JZ Двигатель: Технические характеристики

Многие модели автомобилей Toyota сами по себе стали знаковыми событиями в истории автопрома. А известный под маркировкой JZ двигатель стал легендой среди автовладельцев, благодаря надежности и мощности.

Моторы серии JZ – общие характеристики

Toyota JZ – бензиновые двигатели рядного исполнения, с шестью цилиндрами. Эти моторы сменили старую линейку силовых агрегатов M. JZ агрегаты оснащены газораспределительным механизмом типа DOHC, 24 клапанами и 6 цилиндрами, по 4 клапана для каждого. Объемы двигателей от 2.5 до 3 литров.

Эти двигатели производились почти 20 лет, в 1990-2007 гг., и предназначались для автомобилей с полно- и заднеприводной компоновкой. В 2007 их сменила серия GR. Параллельно разрабатывалась серия 1VZ для представительских авто и легких внедорожников.

В линейке имелись разные варианты двигателей. Узнать принадлежность конкретного мотора к определенной модификации можно по маркировке, по ней же выясняются и детали устройства силового агрегата и характеристики двигателя JZ. Расшифровка маркировок:

Символ	Значение
1, 2	Порядковый номер в серии, объем двигателя (2.5 и 3 л. соответственно).
JZ	Принадлежность к соответствующей серии моторов.
G	Означает «форсированный» агрегат с газораспределительным механизмом DOHC/VVT, работающим на широких «производительных» этапах.
T	Наличие турбонаддува двигателя.
E	Электронное управление впрыском топлива.
S	Непосредственный впрыск.
F	Экономичный двигатель с углом развала между клапанами выпуска и впуска около 22 градусов (в отличие от G, где данный угол от 45 градусов и больше)

G, кроме того, означает, что каждый из распредвалов двигателя имеет свой привод от цепи или ремня ГРМ.

Таким образом, например, маркировка 2JZ-GTE обозначает бензиновый двигатель модельного ряда JZ, трехлитровый, с четырьмя клапанами в каждом цилиндре, собранный с «широкой» ГБЦ, оснащенный электронным контролем впрыска и турбонаддувом.

Модели JZ

За историю производства было создано несколько модификаций агрегата.

2.5 л (двигатель 1JZ).:

• GE;
• GTE;
• FSE.

3 литра (2JZ):

• GE;
• FSE;
• GTE.

Важно: агрегаты с суффиксом FE, например, 1 JZ-FE, никогда не выпускались, несмотря на утверждения некоторых автовладельцев, заявляющих, что они обладают машинами Toyota с 1JZ-FE.

Отличия и особенности

1JZ-GTE

Первым двигателем в линейке стал выпущенный в 1990 году 1JZ-GTE. Он имел 6 клапанов, а рабочий объем составлял 2491 кубических сантиметров. Как видно из маркировки, это турбированный двигатель: его оснастили двумя турбинами модели CT12А, сообщившими мощность в 280 л.с. Разработка столь сильного мотора потребовала создания новой головки блока, которая была бы способна справиться с нагрузкой на двигатель. Эта задачу решили инженеры Toyota в сотрудничестве со коллегами из концерна Yamaha.

Фото двигателя 1JZ-GTE:

В 1996 GTE прошел обновление, в результате чего:

• турбину заменили на более производительную CT15B;
• оснастили мотор муфтой VVT i (подробнее о ней будет рассказано ниже);
• модифицировали систему контроля зажигания.

Также в результате рестайлинга этой модели 1JZ были изменены прокладки клапанов двигателя на покрытые защитным слоем нитрида титана, что снизило трение кулачков распредвалов. Это дало возможность распространить на двигатель 1JZ GTE характеристики экономичного, сделать кривую на графике крутящего момента более гладкой и снизить обороты на полной мощности. А это привело к снижению потребления топлива двигателем.

1JZ-GTE ставился на машины с механической КПП R154, 5-ступенчатой, и на ТС с 4-ступенчатой АКПП.

Технические характеристики:

• 280 л.с на 6200 об.;
• момент 363 Нм на 4800 об.;
• сжатие мотора 8.5:1.

