Движок Toyota с врожденным жором масла: 1,8-литровый 1ZZ-FE

В семействе двигателей Toyota ZZ несколько силовых агрегатов объемом от 1,4 до 1,8 литра. Это довольно заурядные двигатели, появившиеся в 1997 году. Они созданы на основе алюминиевого блока с тонкостенными чугунными гильзами, имеют цепной привод ГРМ, 16-клапанные ГБЦ без гидрокомпенсаторов и систему изменения фаз газораспределения VVT c фазовращателем на впускном распредвале.

Этот двигатель максимально облегчен, ради улучшения его экологических характеристик. Поршни с укороченными юбками в боковой проекции имеют Т-образный профиль, кулачки распредвалов сделаны более тонкими, чем у моторов-предшественников.

Двигатель 1ZZ-FE очень распространен, его заполучили все популярные европейские и чисто японские модели Toyota: Corolla, Celica, RAV4, MR2. Его ставили на Toyota Matrix и его клон Pontiac Vibe. Этот же двигатель по лицензии достался некоторым китайским производителям, например, Geely под маркировкой FE-1 и Lifan – LFB479Q.

Мы будем разбирать двигатель, снятый с Toyota Avensis 2004 года выпуска.

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть разборку 1,8-литрового двигателя 1ZZ-FE, снятого с Toyota Avensis 2004 года выпуска.

Надёжность двигателя 1ZZ-FE

Что можно сказать о надёжности двигателя 1ZZ-FE? Она подкачала. Инженеры допустили комплексный просчёт, который затем признали и исправили.

Итог этой ошибки хорошо известен: серьезный жор масла из-за залегания маслосъемных колец. 1,8-литровый двигатель 1ZZ-FE начинал потреблять масло в количестве от 0,5 до 1 литра масла на 100 км уже при пробеге в 50 000 км.

Действенное средство от такого аппетита лишь одно – замена поршней и колец на новые. Причем до 2005 года, пока инженеры не нашли решение проблемы, жор масла возвращался вновь.

На фоне большого расхода масла на угар двигатель 1ZZ-FE начинал работать с пропусками зажигания, дымил из выхлопной трубы и из маслозаливной горловины, плохо тянул на трассе, убивал катализатор, лямбда-зонд.

При залегании поршневых колец в масло попадало топливо и продукты горения, из-за чего масло деградировало еще быстрее. В итоге страдали чувствительные к качеству масла элементы системы VVTi, а также изнашивались все пары трения двигателя.

Но в целом, двигатель 1ZZ-FE после 2005 года, а также моторы с усовершенствованными поршнями больше никаких значительных и дорогих проблем не имеют.

При больших пробегах может появиться неприятная вибрация по кузову, даже отдающая в руль. Эта вибрация устраняется заменой правой подушки двигателя.

Если двигатель 1ZZ-FE вдруг не заведется, то следует осмотреть (или послушать) стартер – если не щелкает, то в нем пришел конец втягивающему реле.

Если двигатель 1ZZ-FE заводится с трудом, после продолжительных прокруток, то, вероятно, сильно засорилась сетка бензонасоса.

Дроссельная заслонка

Дроссельная заслонка двигателя 1ZZ-FE имеет тросовый привод и редко вызывает нарекания. Она сильно и быстро загрязняется масляным налетом из-за жора масла или проблем в системе ВКГ.

А вот при заметном плавании холостых оборотов следует снять и промыть клапан регулировки холостого хода.

Выбрать и купить дроссельную заслонку для двигателя Toyota, вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.

Клапан вентиляции картерных газов

Система вентиляции картерных газов на двигателе Toyota 1ZZ-FE максимально простая. Маслоотделитель в клапанной крышке связан со впускным коллектором двумя шлангами. Один (самый длинный) входит в коллектор после дроссельной заслонки, а длинный после – нее. Длинный шланг соединен через клапан, который на двигателях с большим пробегом желательно снимать и чистить раз в пару лет. Из-за закупоривания этого клапана нарушается отток картерных газов в большинстве режимов работы двигателя. Также при рассыхании длинной трубки системы ВКГ возникает подсос неучтенного воздуха.

