Dual vvti 2ar fe проблемы. Двигатели миллионники Тойота – легендарные моторы из Японии. Частные неисправности и их ремонт

Ознакомительная информация

• Содержание

  Введение
  Действия в чрезвычайных ситуациях
  Ежедневные проверки и определение неисправностей
  Эксплуатация автомобиля в зимний период
  Поездка на СТО
  Инструкция по эксплуатации
  Предостережения и правила техники безопасности при выполнении работ на автомобиле
  Основные инструменты, измерительные приборы и методы работы с ними
  Механическая часть бензиновых двигателей
  Механическая часть дизельных двигателей
  Система охлаждения
  Система смазки
  Система питания
  Система управления двигателем
  Системы впуска и выпуска
  Электрооборудование двигателя
  Сцепление
  Механическая коробка передач
  Автоматическая коробка передач
  Бесступенчатая трансмиссия (вариатор)
  Раздаточная коробка
  Приводные валы и главные передачи
  Подвеска
  Тормозная система
  Рулевое управление
  Кузов
  Пассивная безопасность
  Кондиционер и отопитель
  Электросхемы
  Толковый словарь

• Введение

  ВВЕДЕНИЕ

  Впервые автомобиль Toyota RAV4 появился в 1994 году в качестве трехдверного универсала, а через год появились также пятидверные версии. Тогда это был принципиально новый внедорожник, выходящий за рамки существовавших на тот момент стереотипов. Сочетание полного привода, независимой подвески всех колес и несущего кузова обеспечило машине отличные показатели управляемости и высокий уровень ездового комфорта. Название автомобиля - это аббревиатура от «Recreation Active Vehicle 4 Wheel Drive» (полноприводный автомобиль для активного отдыха). RAV 4 положил начало классу компактных внедорожников, совмещающих способность преодолевать бездорожье со спортивной динамикой на шоссе и комфортом легкового автомобиля. В первый же месяц желающих купить машину оказалось почти вдвое больше, чем было сделано автомобилей, в связи с чем объем производства пришлось срочно увеличивать.

  

  Второе поколение полюбившегося публике автомобиля появилось весной 2000 года. В новой машине были учтены все слабые места предыдущей модели, благодаря чему RAV4 второго поколения не только закрепил успех предшественника, но и смог во многом опередить созданные позже аналогичные модели других марок. Как и модель первого поколения, RAV4 2000 модельного года выпускался как в трехдверном, так и в пятидверном кузове универсал, однако его габаритные размеры ощутимо увеличились, кроме того, для рынков различных стран мира также существовали версии с удлиненной базой. В целом, автомобиль стал элегантнее, получил более просторный салон и еще лучшую управляемость. К 2003 году, когда был произведен легкий фейслифтинг модели, RAV4 уже был признан самым популярным кроссовером в мире: было продано почти два миллиона автомобилей двух поколений, в основном, в Европе и Америке.

  

  Премьера третьего поколения RAV4 с заводским обозначением ХАЗО (предшественники носили индексы ХАЮ и ХА20) состоялась в 2005 году на автосалоне во Франкфурте. Новый автомобиль построен на полностью новой платформе и предлагается в двух исполнениях: с короткой и длинной колесной базой. Короткобазная версия продается только в Японии и Европе, а длиннобазная - в Австралии и странах Северной Америки.
  RAV4 третьего поколения лишился трехдверной версии, хотя именно с нее начиналась история модели. Автомобиль увеличился на 15 см в длину и на 3 см в ширину, однако визуально ничуть не потяжелел благодаря треугольной задней стойке кузова - главное стилистическое новшество новой модели. Несмотря на чуть более узкие, чем у предшественника, фары и измененный воздухозаборник в бампере, RAV4 сохранил узнаваемость.