Данным мотором оснащались модели авто:

• Chaser;
• Cresta некоторых модификаций;
• Mark II;
• Soarer;
• Verossa;
• Supra;
• Altezza;
• Crown.

1JZ-GE

Маркировка означает атмосферный, нетурбированный мотор. Технические характеристики двигателя 1JZ GE позволяли ему производить до 1995 года 180 сил, а после модификации в указанном году – 200.

Внешний вид:

До 1996 двигатели 1 JZ GE оснащались трамблерным зажиганием, затем трамблер сменили катушки. Обновленный 1JZ GE также получил блок VVT-i, изменивший фазы газораспределения и сделавший силовой агрегат экономичнее и мощнее. 1JZ-GE компоновался с АКПП на 4 или 5 ступеней, с «механикой» мотор не использовали. Механизм газораспределения у GE приводится, как и во всех двигателях JZ, ремнем, и один ремень служит для всего навесного автооборудования под капотом.

• Характеристики двигателя 1JZ GE:
• 200 л.с. на 6000 об.;
• сжатие мотора 10:1;
• момент 251 Нм на 4000 об.

1JZ-FSE

Двигатель заслуживает особого внимания благодаря конструкции.

Производство 1JZ FSE началось в 2000 г., этот мотор снабдили системой непосредственного топливного впрыска, подающей бензин в двигатель под высоким давлением. Впрыск, получивший индекс D4, работает по принципам, аналогичным применяемым в дизельных движках.

Вид двигателя 1JZ-FSE:

Перед инженерами стояла задача обеспечить экономичность и соответствие экологическим стандартам без потери двигателем «лошадей», для чего использовался БЦ, аналогичный 1JZ-GE. ГБЦ не отличалась, а впускная система двигателя подверглась некоторым модификациям, чтобы в определенном режиме силовой агрегат функционировал на обедненной топливной смеси. Это позволило на 1/5 снизить расход бензина, а мощности сохранились почти без снижения: двигатель выдавал 197 сил.

Основные отличия агрегата Toyota с блоком впрыска от собратьев по линейке двигателей:

• ТНВД двигателя создает давление в системе подачи бензина до 120 бар, что почти в 40 раз выше аналогичного параметра у топливного насоса инжекторного мотора;
• на днище поршня есть особая выемка, направляющая смесь к свече двигателя;
• в конструкции использованы вихревые форсунки, способные создавать топливный факел разной формы, в зависимости от режима работы двигателя: при работе на «максимуме» — конический, при функционировании на бедной смеси – узкий;
• применены вертикальные впускные каналы, посредством которых в цилиндрах двигателя формируется направляющий смесь к свече поток;
• педаль акселератора не имеет прямого общения с дроссельной заслонкой, управление электронное;
• проблема выделения мотором больших объемов NO решена многоступенчатой системой нейтрализаторов двигателя, сочетающий обычные трехкомпонентные с каталитическими.

«Дизелеподобная» конструкция сделала двигатель более капризным, по отношению к собратьям из модельного ряда. Самые проблемные моменты:

• из-за конструктивных особенностей у двигателя плохой доступ к свечам зажигания. Разработчики попытались компенсировать этот недочет путем установки долговечных платиновых свечей на центральные цилиндры двигателя;
• мотор очень чувствителен к попаданию в него влаги;
• некачественное топливо приводит к поломке плунжерной пары в составе насоса высокого давления. Пара смазывается топливом, и если в Японии последнее всегда высокого качества, в отечественных условиях отличия в составе и качестве бензина могут довольно быстро «убить» насос двигателя;

Интересно: данный недостаток обусловлен значительно более высокими смазочными свойствами японских бензинов. В стране Восходящего Солнца используются особые присадки, улучшающие характеристики топлива в контексте смазки до 11 раз, в сравнении с отечественными топливными смесями. Как следствие, обладатели автомобилей Toyota с оснащенным ТНВД мотором JZ-FE могут столкнуться однажды с необходимостью замены насоса (примерно 1000 USD) и топливных форсунок, стоимость которых в районе 400 USD за каждую.

