Стоит отметить, что эта серия двигателей никогда не оснащалась механической коробкой передач. В 1998 году этот двигатель вошел в число 10 лучших двигателей на американском рынке по версии известного журнала Ward’s AutoWorld. Этот двигатель был оснащен системой VVT-i.
Двигатель Toyota 1UZ FE
В 1989 году четырехцилиндровый бензиновый двигатель 1UZ FE, разработанный для японских автомобилей класса люкс, поступил в производство в Японии на легендарном заводе Tahara, став предшественником серии UZ компании Toyota. Эта силовая установка предназначалась для замены морально и технически устаревших двигателей серии 5V. Новый двигатель отлично справился со своей задачей. Таким образом, он быстро завоевал репутацию надежного двигателя с одним из самых длительных сроков службы.
Успешное производство установки продолжалось до конца 2002 года. В течение тринадцатилетнего периода производства двигатель устанавливался на японские автомобили:
- С августа 1994 по июль 1997 года на Toyota Aristo первого поколения, рестайлинг, седан, кузов S140.
- С октября 1991 по июль 1994 года на Toyota Aristo первого поколения, седан, S140.
- С августа 1997 по июль 2000 года на Toyota Celsior второго поколения, рестайлинг, седан, кузов XF20.
- С октября 1994 по июль 1997 года на Toyota Celsior второго поколения, седан, кузов XF20.
- С октября 1992 по сентябрь 1994 года на Toyota Celsior первого поколения, рестайлинг, седан, кузов XF10.
- С октября 1989 по сентябрь 1992 года на Toyota Celsior первого поколения, седан, кузов XF10.
- С августа 1989 по сентябрь 1991 года на Toyota Crown восьмого поколения, рестайлинг, седан, кузов S130.
- С августа 2001 по июнь 2004 года на Toyota Crown Majesta третьего поколения, рестайлинг, седан, кузов S170.
- С сентября 1999 по июль 2001 года на Toyota Crown Majesta третьего поколения, седан, кузов S170.
- С июля 1997 по август 1999 года на Toyota Crown Majesta второго поколения, рестайлинг, седан, кузов S150.
- С августа 1995 по июнь 1997 года на Toyota Crown Majesta второго поколения, седан, кузов S150.
- С августа 1993 по июль 1995 года на Toyota Crown Majesta первого поколения, рестайлинг, седан, кузов S140.
- С октября 1991 по июль 1993 года на Toyota Crown Majesta первого поколения, седан, кузов S140.
- С августа 1996 по март 2001 года на Toyota Soarer третьего поколения, второй рестайлинг, купе, кузов Z30.
- С января 1994 по июль 1996 года на Toyota Soarer третьего поколения, рестайлинг, купе, кузов Z30.
- С мая 1991 по декабрь 1993 года на Toyota Soarer третьего поколения, купе, кузов Z30.
Кроме того, силовой агрегат 1UZ FE использовался в LEXUS GS400, LEXUS SC400 и LEXUS LS 400.
Расшифровка названия ДВС
Назвав этот двигатель, а также все другие марки двигателей, можно получить определенную информацию о конкретном двигателе. Эта информация изначально закодирована на этикетке каждого японского двигателя.
Общая формула кодирования выглядит следующим образом: X XX XXX. Здесь первая цифра всегда является числом. В нашем случае это так. Он обозначает поколение двигателей определенной серии двигателей внутреннего сгорания. Далее следуют две большие латинские буквы. Они информируют об определенном семействе двигателей, где U обозначает серию, а Z — используемое топливо — бензин.
Далее следуют две или три латинские заглавные буквы. Их функция заключается в указании характеристик двигателей внутреннего сгорания, т.е. их специфических свойств. Здесь F обозначает систему управления, которая установлена сверху и содержит две головки цилиндров, по одной на четыре цилиндра. Над каждой головкой установлены два вала управления. Система управления состоит из 32 клапанов, 16 на головку и 4 на цилиндр.
Латинский символ E указывает на использование в двигателе многоточечного впрыска с электронным управлением.
Таким образом, название этого двигателя означает: Бензиновый двигатель семейства UZ с системой управления DOHC и электронным впрыском топлива.
История создания и модернизаций ДВС 1UZ FE.
В начале 1990-х годов автомобильный рынок в Японии, Европе и Америке пережил значительное оживление. В конце 1980-х годов начали появляться несколько новых тенденций и направлений. В первую очередь это было связано с ужесточением требований к выбросам выхлопных газов. Владельцы автомобилей хотели получить мощный и в то же время экологически чистый автомобиль с умеренным расходом топлива.