  

  Главные дизайнерские изменения коснулись салона. Двухъярусная передняя панель, оптитронные приборы и необычной формы дверные ручки создают весьма благоприятное впечатление. При этом автомобиль остается чистокровным представителем Toyota - качество материалов и сборки на самом высоком уровне, а все художественные изыски совершенно не мешают эргономике - верхний наплыв приборной панели не перекрывает дисплей и кнопки управления двухзонным климат-контролем, расположенные чуть ниже; приборы информативны и легкочитаемы. Увеличилось число различных отсеков для мелочей, а помимо объемного бокса в центральном подлокотнике, есть еще два перчаточных ящика. Качественная аудиосистема с чейнджером на 6 дисков поддерживает все распространенные форматы звукозаписи.

  

  Пространства в салоне хватает людям любого роста и комплекции, как на передних, так и на задних сиденьях. По сравнению с предыдущей моделью, расстояние между передними и задними сиденьями увеличилось на 55 мм, стала просторнее и плечевая зона.

  

  Багажный отсек нового RAV4 имеет объем 586 литров. Доступ в багажник осуществляется через большую распашную дверь, которая крепится к кузову на японский манер - петлями слева. За счет того, что запасное колесо крепится на двери багажника снаружи автомобиля, RAV4 может похвастаться низкой погрузочной высотой, а для удобного размещения грузов можно использовать различные сетки и крючки, а также пару потайных отсеков. Удобный механизм раскладывания задних сидений (достаточно потянуть за крючок, чтобы сложилась спинка и при этом одновременно съехала вниз и вперед подушка сиденья) позволяет увеличить объем багажного отсека до 1469 литров, что позволяет перевозить грузы значительных габаритов, например, холодильник или стиральную машину.

  

  В 2008 году RAV4 подвергся модернизации. В первую очередь, обновления коснулись двигателей: появились бензиновый 2.5-литровый мотор 2ARFE мощностью 181 л.с. и дизели D-CAT (2AD-FHV) объемом 2.2 литра, развивающие, в зависимости от степени форсировки, до 150 или 177 л.с. Кроме того, европейскому покупателю стала доступна версия с шестицилиндровым V-образным двигателем 2GR-FE объемом 3.5 литров мощностью 273 л.с. Ранее этот двигатель устанавливался только на RAV4, предназначенные для американского рынка.
  Стала богаче комплектация модели: появились повторители указателей поворотов в наружных зеркалах, камера заднего вида (с дисплеем, встроенным в зеркало заднего вида), спутниковая навигация, система доступа в автомобиль без ключа, кнопка пуска двигателя. Внешние изменения коснулись радиаторной решетки и бамперов. В интерьере изменений практически не произошло.

  

  Следующее обновление произошло в 2010 году. Линейка двигателей пополнилась новым бензиновым двухлитровым 3ZR-FAE мощностью 158 л.с. Система изменения высоты открывания клапанов Valvematic делает этот силовой агрегат необычайно экономичным. Впервые в истории RAV4 альтернативу механической коробке передач составил вариатор MultidriveS.
  Изменился и облик автомобиля. RAV4 приобрел новую хромированную решетку радиатора, выполненную в стиле моделей Avensis и Verso, видоизмененные фары и противотуманные фонари, иные передний бампер, капот и задние фонари. Flecкoлькo улучшились материалы отделки салона, однако кардинальные изменения интерьер не претерпел.

  

  Все двигатели могут агрегатироваться как автоматическими, так и механическими коробками передач. Для рынков Японии и Америки существуют версии с приводом только на передние колеса, в остальных странах продаются только модификации с подключаемым полным приводом.
  Независимая подвеска всех колес (McPherson спереди, многорычажная сзади), дисковые тормоза всех колес и рулевое управление с электроусилителем обеспечивают отменную управляемость автомобиля. Активная система помощи при вождении, которая при необходимости может снизить мощность двигателя, притормозить нужное колесо или перебросить на задние колеса до 45% крутящего момента, пресекает занос автомобиля на стадии его возникновения, делая вождение на любой скорости максимально безопасным.

