлопот клапан EGR на двигателе 1.4 D-4D (1ND-TV) не вызывает. На него стоит обратить внимание, если двигатель начал вяло разгоняться и плохо тянуть. А также если при движении с постоянной скоростью мотор как будто начинает подтормаживать. Причиной может быть подклинивающий клапан EGR, из-за чего во впуск забрасываются лишние порции отработавших газов. В этом случае может помочь чистка клапана.

Клапан-регулятор давления на топливной рампе

Одна из деталей топливной системы двигателя 1.4 D-4D (1ND-TV), которая нередко выходит из строя – это клапан-регулятор давления на топливной рампе. При неисправности регулятора фиксируются ошибки, указывающие на низкое или высокое давление в топливной рампе, а также ошибка, указывающая на неисправность регулятора. А симптомы его неисправности сводятся к тому, что двигатель очень плохо заводится, не развивает более 3000 об/мин, может глохнуть под нагрузкой, что опасно, при езде по трассам.

Клапан нужно менять на новый. Хотя иногда помогает его чистка. На клапане засоряется сетка, не только примесями в топливе, но и в том числе и ворсом некачественных топливных фильтров.

Если чистка не помогает, то наверняка в клапане критично изношена игла, из-за чего он хаотично стравливает давление из рампы.

ТНВД

ТНВД Bosch CP3S3 очень ресурсный и долговечный, оснащен механической подкачкой. Проблем с ним обычно вообще не случается. Убить его можно откровенно некачественной и грязной соляркой, которая приведет к абразивному износу секции подкачки. Также могут пострадать его плунжеры.

При очень больших пробегах и в условиях сильных морозов может появиться течь топлива по его крышкам. Течи устраняются заменой комплекта уплотнительных прокладок.

Еще одна редкая проблема этого ТНВД – утечка топлива по внутреннему сальнику его вала. В этом случае топливо может примешиваться к моторному маслу, попадая в пространство на ГБЦ.

Регулировка клапанов

В приводе клапанов нет гидрокомпенсаторов. Их тепловые зазоры нужно проверять раз в 100 000 км. Практика показывает, что они крайне редко нуждаются в регулировке. Сама регулировка производится очень просто: винтом и контргайкой. Т.е. нужен только специальный щуп для измерения фактических тепловых зазоров.

Цепь ГРМ

Цепь ГРМ на двигателе 1.4 D-4D (1ND-TV) служит хорошо, но случаи ее растяжения все-таки возникают. Она может растянуться на пробеге более 250 000 км. Внешне это практически никак не проявляется. На фоне растяжения цепи может проявиться плохой запуск двигателя из-за отставания распредвала от коленвала. Сильно изношенная цепь станет причиной износа ее звездочек.

Жор масла

Двигатель 1.4 D-4D (1ND-TV) может огорчить жором масла. Причины его появления разные: от просачивания масла во впуск или выпуск через турбину на фоне высокого давления картерных газов, до изношенных сальников клапанов и залегших маслосъемных колец. В каждом случае жора масла нужно разбираться индивидуально. Этот двигатель может потреблять до литра масла на 1000 км.

Блок цилиндров

Блок цилиндров ходит 300 000 и даже 500 000 км. Тут на самом деле многое зависит от обслуживания и хозяина. Двигатель должен успевать хорошо прогреваться, смазываться хорошим маслом и не наматывать лишних моточасов. В случае износа тонкостенных гильз придется менять блок целиком или приобретать контрактный двигатель, т.к. ремонтных размеров для мотора 1.4 D-4D (1ND-TV) не предусмотрено.

Топливо в масле

На версиях двигателя 1.4 D-4D (1ND-TV) без сажевого фильтра может наблюдаться повышения уровня масла в поддоне. Обычно единственной причиной этой проблемы являются форсунки с сильно льющими распылителями. Также есть такая редкая причина, как неисправность блока управления двигателя, из-за чего одна или несколько форсунок начинают распылять топливо постоянно. Говорят, что помогает не только замена блока, но и замена транзисторов в нем. На глюки блока указывает присутствие напряжения на форсунках при выключенном двигателе.

Поршни

Поршни двигателя 1.4 D-4D (1ND-TV) имеют вставки из нирезистивного чугуна, улучшающего их прочность и жаростойкость. Во вставках из нирезиста сделаны канавки для поршневых колец.

Здесь по ссылкам вы можете посмотреть наличие на авторазборке конкретных автомобилей Toyota и заказать с них автозапчасти.