• один приводной ремень двигателя обслуживает все навесные агрегаты, кроме того, данный узел делается не в Японии, а в США, и уступает в качестве и долговечности японским аналогам.

Toyota не рекомендует для двигателей езду на бензине ниже 95-го, но на практике российские автовладельцы льют в него качественный 92-й без особого ущерба мотору. При качественном и своевременном обслуживании двигатель способен отходить до 250 тысяч км., после чего обычно требуется профилактика: замена поршневых колец, маслосъемных колпачков. Если автовладелец вовремя менял ремни ГРМ, использовал качественное топливо и масло, этим все и ограничится, можно обойтись без капремонта.

Характеристики:

• 197 сил;
• крутящий момент 250 Нм на 3800 об.;
• сжатие 11.

1JZ-FSE ставился на автомобили Crown, Verossa и др.

2JZ-GE

Внешний вид мотора:

Это весьма распространенный силовой агрегат «трехлитровой» ветки двигателей JZ. Атмосферный двигатель способен выдавать до 220 лошадиных сил.

Двигатель снабжен чугунным блоком цилиндров с ГБЦ их алюминия, и последовательным впрыском. Изначально он снабжался обычной газораспределительной системой DOHC, но позднее инженеры заменили ее на упоминавшуюся выше VVT, а также заменили зажигание в двигателе на новое, с одной катушкой, обслуживающей по два цилиндра.

Характеристики:

• 220 сил;
• момент 304 Нм на 4000 об.;
• сжатие 10.5-11.

2JZ-GTE

Буква T в названии двигателя указывает на наличие турбонаддува. 2JZ-GTE – мощнейший из «трехлитровой» серии, оснащенный двумя турбинами с модулем интеркулера. Цилиндровый блок – чугунный, с головкой из алюминия. Двигатель делался только на собственных японских заводах в 1991-2002.

Внешний вид:

Данный агрегат создавался в качестве «ответного хода» компании Nissan на спроектированный и внедренный последней мотор RB26DETT, успешно участвовавший в различных гоночных состязаниях. Соответственно, подразумевалось использование в гоночных автомобилях, хотя оснащались этим двигателем и «гражданские» модели. Для обычной спокойной езды выпускались варианты с этим двигателем и надежным 4-ступенчатым «автоматом» A341E, а для «спорта» — с 6-ступенчатой «механикой» разработки Toyota и Getrag.

В 1997 система газораспределения была заменена на VVT-i, это добавило двигателю мощности. Так, двойной турбонаддув позволил поднять таковую с изначальных 226-227 «лошадок» до внушительных 276, а новое газораспределение дало дополнительный прирост до внушительных 321 единиц.

Экспортный и «внутренний» варианты различались моделями турбокомпрессоров, использованными распредвалами, производительностью инжекторов, также в экспортных моделях этих двигателей заменяли керамические компоненты (рассчитывавшиеся на внутренний японский рынок) на стальные.

Характеристики:

• до 321 силы;
• степень сжатия 9;
• момент до 451 Нм на 3600 об..

2JZ-FSE

Как и его менее объемный собрат 1JZ, это двигатель с непосредственным бензиновым впрыском. Конструктивно двигатели очень похожи, отличия есть в объемах и создаваемой степени сжатия. Агрегат также показывает улучшившуюся экономичность, экологические параметры.

В снятом виде:

Характеристики:

• до 220 лошадиных сил:
• момент до 294 Нм на 3600 об.;
• сжатие 11.

2JZ-FSE всегда стыкуется только с четырехступенчатым «автоматом».

VVT-i

Данная аббревиатура скрывает фразу Variable Valve Timing — intelligence, или интеллектуальная система сдвига газораспределительных фаз, разработанная инженерами Toyota.

Системой оснащаются двигатели с 1996 модельного года.