Из-за этих требований старые модели, мягко говоря, вышли из моды. Дизайнеры и инженеры Toyota начали разработку новых силовых агрегатов. Так, на волне технических изменений, родилось первое поколение семейства двигателей UZ. Первая серийная модель, 1UZ FE, сошла с конвейера японского автозавода в 1989 году. Эта силовая установка предназначалась для замены технически устаревших двигателей 5V.
Первый серийный двигатель был установлен в автомобиль Toyota Crown S130; это знаменательное событие произошло в августе 1989 года. Два месяца спустя, в октябре, этот двигатель стал сердцем Lexus LS400, первой серии. В 1990 году 1UZ FE стал устанавливаться на многие другие модели японского производителя Toyota.
Первая версия восьмицилиндрового двигателя выдавала 256 л.с. при 5400 об/мин. Его крутящий момент составлял 353 Нм при 4400 об/мин. Но это было только начало, и в процессе производства система привода менялась несколько раз.
Первые конструктивные изменения в двигателе были внесены в 1995 году. Прежде всего, было решено облегчить шатун и поршневую группу. Шатуны потеряли почти 50 грамм, что очень много. Их вес составлял 628 грамм, сейчас — 581 грамм. Поршни также были улучшены, а степень сжатия увеличена с 10 до 10,4:1. Кроме того, была модернизирована система зажигания. Вместо бесконтактного зажигания, состоявшего из двух распределителей, его заменила полностью переработанная электронная система зажигания. Новая система имела отдельную катушку зажигания для каждого цилиндра. Система MFI также была заменена современной на тот момент системой SFI. Усовершенствованная система позволила увеличить мощность до 261 л.с. и 365 Нм при той же частоте вращения коленчатого вала.
Следующая ревизия этого двигателя была проведена в 1997 году. В то время все выпускаемые японские силовые агрегаты Toyota были модернизированы. Двигатели были массово оснащены системой изменения фаз газораспределения. Эта система VVTi была последним достижением технического прогресса. Двигатели, оснащенные этой системой, стали более экономичными, имели большую мощность и максимальный крутящий момент. Самое главное, значительно сократился выброс загрязняющих веществ в атмосферу.
Двигатель, о котором идет речь, не стал исключением. Помимо системы VVTi, в 97 году была изменена конструкция поршней двигателя 1uz. В нем была установлена степень сжатия 10,5:1 вместо прежней 10,4:1. Это изменение негативно сказалось на надежности двигателя. В случае неисправности ремня ГРМ теперь может произойти перекос клапанов, чего раньше не было. Однако проведенные работы положительно сказались на работе двигателя. Мощность двигателя 1UZ теперь составляла 300 л.с. при 6000 об/мин, а крутящий момент — 420 Нм при 4000 об/мин.
В итоге этот двигатель оказался надежным и мощным vjnjhjv. А средний расход 12 литров на 100 километров при мощности 300 лошадиных сил, цена довольно низкая. Конечно, этот двигатель был очень популярен и востребован на рынке более 10 лет. Но все течет, все меняется. В начале третьего тысячелетия были разработаны более экономичные, более мощные и более экологичные бензиновые двигатели. Хотя они менее надежны и имеют меньший срок службы, они заменили легендарный двигатель 1UZ FE на производственных заводах.
Описание двигателя
Двигатель 1UZ-FE имеет восемь цилиндров, расположенных V-образно под углом 90°. Двигатель 1UZ-FE имеет алюминиевую головку блока цилиндров с пятиподшипниковым коленчатым валом и две алюминиевые головки с двумя распределительными валами (DOHC) и четырьмя клапанами на цилиндр (всего 32).
До 1994 года двигатель Toyota 1UZ-FE оснащался многоканальным впрыском топлива (MFI), а после 1994 года — последовательным многоканальным впрыском топлива (SFI).
Новые версии двигателей (после 1997 года) оснащались системой VVTi (Variable Valve Timing) для впускных распредвалов.
Диаметр цилиндра 87,5 мм, ход поршня 82,5 мм. Степень сжатия составляет 10,0:1 (1989-1994), 10,4:1 (1994-1997) и 10,5:1 (после 1997).
Двигатель Toyota 1UZ-FE обеспечивает максимальную мощность от 259 л.с. (191 кВт; 256 PS) при 5400 об/мин до 300 л.с. (221 кВт; 296 PS) при 6000 об/мин и максимальный крутящий момент от 333 Н — м (34 кг — м) при 4000 об/мин до 420 Н — м (42,8 кг — м) при 4600 об/мин, в зависимости от года выпуска и модели автомобиля.