  

  Кроме того, безопасность водителя и пассажиров в случае аварии обеспечивается семью подушками безопасности (включая срабатывающие в два этапа подушки со стороны водителя и переднего пассажира, боковые подушки, шторки безопасности и подушку для защиты колен водителя). Активные подголовники второго поколения защищают от получения хлыстовой травмы при ударе сзади. Большая часть энергии удара при столкновении поглощается шасси, благодаря чему салон деформируется незначительно. Все эти меры позволили получить наивысшие оценки по результатам краш-тестов. При этом специалисты Toyota не забыли и о безопасности пешеходов - при столкновении капот особой конструкции деформируется, предотвращая получение серьезных травм пешехода.
  Toyota RAV4 - надежный, безопасный, комфортный, динамичный и просто привлекательный автомобиль, обладающий отменной управляемостью и пользующийся огромной популярностью во всем мире.
  В данном руководстве приводятся указания по эксплуатации и ремонту всех модификаций Toyota RAV4, выпускаемых с 2008 года, включая модернизацию 2010 года.
  

  Toyota RAV4 (ХАЗО)
  2.0i 16V (3ZR-FAE) (158 л. с.) Годы выпуска: с 2010 года по настоящее время Тип кузова: универсал Объем двигателя: 1986 см3	Дверей: 5 Коробка передач: механическая или вариатор	Топливо: бензин АИ-95 Расход (город/шоссе): 9.4/6.2 л/100 км
  2.2 16V D-CAT (2AD-FHV) (150/170 л. с.) Тип кузова: универсал Объем двигателя: 2231 см3	Дверей: 5 Коробка передач: автоматическая или механическая Привод: полный подключаемый	Топливо: дизель Емкость топливного бака: 60 л Расход (город/шоссе): 8.0/5.5 л/100 км
  2.5i 16V (2AR-FE) (181 л. с.) Годы выпуска: с 2008 года по настоящее время Тип кузова: универсал Объем двигателя: 2494 см3	Дверей: 5 Привод: полный подключаемый	Топливо: бензин АИ-95 Емкость топливного бака: 60 л Расход (город/шоссе): 10.7/8.4 л/100 км
  3.5 V6 (2GR-FE) (273 л. с.) Годы выпуска: с 2008 года по настоящее время Тип кузова: универсал Объем двигателя: 3456 см3	Дверей: 5 Коробка передач: механическая или автоматическая Привод: полный подключаемый	Топливо: бензин АИ-95 Емкость топливного бака: 60 л Расход (город/шоссе): 12.4/8.7 л/100 км

• Действия в чрезвычайных ситуациях
• Эксплуатация
• Двигатель

Двигатель Toyota RAV4. Разборка двигателя Toyota RAV4 с рабочим объемом 2.5 л (2AR-FE)

Разборка двигателя с рабочим объемом 2.5 л (2AR-FE)

1. Отцепите три фиксатора и снимите декоративную крышку двигателя.

2. При помощи свечного ключа 16 мм снимите свечи зажигания.

3. Снимите управляющий масляный клапан фазовращателя впускного распредвала.
4. Снимите управляющий масляный клапан фазовращателя выпускного распредвала.
5. Снимите датчик положения впускного распределительного вала.
6. Снимите датчик положения выпускного распределительного вала.
7. Снимите крышку маслозаливной горловины с головки блока цилиндров и удалите с неё прокладку.
8. Отверните болт крепления и снимите датчик положения коленчатого вала.

9. Снимите продувочный клапан системы принудительной вентиляции картера.
10. Снимите вентиляционный корпус в сборе:
Отверните 8 болтов и 2 гайки.

Снимите вентиляционный корпус, поддев его плоской отверткой в указанных на рисунке местах.