Форсунки

Форсунки двигателя 1ZZ-FE довольно долговечные, то есть редко забиваются или выходят из строя. Но если в цилиндрах возникают пропуски зажигания, а к свечам и катушкам вопросов нет, то стоит промыть эти форсунки или почистить в ультразвуке. На цилиндр с форсункой, которая недостаточно распыляет топливо, также укажет белый налёт на электродах свечи – это признак бедной топливовоздушной смеси. Если все свечи оказались с равномерным белым налётом, то стоит проверить топливный насос – не исключено, что его сильно засорилась сетка его топливозаборника.

Вернемся к форсункам. При их промывке стоит поменять сетки-фильтры: они вынимаются сверху, затем их можно подобрать в магазинах запчастей. Подходящие сетки есть у форсунок Bosch для автомобилей «ВАЗ». Устанавливать форсунки следует на новые уплотнительные колечки, которые на каждой форсунке стоят снизу и сверху.

Клапан VVTi

Клапан VVTi на двигателях Toyota имеет классическую конструкцию: линейный соленоид, который перемещает золотниковый клапан.

К неисправностям клапана VVTi приводят примеси в масле, т.е. частички закоксовавшегося масла, которые нарушают подвижность золотника. При этом возникают такие симптомы, как неровная работа мотора, снижение тяги, медленное увеличение оборотов, неравномерный дерганный разгон, а также непроизвольные подскакивания оборотов при включении нейтральной передачи. При этом фиксируются ошибки, указывающие на неисправности в системе VVTi или на некорректное положение распредвала. В редких случаях возникает ошибка (P1656), указывающая на короткое замыкание в соленоиде этого клапана. Она связана с выгоранием микросхемы в ЭБУ.

Неполадки в работе системы VVTi можно устранить, очистив сетку-фильтр управляющего клапана. Фильтр установлен в ГБЦ под клапаном. В ряде случаев может помочь снятие и чистка самой муфты, полировка ее изношенных внутренних поверхностей.

Проверить работоспособность клапана и подвижность золотника можно, кратковременно подавая на него напряжение: клапан должен щелкать при подаче тока. Желательно делать такую проверку на горячем двигателе.

Также нередко клапан VVTi может дать течь масла по своему корпусу, а именно по стыку между соленоидом и золотником. С этой течью можно побороться, располовинив клапан и поменяв два уплотнительных кольца: наружное и внутреннее. Кстати, из-за деформации внутреннего колечка нарушается подвижность золотника, что отражается на работе клапана.

Успех в этом ремонте зависит от того, получится ли надёжно зафиксировать обе половики клапана, которые держатся усиками.

Прокладка клапанной крышки

Легкосплавная клапанная крышка установлена на ГБЦ на резиновой прокладке, которая уплотняет ее периметр и свечные колодцы. Обычно течь появляется именно по свечным колодцам. Эта неприятность устраняется за полчаса заменой прокладки.

Тепловые зазоры клапанов

При снятии клапанной крышки стоит обратить внимание на состояние цепи ГРМ (об этом чуть дальше) и померить тепловые зазоры клапанов. Обычно мотор 1ZZ-FE на протяжении 250 000 – 300 000 км не нуждается в регулировке зазоров.

Прежде всего на необходимость замены указывает характерный стук клапанов на холостом ходу или на средних и высоких оборотах.

Муфта VVTi

Муфта VVTi служит не менее 200 000 км, а при выходе из строя начинает громко шелестеть и тарахтеть. Бензиновый двигатель начинает работать с дизельным шумом.

Но перед снятием муфты, а это не самая простая и быстрая процедура, можно проверить ее работу.