Разбивка кода двигателя
- 1 — двигатель 1- го поколения
- UZ — Семейство двигателей
- F — Экономичный узкоугольный DOHC
- E — многоточечный впрыск топлива
Код двигателя | 1UZ-FE |
Вид | Четырехтактный, V8 |
Тип топлива | Бензин |
Годы производства | 1989-2004 |
Объём | 4,0 л, 3968 куб. См |
Топливная система | До 1994 года: многопортовый впрыск топлива (MFI) После 1994 года: последовательный многоточечный впрыск топлива (SFI) |
Турбина | — |
Лошадиные силы | От 259 л.с. (191 кВт; 256 л.с.) при 5400 об/мин до 300 л.с. (221 кВт; 296 л.с.) при 6000 об/мин |
Крутящий момент | От 333 Н · м (34 кг · м) при 4000 об/мин до 420 Н · м (42,8 кг · м) при 4600 об/мин |
Порядок работы цилиндров | 1-8-4-3-6-5-7-2 |
Размеры (Д × В × Ш) | — |
Вес | — |
Блок цилиндров 1UZ-FE
Двигатель 1UZ-FE имеет 8-цилиндровое расположение 90°-V. Блок цилиндров изготовлен из алюминиевого сплава.
Литые цилиндры устанавливаются внутри блока цилиндров. Порядок стрельбы для этого двигателя — 1-8-4-3-6-5-7-2. Коленчатый вал опирается на пять подшипников в картере, которые изготовлены из сплава меди и свинца. Коленчатый вал совмещен с восемью грузами для балансировки.
Поршни 1UZ-FE изготовлены из жаропрочного алюминиевого сплава, а в головке поршня выточено углубление для предотвращения столкновения с клапанами.
Поршневые пальцы плавающие. Каждый поршень имеет два компрессионных кольца и одно маслосъемное кольцо. Верхнее компрессионное кольцо изготовлено из стали, второе компрессионное кольцо — из чугуна, а маслосъемное кольцо — из стали и нержавеющей стали.
Диаметр цилиндра составляет 87,5 мм, а ход поршня — 82,5 мм. Степень сжатия составляет 10,5:1, 10,4:1 или 10:1.
Порядок затяжки болтов крышки коренного подшипника и характеристики крутящего момента:
После затяжки болтов крышек подшипников убедитесь, что коленчатый вал плавно вращается от руки.
- Шаг 1: 25 Нм; 2,5 кг · м
- Шаг 2. Поверните болты на 90 °.
Только автомат
Конструкция включает две 16-клапанные головки с синхронизаторами DOHC, каждая из которых содержит два распределительных вала с распределителем и катушкой зажигания. ГРМ имеет ременной привод, при этом только впускной вал и выпускной вал приводятся в движение впускными валами через шестерни. В случае поломки ремня ГРМ нарушается, но клапаны не затрагиваются, что является большим преимуществом.
В 1995 году был проведен небольшой капитальный ремонт, который включал в себя облегчение головок цилиндров и повышение степени сжатия. В результате технические характеристики были немного улучшены. Кроме того, вместо распределителей зажигания использовалась полностью электронная система зажигания с отдельной катушкой для каждого цилиндра.
В 1997 году для двигателя 1UZ FE V8 была введена система VVT-i с изменяемым фазовым распределением клапанов. С тех пор доступны две версии силового агрегата: 1UZ FE с VVT-i и 1UZ FE без VVT-i, которые сочетаются только с автоматическими коробками передач, 5-ступенчатой для VVT-i и 4-ступенчатой для модели без VVT-i. Ниже приведены некоторые технические характеристики трех изменений:
Обозначение | 1UZ-FE | 1UZ-FE | ||||
Период выпуска | 1989–95 гг. | 1995–97 гг. | 1997–2002 гг. | |||
Диаметр цилиндра × ход поршня | 87,5 × 82,5 | |||||
Коэффициент сжатия | 10 | 10,4 | 10,5 | |||
Nmax, л. с./n, об/мин | 256/5400 | 261/5400 | 290/6000 | |||
Mкр, Нм/n, об/мин | 353/4600 | 363/4600 | 407/4000 | |||
Масса агрегата, кг | 225 | 220 | 226 |
Достоинства и недостатки
Редко какой двигатель пользуется такой безупречной репутацией, как двигатель 1UZ. В течение почти 20 лет двигатель 1UZ использовался в качестве двигателя FE без существенных модификаций. Со временем он был заменен более мощными двигателями UZ: 2UZ-FE (4,7 л) и 3UZ-FE (4,3 л).