ВНИМАНИЕ
Соблюдайте осторожность, чтобы не повредить контактные поверхности блока цилиндров и вентиляционного корпуса.
11. Отверните два болта и снимите корпус сепаратора с прокладкой.

12.Отверните болт и две гайки, после чего снимите перепускной водяной патрубок №1 с прокладкой.

13. Отверните две гайки и снимите впускной порт системы охлаждения.

14. Снимите термостат с прокладкой.
15. Отверните болт крепления и снимите натяжитель поликлинового ремня в сборе.

16. Снимите водяной насос в сборе.
Отсоедините хомут жгута проводов от кронштейна электропроводки.
Отверните болт и снимите кронштейн жгута проводов.

Отверните 7 болтов и снимите водяной насос с прокладкой.

17. Снимите вентиль слива охлаждающей жидкости с блока цилиндров. Удалите заглушку из сливного вентиля.

18. Отверните 4 болта и снимите корпус впускного порта системы охлаждения с прокладкой.

19. Используя специальные приспособления (09213-54015, 91551-80650, 09330-00021), ослабьте болт шкива коленчатого вала. Не выкручивайте болт полностью — он должен на 2-3 витка резьбы оставаться коленчатом вале.

Используя болт шкива в качестве опоры, при помощи съемника (09950-50013 (09951-05010, 0995205010, 09953-05020, 09954-05021)), снимите шкив коленчатого вала.

Примечание: Нанесите смазку на резьбу и упорную часть съемника.
20. Отверните болты крепления и снимите крышку головки блока цилиндров.

21. Снимите прокладки трубок свечей зажигания.

22.Отверните болты крепления и снимите правый монтажный кронштейн двигателя.

23.Снимите крышку привода газораспределительного механизма:
Отверните 17 болтов и 2 гайки крепления крышки привода газораспределительного механизма.

Снимите крышку цепи привода газораспределительного механизма, поддев её плоской отверткой в указанных на рисунке местах.

Примечание: Перед использованием обмотайте жало отвертки изолентой.

ВНИМАНИЕ
Соблюдайте осторожность, чтобы не повредить контактные поверхности блока цилиндров и крышки привода газораспределительного механизма.
24. Используя 14 мм ключ-шестигранник, выкрутите заглушку с прокладкой из крышки привода газораспределительного механизма.

25.Отверните 4 болта и снимите пластину крышки привода газораспределительного механизма с прокладкой.

26. При помощи отвертки и деревянного бруска извлеките из крышки привода газораспределительного механизма сальник коленчатого вала.

ВНИМАНИЕ
Следите за тем, чтобы не повредить поверхности установки сальника в крышке.

Примечание: Перед использованием обмотайте жало отвертки изолентой.
27. Установите поршень первого цилиндра в положение верхней мертвой точки такта сжатия:
Вкрутите болт шкива коленчатого вала.
Проверните коленчатый вал пс часовой стрелке, чтобы установочные метки звездочек коленчатого и распределительных валов установились как показано на рисунке.

Примечание: «А» не является установочной меткой.
Если установочные метки не совпадают, проверните коленчатый вал по часовой стрелке на один полный оборот (360°) и совместите метки.
Выкрутите болт шкива коленчатого вала.
28.Отверните болт крепления и снимите направляющую приводной цепи.

29. Снимите натяжитель приводной цепи №1 в сборе:
Слегка вытяните плунжер натяжителя и поверните пластину фиксатора против часовой стрелки, чтобы разблокировать фиксатор. После разблокировки вожмите плунжер в корпус натяжителя.

Поверните пластину фиксатора по часовой стрелке, чтобы заблокировать фиксатор, и вставьте штифт в отверстие пластины фиксатора.

Отверните 2 болта и снимите натяжитель приводной цепи с прокладкой.

30. Отверните болт крепления и снимите башмак натяжителя приводной цепи.

31. Снимите приводную цепь.
32.Отверните два болта крепления и снимите успокоитель приводной цепи.