Для этого нужно во время работы двигателя на холостом ходу снять фишку с клапана VVTi и подать на него напряжение. Т.е. нужно надеть на контакты клапана провода с подходящими клеммами, а другие концы проводов соединить сначала с «минусом», а потом с «плюсом» АКБ. При касании «плюса» двигатель должен начать глохнуть. Это в принципе указывает на нормальную работу соленоида. А если двигатель при такой проверке продолжает работать, то соленоид или даже ЭБУ неисправен.

Как уже было отмечено выше, в ряде случаев муфту VVTi можно оживить. То есть, ее можно разобрать (надо только придумать, как открутить винты под пятигранник), почистить, немного отполировать поверхность напротив стопора и собрать.

Растяжение цепи ГРМ

Как уже упоминалось, цепь на двигателе 1ZZ-FE не отличается долговечностью. Она может растянуться и начать греметь как при пробеге в 150 000 км, так и при вдвое больших показателях. Оценить состояние цепи ГРМ можно после снятия цепи: в ней не должно быть поперечного люфта и, тем более, цепь не должна быть прослаблена и провисать.

Натяжитель цепи имеет храповый стопор, который ни в коем случае не позволяет цепи ослабнуть.

Головка блока цилиндров

У ГБЦ двигателей 1ZZ-FE есть интересная особенность: в ней отсутствую запрессованные седла клапанов. Вместо этого была применена технология лазерного напыления седел прямо на легкий сплав самой ГБЦ. То есть, при износе и «травмах» седел такую ГБЦ невозможно восстановить.

Серьезных механических проблем с ГБЦ двигателей 1ZZ не случается. Но из-за серьезного расхода масла на угар поверхность камеры сгорания, особенно выпускные клапаны, покрываются толстым слоем нагара. Нагар может появиться на кромках выпускных клапанов, из-за чего они теряют герметичность. В результате падает компрессия в цилиндрах.

Блок цилиндров

Тонкостенные чугунные гильзы не подлежат расточке. То есть, по задумке инженеров, блок двигателя 1ZZ неремонтопригоден. Поэтому перед попыткой вылечить его от жора масла нужно промерить цилиндры. При сильной выработке и эллипсности замена поршней на новые хороших результатов не даст. Как правило, на двигателях 1ZZ с сильным масляным аппетитом хон на поверхности цилиндров прекрасно сохраняется. Тут главное не допустить сильной деградации масла или значительного снижения его уровня.

Жор масла на двигателе Toyota 1ZZ-FE

1,8-литровый мотор 1ZZ-FE неприятно отличился жором масла. Эта проблема была признана производителем и была успешно решена в 2005 году. Официально суть проблемы заключается в потери подвижности маслосъемных колец из-за недостаточного охлаждения донышек поршней и неэффективного отвода масла через отверстия в поршнях.

Для решения этой проблемы компания Toyota несколько раз улучшала поршни и поршневые кольца. Финальная версия удачных поршней для мотора 1ZZ вышла в 2005 году.

На таких поршнях появилось по 8 отверстий для отвода масла через канавку маслосъемного кольца, появилось антифрикционное покрытие на юбках и фаска на окружности донышек.

Поршни старого образца имели по 4 отверстия для отвода масла, которых явно не хватало.

Добавим, что двигатель 1ZZ очень теплонагружен.

Во-первых, ему достался такой же радиатор, как и младшим моторам. И если такой радиатор загрязняется снаружи или изнутри, то он уже не справляется с охлаждением двигателя. В таких условиях масло быстро деградирует и коксуется.

Во-вторых, теплоотвод через чугунные гильзы в принципе не оптимален. Поэтому поршни двигателя 1ZZ испытывают на себе высокие тепловые нагрузки, что создает условия для выгорания и коксования масла в канавках компрессионных и маслосъемных колец.

В-третьих, двигатель 1ZZ является длинноходным: при диаметре цилиндра в 79 мм ход поршней составляет 91,5 мм. Это означает высокую скорость движения поршней, что никак не помогает маслосъемным кольцам эффективно снимать масло и отводить его через предназначенные для этого отверстия.