Расход топлива поддерживается в пределах нормы. Для смешанного цикла он составляет около 12 литров на сантиметр, что сравнимо с аппетитом «Волги» ГАЗ-31105, которая является представителем примерно того же класса, что и Toyota и Lexus, при значительно меньшей мощности силового агрегата.
Главное преимущество «Узет» — огромный ресурс, который охватывает полмиллиона и более километров.
Описание недостатков не займет много места:
- Неудачное расположение водяной помпы, затрудняющее ее обслуживание и приводящее к увеличению нагрузки на зубчатый ремень, который является одновременно и приводом ГРМ. В результате обрыва ремня на модификации с VVT (ВВТ) гнутся клапаны.
- Затруднен доступ к свечам.
- Первые двигатели отличались трудностью в обслуживании трамблерного зажигания.
- Легко повредить при замене ремня автоматический гидронатяжитель ГРМ.
Обслуживание
Несмотря на легендарную долговечность устройства, необходимо следить за его техническим состоянием и своевременно проводить все обычные мероприятия:
- Заявленная долговечность зубчатого ремня составляет 100 тыс. км. На самом деле в целях безопасности лучше производить замену несколько раньше. При установке следует обращать внимание на совпадение контрольных меток с реперами.
Перед установкой автоматического натяжителя необходимо проверить его работоспособность. Натяжитель должен выступать примерно на 11 мм (10,5-11,5 мм) за конец корпуса.
- Моторное масло нужно менять через каждые 10 тысяч км пробега, не забывая и о смене масляного фильтра. При выборе смазывающей жидкости необходимо следовать рекомендациям руководства по обслуживанию транспортного средства и принимать во внимание степень износа двигателя.
- Особого внимания требуют свечи. К обычному UZ подойдут платиновые NGK BKR6EP-11, а для UZ FE VVT-i целесообразно использовать изделия с иридиевыми наконечниками, например, DENSO SK-20R11.
Эволюция
В 1995 году двигатель 1UZ-FE был пересмотрен. Компрессия в цилиндрах была увеличена до 10,5 бар, поршни и шатуны также были пересмотрены, хотя и не значительно. Целью этих доработок было снижение веса. Это не осталось незамеченным, и двигатель прибавил 5 л.с. и 10 ньютонов крутящего момента.
В 1997 году двигатель был снова модифицирован, но уже в гораздо большем масштабе. Новые распределительные валы с собственной системой VVT-i от Toyota оказали наибольшее влияние на двигатель. Впускной коллектор также был переработан. В новой версии он был усилен и изготовлен из алюминия. В конструкции зажигания распределитель был удален и заменен полностью электронной системой зажигания. На каждый цилиндр была установлена катушка, а барабан был заменен датчиками Холла. И последнее, но не менее важное: степень сжатия была увеличена еще на одну десятую. Все эти усовершенствования позволили увеличить мощность двигателя 1UZ-FE V8 на 30 л.с., а крутящий момент — до впечатляющих 407 Нм.
Описание двигателя
Двигатель 1UZ FE используется в некоторых лучших автомобилях Toyota. 4-литровый двигатель был назван одним из лучших в модельном ряду.
Давайте рассмотрим основные конструктивные отличия двигателя 1UZ FE:
- БЦ, с углом развала 90 градусов, на 80% выполнен из алюминия, в нём установлены тонкие гильзы из чугуна;
- две ГБЦ расположились сверху блока, они включают по 2 распределительных вала на каждую;
- нет гидрокомпенсаторов, и мотор требует постоянной регулировки клапанов;
- шатуны облегчённые, весят 581 гр (было 628 гр);
- компрессия равна 10,4 к 1;
- привод ГРМ — ременного типа, по заверениям производителя ходит не меньше 100 тыс. км;
- мощность двигателя составляет 260 л. с.
Начиная с 1997 года, 1UZ FE оснащался передовой на тот момент системой VVTi. В результате были изменены впускные клапаны и увеличен их диаметр. На головку блока цилиндров была установлена другая прокладка и впускной коллектор ACIS. Система зажигания и поршни также были модернизированы, и была установлена новая электронная дроссельная заслонка. После изменения степень сжатия была немного увеличена, и производительность двигателя улучшилась, но появился серьезный недостаток: Клапаны погнулись, когда порвался ремень ГРМ. Этого не было в более ранних версиях без VVTi.
Почему этот двигатель так часто хвалят. Его наполнение состоит из прочных, универсальных материалов. Они служат очень долго, что автоматически продлевает срок службы двигателя. Поршни 1UZ FE, например, изготовлены из сплава алюминия и кремния. Это делает их устойчивыми к высоким температурам. Это позволяет проектировать их с более жесткими допусками — они лучше прилегают к цилиндрам. Такие поршни устанавливаются, например, в спортивных автомобилях.