33.Снимите звездочку с коленчатого вала.

34.Удерживая шестигранную часть распределительного вала от проворачивания гаечным ключом, отверните болт и снимите звездочку распределительного вала.

ВНИМАНИЕ


35. Удерживая шестигранную часть распределительного вала от проворачивания гаечным ключом, отверните болт и снимите звездочку выпускного распределительного вала.

ВНИМАНИЕ
Соблюдайте осторожность, чтобы не повредить головку блока цилиндров или направляющие трубки свечей зажигания гаечным ключом.
Не разбирайте звездочку распределительного вала.
36.Снимите постель распределительных валов:
Равномерно ослабьте и полностью выкрутите 20 болтов крышек подшипников в указанной на рисунке последовательности. Снимите постель распределительных валов в сборе, вставив плоскую отвертку между головкой блока цилиндров и постелью распредвалов в указанных на рисунке местах и используя её как рычаг.

Примечание: Перед использованием обмотайте жало отвертки изолентой.
ВНИМАНИЕ
Соблюдайте осторожность, чтобы не повредить поверхности головки блока цилиндров и постели распредвалов.
37. Снимите крышки подшипников распределительных валов:
Отверните 11 болтов крышек подшипников в указанной на рисунке последовательности.

Снимите пять крышек подшипников.
Примечание: Расположите снятые детали в соответствующем порядке.
38. Извлеките фильтр управляющего масляного клапана с крышки №1 подшипников распределительных валов.

39. Снимите распределительные валы.
40. Извлеките вкладыши подшипников из крышки №1.

41. Извлеките вкладыши подшипников из крышки №2.

42. Выкрутите резьбовую шпильку из постели распределительных валов.
Примечание: Если резьбовая шпилька деформирована или повреждена её резьба, замените шпильку новой.
43. Извлеките кольцевой установочный штифт из крышки подшипников распределительных валов.
Примечание: Кольцевой установочный штифт нужно извлекать только в случае необходимости его замены.
44. Извлеките установочный штифт постели распределительных валов.
Примечание: Остановочный штифт нужно извлекать только в случае необходимости его замены.
45.Снимите 16 коромысел клапанов с головки блока цилиндров.

46.Снимите 16 гидрокомпенсаторов клапанных зазоров с головки блока цилиндров.
Примечание: Расположите все снятые детали в соответствующем порядке.
47. Удалите колпачки стержней клапанов.
48. Снимите головку блока цилиндров:
Используя 10 мм ключ-шестигранник, равномерно ослабьте 10 болтов в указанной на рисунке последовательности, а затем полностью выкрутите и снимите болты головки блока цилиндров с плоскими шайбами.

Шестеренный масляный насос циклоидного типа установлен в крышке цепи привода ГРМ и приводится непосредственно от коленчатого вала. В блоке установлены масляные форсунки охлаждения и смазки поршней.

Охлаждение

Система охлаждения классическая: привод помпы от внешней стороны общего ремня привода навесных агрегатов, "холодный" (80-84°C) механический термостат, корпус дроссельной заслонки обогревается жидкостью для противодействия обмерзанию, традиционное ступенчатое управление вентиляторами радиатора.

На двигателе 2.7 применяется отдельный блок управления электродвигателем вентилятора, который позволяет регулировать его скорость в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, давления хладагента кондиционера, скорости автомобиля и частоты вращения коленвала.

Впуск и выпуск

Пластиковый впускной коллектор установлен сзади, стальной выпускной - спереди.

На впуске двигателя 2.7 используется пневмопривод AICS, перекрывающий один из двух каналов между воздухозаборником и фильтром. На низких оборотах система должна уменьшать шум, на высоких - увеличивать мощность.

Во впускном коллекторе установлены заслонки системы ACIS с вакуумным приводом, изменяющие эффективную длину впускного тракта для повышения мощности. При средней частоте вращения и высокой нагрузке клапан ACIS закрыт, и воздух поступает по длинному каналу, в других диапазонах клапан открыт и воздух идет по более короткому пути.