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

Повышенный расход моторного масла на автомобилях с двигателями ZZ

Материал любезно предоставил Дмитрий (г. Уфа)

Разумеется,
ниже приведен не оригинальный сервисный бюллетень, а адаптированный
русский перевод. Поэтому большие любители соблюдения внешней формы
могут эту страницу просто закрыть и по всем вопросам обращаться
непосредственно в Toyota Motor Corp. Ну а нормальные читатели, надеюсь,
сделают для себя определенные выводы из указанных фактов.

Кстати, если кто-то еще ни разу не видел настоящего TSB, вот пример
одного из них (посвященного, кстати, рассыпающемуся приводу VVTL-i):

Повышенный расход моторного масла на автомобилях с двигателями #ZZ

Данный
бюллетень описывает причины повышенного расхода моторного масла на
автомобилях с двигателями серии #ZZ и способы ремонта этих двигателей в
дилерской сети.

Автомобили, на которых может появиться проблема повышенного расхода масла:

Avensis ; производство Англия

Corolla ; производство Англия, Турция

I. Условия проявления

Повышенный расход моторного масла (≥ 1л./1000 км), при пробеге автомобиля 40 000 – 50 000 км.

II. Причина

Проблема повышенного расхода масла может иметь несколько причин:

1) износ маслосъемного кольца поршня (плохая очистка стенок цилиндров
от масла в силу повышенного износа маслосъемных колец поршней);
2)
коррозия верхнего компрессионного кольца (оксидная коррозия верхних
компрессионных колец вызывает износ и потерю эластичности последних, что
в свою очередь ведет к неправильному износу стенок цилиндров);
3)
залегание маслосъемного кольца поршня (залегание маслосъемных колец
поршней происходит вследствие ухудшения рабочих свойств моторного масла
при воздействии на него картерных газов в канале, где масло
возвращается из головки цилиндров в картер и поддон).

Механизм воздействия картерных газов на моторное масло

III. Устранение дефекта в производстве

1) Износ маслосъемного кольца поршня

С января 2002 года в производстве применяется азотирование
поверхностного слоя маслосъемных колец, чтобы повысить их
износостойкость.

2) Коррозия верхнего компрессионного кольца

С апреля 2002 года в производстве применяется хромирование верхних
компрессионных колец для моделей, выпущенных в Японии и с начала
производства для моделей, выпущенных в Англии.

3) Залегание маслосъемного кольца поршня

Добавлен еще один канал возврата масла в блоке цилиндров, чтобы
улучшить циркуляцию масла в двигателе и минимизировать воздействие на
него картерных газов.

IV. Устранение дефекта в дилерской сети
Замечание: чтобы строго следовать гарантийной политике Тойота и
полностью компенсировать затраты на гарантийный ремонт, необходимо четко
следовать порядку поиска неисправности и восстановительных работ приведенному ниже.

F/Fix процедура №1
Замена блока цилиндров в сборе с коленчатым валом (SHORT BLOCK ASSY) для двигателей:
1ZZ – P/N 11400-0D061
3ZZ – P/N 11400-0D031
4ZZ – P/N 11400-0D021

F/Fix процедура №2
Замена комплекта поршневых колец для двигателей:
1ZZ:
P/N 13011-0D080 для двигателя английского производства
P/N 13011-22210 для двигателей японского производства
3ZZ, 4ZZ:
P/N 13011-0D70 для двигателя английского производства
P/N 13011-22200 для двигателей японского производства

Для оценки правильности износа стенок цилиндров обратите внимание на
наличие или отсутствие следов хона в верхней точке остановки
компрессионных колец. Ниже приведены примеры правильного и неправильного
износов стенок цилиндров.

При таком износе стенок нет необходимости в замене блока цилиндров

a) Ступенчатый износ стенок

б) Износ хона (отсутствие пересекающихся линий хона)

в) Ненормальный износ хона (нерегулярное расположение линий хона)

В случаях
а) ступенчатого износа стенок,
б) износа хона,
в) ненормального износа хона
блок цилиндров подлежит замене.