Технические характеристики
Особенности и конструктивные характеристики и конструктивные характеристики 3 модификаций 1UZ-FE.
Параметр | Значение | ||
Компания-производитель | Toyota Motor Corporation | ||
Годы выпуска | 1989-1995 | 1995-1997 | 1997-2002 |
Модель ДВС | 1UZ-FE, бензиновый | 1UZ-FE VVT-i, бензиновый | |
Конфигурация цилиндров | V-образная, под углом 90° | ||
Количество цилиндров | 8 | ||
Рабочий объем, см3 | 3968 | ||
Диаметр цилиндра, мм | 87,5 | ||
Ход поршня, мм | 82,5 | ||
Степень сжатия | 10,0 | 10,4 | 10,5 |
Количество клапанов на цилиндр | 4 (2 на впуск и 2 на выпуск) | ||
Тип механизма газораспределения | DOHC, с верхним расположением двух валов | DOHC, с верхним расположением двух валов и системой VVT-i | |
Последовательность срабатывания цилиндров | 1-8-4-3-6-5-7-2 | ||
Макс. мощность ДВС, л.с. / частота вращения вала, об/мин | 256 / 5400 | 261 / 5400 | 290 / 6000 |
Макс. крутящий момент, Нм / частота вращения вала, об/мин | 353 / 4600 | 363 / 4600 | 407 / 4000 |
Тип системы питания ДВС | Распределенный электронный впрыск | ||
Тип системы зажигания ДВС | Бесконтактная, с 2 катушками и 2 трамблерами | Электронная, с отдельными катушками на каждый цилиндр | |
Тип системы смазки | Комбинированная, частично под давлением и частично — разбрызгиванием | ||
Тип системы охлаждения | Жидкостная, закрытого типа с принудительной циркуляцией | ||
Рекомендованное октановое число бензина | 95 | ||
Тип агрегатируемой с ДВС трансмиссии | 4-ступенчатая АКПП | 5-ступенчатая АКПП | |
Вес изделия, кг | 225 | 220 | 226 |
Материал БЦ и ГБЦ | Алюминиевый сплав | ||
Материал поршней | Алюминиево-кремниевый сплав | ||
Соответствие экологическим нормам | — | ЕВРО 2 | |
Ресурс двигателя по пробегу (примерный), тыс. км | 350-400 |
1UZ турбо
Турбина может быть использована путем изменения поршневой группы. Турбоагрегат может быть установлен на основе турбокомплекта Garett GT40. В противном случае все компоненты могут быть выбраны индивидуально в зависимости от индивидуальных требований. Однако самостоятельную установку турбокомплекта следует доверять только опытным автомобилистам. Турбокомплект включает в себя:
- вестгейт;
- блоу-офф;
- буст контроллер;
- масло слив;
- масло подача;
- термоизоляция;
- пайпы;
- хомуты;
- мозги VEMS;
Конечный результат составит около 450 л.с. или более.
Тюнинг
Двигатель 1UZFE не нуждается в повышении мощности. Тюнинг добавит 50 или более лошадиных сил. Однако если вы не собираетесь использовать свой автомобиль для гонок, тюнинг не обязателен. Эти двигатели имеют меньший срок службы, чем оригинальные двигатели.
Компрессор
Чтобы настроить двигатель, необходимо приобрести комплект нагнетателя Eaton 90. В комплект уже входит впускной коллектор. Дополнительно приобретается топливный регулятор. А благодаря прямоточному выхлопу двигатель достигает 330 л.с. при давлении 0,4 бар.
Давайте рассмотрим двигатели с турбокомпрессорами. Что им нужно.
Турбина
С помощью комплекта Garett GT40 turbo можно построить двигатель с турбокомпрессором. Некоторые автовладельцы просто покупают турбину и интеркулер и сами сваривают коллектор. Однако в этом случае автовладельцу необходимо следующее:
- westgate;
- blow-off;
- boost controller;
- маслослив и маслоподача;
- хомуты;
- мозги VEMS;
- пайпы.
Результат: двигатель 1UZFE будет производить более 450 л.с.
1UZ twin turbo
Компоновка с двумя турбинами — более правильная конструкция для V8. Этот комплект может быть собран на базе Garrett VNT25. Этот тип сборки можно приобрести в виде готовой детали и собрать с помощью болтов. Твин-турбо агрегат имеет ряд преимуществ: меньший люфт турбины, повышенная долговечность и более высокий крутящий момент и выходной крутящий момент.