В конце впускного коллектора за дроссельной заслонкой установлены заслонки Tumble Control System с электроприводом и обратной связью по датчику положения. На холодном двигателе заслонка полностью закрывается, способствуя увеличению скорости потока и созданию завихрений в камере сгорания, это улучшает работу на обедненной смеси сразу после холодного пуска. Параллельно с этим устанавливается более позднее зажигание, чтобы уменьшить количество несгоревшей смеси (увеличить полноту сгорания топлива) и ускорить прогрев катализатора. Создаваемое за заслонкой разрежение способствует лучшей атомизации топлива и предотвращает образованию жидкой пленки на стенках воздушных каналов. На прогретом двигателе привод полностью открывает заслонку, минимизируя сопротивление прохождению воздуха.

Датчик положения педали акселератора - бесконтактный двухканальный, на эффекте Холла.
- Датчики положения распредвалов - магниторезистивные (в отличие от индуктивных обеспечивают на выходе цифровой сигнал и исправно работают при низкой частоте вращения).
- Датчик детонации - плоский широкополосный пьезоэлектрический (в отличие от старых датчиков резонансного типа регистрирует более широкий диапазон частот вибраций).
- Первый кислородный датчик - планарный датчик состава смеси (AFS) (89467-), датчик за катализатором - обычный кислородный.
- Форсунки с удлиненным распылителем устанавливаются в головку блока и впрыскивают топливо максимально близко к впускным клапанам.
- Топливная магистраль - без линии возврата, демпфер пульсаций давления - внешний на топливном коллекторе.

Электрооборудование

Система зажигания - традиционная DIS-4 (отдельная катушка зажигания на каждый цилиндр). Свечи зажигания - тонкие "иридиевые" SK16HR11 с удлиненной резьбовой частью, под ключ на "14".
В системе зарядки используются генераторы с сегментным проводником, с отдачей в 100 А.
В системе запуска - нового образца стартер мощностью 1.7 кВт, с планетарным редуктором и сегментной обмоткой якоря, вместо обмотки возбуждения устанавливаются постоянные магниты.
Привод навесных агрегатов - единым ремнем, с отдельным пружинным натяжителем.

Практика

Залогом надежности базовых двигателей этой серии стала их относительная простота, поэтому список характерных дефектов предельно невелик - стандартные для новых тойот стук приводов VVT при запуске и течь помпы системы охлаждения. В целом, их можно считать лучшими представителями новых поколений двигателей Toyota.

- Система изменения фаз газораспределения VVT-iW - .

Примечание. В обзорах и статьях о Camry неоднократно упоминался "электропривод" изменения фаз, якобы используемый именно на этом двигателе. На самом деле здесь установлен пусть и визуально непохожий на прошлые тойотовские образцы, но по-прежнему гидравлический привод VVT-iW.

Предусмотрена возможность работы двигателя по циклу Миллера/Аткинсона - .
- От дополнительного кулачка на впускном распредвалу приводится ТНВД.
- От задней части выпускного распредвала приводится вакуумный насос.
- В головке блока появились форсунки непосредственного впрыска.

Смазка
- Добавлен датчик уровня масла в картере (верхней части поддона).

Охлаждение
- Добавлен жидкостный охладитель EGR и охлаждение управляющего клапана EGR.

Впуск и выпуск
- Одно из самых неприятных нововведений - система EGR, которая гарантирует традиционные проблемы с нагарообразованием по всему впускному тракту. Управление EGR - шаговым электродвигателем.

В отличие от 1AR/2AR, на впуске нет дополнительных приводов изменения геометрии, зато появился коллектор для равномерной подачи перепускаемых отработавших газов.