Управляет работой газораспределения специальная муфта VVT-i:

Механизм сначала работает, чтобы обеспечить тягу двигателя на малых оборотах. По мере роста последних увеличивается и давление масла в системе, которое открывает VVT-клапан. После открытия такового распредвал поворачивается на некоторый угол. Обладающие особой формой кулачки при повороте коленвала немного меняют тайминги открытия/закрытия клапанов двигателя – открываются они раньше, а закрываются позже. Это добавляет двигателю крутящего момента на больших оборотах, и мощности.

Тюнинг

Тюнинг (от англ. tuning) – внесение изменений в агрегат с целью тонкой настройки или снятия большей мощности. Двигатели серии JZ любимы автовладельцами не только за надежность и мощность, но и благодаря хорошей адаптированности к тюнингу. Существуют способы, как снимать больше мощности и с 2.5-литрового, и с 3-литрового двигателя. Но важно понимать: для тюнинга лучше подходит более объемистый вариант двигателя.

Связано это с простым правилом: чем меньше форсируется двигатель на литр объема, тем лучше. Т.е. 1JZ получит при тюнинге большую нагрузку. И, хотя даже в стоковом варианте его поршневая группа позволяет «снимать» до 500 лошадиных сил, желательно все же тюнинговать старшую версию, хотя она и дороже.

При форсаже у 1 JZ имеется ряд существенных проблем:

• перегрев двигателя при повышении мощности, связанный с конструктивными особенностями (проходимость тосольных каналов, ограниченность «мощности» радиатора);
• перегрев масла.

Тюнеры, пытающиеся разогнать этот мотор, нередко сталкиваются с перегревом 6 цилиндра двигателя. Поэтому в качестве платформы для тюнинга лучше выбирать что-то из линейки 2JZ. Он способен выдержать до 1000 «лошадок» без модификации поршневой группы, масляный и тосольный насосы двигателя тоже справляются с такой нагрузкой.

Основные направления тюнинга:

• Турбины.

Установка (или улучшение уже имеющегося в двигателе) turbo кита – первое, чем озадачиваются владельцы JZ, решившие форсировать сердце автомобиля. Специалисты рекомендуют турбины HKS GT-SS, Garrett GT2860RS или GT35R (однотурбовая модификация) и BNR34 N1.

Желателен также интеркулер и система холодного впуска: чем ниже температура воздуха на входе, тем лучше.

• Топливная система.

В погоне за мощностью часто меняют топливные форсунки, что логично: стоковые могут не справиться с возросшим объемом прокачиваемой через двигатель топливной смеси. Для «разгона» до 500 л.с., например, следует брать форсунки на 620сс – с небольшим запасом.

Вместе с форсунками меняют иногда и топливную рейку двигателя, ставят шланги большего сечения, производительные насосы (например, два Walbro на 255 л/час, работающих параллельно).

• Система охлаждения

В разогнанном двигателе тосол придется специально охлаждать, для чего понадобится более производительный, чем в стоке, радиатор. Специалисты рекомендуют продукцию марки Koyo, показывающую производительность минимум на 30% выше «родного» радиатора. Понадобится также и хороший маслорадиатор.

Для простоты в продаже имеются радиатор-киты для масляных и тосольных магистралей. Охлаждение касается и КПП, особенно если она автоматическая: для работы на повышенных нагрузках ее следует оснастить радиаторами или специальными электровентиляторами. А МКПП нужны масляные радиаторы и внешние маслонасосы.

• Система выпуска.

Тюнеры ставят выхлоп большого диаметра (85 мм), используют японские системы с приемной трубой до турбин и резонатором до катализатора.

• Впускной коллектор.

Ставятся фильтры нулевого сопротивления от надежных производителей.

• Электроника.

Для работы на большой мощности потребуется новый бортовой компьютер, обеспечивающий согласованность систем.

Совокупная стоимость всех работ может составить до нескольких десятков тысяч долларов. Важно понимать, что на запчастях для тюнинга экономить нельзя, это чревато выходом из строя мотора.

Следует помнить: тюнинг двигателя ведет за собой соответствующие изменения в коробке передач, ходовой части, подвеске, тормозах, чтобы они соответствовали новой «прыти» авто.