Система впрыска топлива (D-4S)

Впрыск топлива - смешанный: непосредственный в камеру сгорания и распределенный во впускной канал. При малых и средних нагрузках может использоваться как смешанный впрыск, так и распределенный или непосредственный, обеспечивающие создание однородной смеси для устойчивости процесса сгорания и уменьшения выбросов. При большой нагрузке используется непосредственный впрыск топлива - испарение топлива в цилиндре улучшает массовое наполнение и уменьшает склонность к детонации.

Режимы работы .
- Режим послойного смесеобразования. Топливо подается во впускной канал на такте выпуска. На такте впуска после открытия клапанов в цилиндр поступает однородная обедненная смесь. В конце такта сжатия дополнительное топливо подается непосредственно в цилиндр, обеспечивая обогащение в зоне свечи зажигания. Это облегчает первоначальное воспламенение, которое затем распространяется на заряд обедненной смеси в остальном объеме камеры сгорания. Этот режим используется после холодного запуска двигателя для возможности уменьшения угла опережения зажигания, увеличения температуры отработавших газов и ускорения прогрева нейтрализатора.

ТНВД . Одноплунжерный, с дозирующим и обратным клапаном, с клапаном сброса давления, а также с демпфером пульсаций давления на входе в контуре низкого давления. Установлен на клапанной крышке и приводится кулачком с 4 выступами, расположенным на впускном распредвалу. Давление топлива регулируется в пределах 4..20 МПа в зависимости от условий движения.

На ходе впуска (A) плунжер 2 опускается и всасывает топливо в нагнетательную камеру.
- В начале хода сжатия (B) часть топлива возвращается обратно, пока дозирующий клапан 1 открыт (таким образом устанавливается необходимое давление топлива).
- В конце хода сжатия дозирующий клапан закрывается и топливо под высоким давлением через открывающийся обратный клапан 3 нагнетается в топливный коллектор.

Топливный коллектор (высокого давления) . Изготовлен из чугуна, в коллекторе установлен датчик давления, обеспечивающий обратную связь с блоком управления двигателем.

Форсунки (высокого давления). Щелевая форсунка впрыскивает топливо в цилиндр в виде веерного факела, который увлекает за собой значительное количество воздуха и увеличивает массовое наполнение. Уплотняющие тефлоновые/фторопластовые кольца дополнительно снижают вибрации распылителя.

Свечи зажигания . "Иридиевые" (Denso FK16HBR-J8), зазор 0,7-0,8 мм.

- Привод ТНВД от дополнительного кулачка на впускном распредвалу.
- Привод вакуумного насоса от выпускного распредвала (для обеспечения работы усилителя тормозов и привода управления турбокомпрессором).

Пластиковая крышка головки блока, со встроенным маслоотделителем.
- Двухуровневая рубашка охлаждения в головке блока.
- Выпускной коллектор встроен в головку блока.

. Система вентиляции картера .

Применение наддува означает как увеличение количества картерных газов, так и невозможность их отвода только традиционным способом с помощью разрежения в коллекторе. Поэтому в крышке головки установлен эжектор, работающий в режиме наддува, так что газы с большим содержанием углеводородов не попадают в атмосферу, а возвращаются на впуск и затем сгорают в цилиндре. Благодаря созданию эффективной вентиляции Toyota заявляет для 8AR такой же интервал замены моторного масла, как и для атмосферных двигателей (однако, вряд ли это можно считать хорошей идеей).

Также в крышке находятся дополнительные лабиринтные камеры сепаратора (маслоотделителя) и обычный клапан PCV.

На блоке находится еще одна камера сепаратора для улавливания масла из картерных газов.

В режиме наддува картерные газы принудительно отводятся с помощью эжектора на впуск.

Эжектор действует по принципу Вентури - картерные газы отсасываются в поток проходящего сжатого воздуха.

Охлаждение

Двигатель снабжен сразу тремя термостатами:
- традиционный термостат (температура открытия 82°C) во впускном патрубке системы охлаждения контролирует поток жидкости через радиатор
- термостат на блоке цилиндров (температура открытия 82°C) управляет потоком жидкости через блок, для обеспечения максимально быстрого прогрева цилиндров
- термостат коллектора (температура закрытия 83°C), в линии подвода жидкости к дроссельной заслонке, перекрывает поток при высокой температуре, во избежание лишнего нагрева воздуха на впуске.

- Встроенный в головку блока выпускной коллектор также позволяет охлаждать отработавшие газы до входа в турбокомпрессор.

Смазка

Масляный насос переменной производительности, по аналогии с двигателями серии ZR Valvematic - .

Управление подачей масла через форсунки.

Редукционный и управляющий клапаны установлены, как ни странно, во впускном патрубке системы охлаждения.

1) Масло подводится к задней части редукционного клапана, отсекая подачу масла к форсункам.

2) Подача масла для подпора редукционного клапана прекращается, клапан открывается и масло подается к форсункам.

. "Двухкамерный" масляный поддон, который исключает из циркуляции некоторую часть масла. При этом циркулирующий объем масла быстрее прогревается, а отдельный объем служит дополнительной теплоизоляцией. После остановки двигателя все масло смешивается через соединительное окно, приобретая одинаковые свойства в плане старения.

Впуск и выпуск

Турбокомпрессор - типа twin-scroll (с двойной улиткой) - газы от цилиндров 1/4 и 2/3 подаются к крыльчатке турбины по отдельным каналам под разным углом, что обеспечивает некоторое повышение эффективности без использования изменяемой геометрии направляющего аппарата.

Сам турбокомпрессор заявлен как разработка Toyota/Lexus (Miyoshi plant), стальная улитка выполнена из материала с пониженным содержанием никеля для уменьшения тепловой деформации, крыльчатка изготовлена методом электронно-лучевой сварки. Максимальное давление наддува около 1.17 бар, максимальная частота вращения 180.000 об/мин.

Управление давлением наддува осуществляется через классический wastegate (клапан перепуска газов мимо турбины).

При заглушенном двигателе клапан WGT открыт.
- При запуске клапан управления разрежением отключает подачу разрежения от насоса к приводу, который в свою очередь открывает WGT. В результате горячие отработавшие газы поступают непосредственно в нейтрализатор для ускорения его прогрева.
- При небольших нагрузках, когда нет необходимости в наддуве, открытый WGT уменьшает сопротивление и насосные потери на выпуске. За счет уменьшения количества остаточных газов повышается устойчивость процесса сгорания.

При высокой нагрузке WGT закрывается и турбина включается в работу.

Клапан перепуска воздуха служит для предотвращения ситуации, когда при резком закрытии дроссельной заслонки давление между турбокомпрессором и дросселем увеличивается, вплоть до возникновения обратного потока, сопровождаемого посторонними шумами.

В системе турбонаддува используется независимый контур охлаждения с электрическим насосом и собственным радиатором.

Интеркулер (промежуточный охладитель наддувочного воздуха) - водо-воздушного типа.
- С помощью управляемого электронасоса ECM изменяет интенсивность потока жидкости и степень охлаждения.

Система впрыска топлива (D-4ST)

Система смешанного впрыска функционирует в тех же режимах, что и на 6AR-FSE, с некоторым отличием по диапазонам нагрузка/обороты.

Свечи зажигания - NGK DILFR7K9G, зазор 0.9 мм.

Система запуска

Внедрение системы Stop-Start повлекло за собой установку нового стартера типа TS (tandem solenoid / со сдвоенными соленоидами). Независимые соленоиды для втягивающей обмотки и для электродвигателя, позволяют входить в зацепление с вращающимся венцом маховика, обеспечивая возможность быстрого запуска сразу после выключения двигателя.

Двигатель Toyota Camry 2.5 литра серии 2AR-FE стали устанавливать на Камри после 2008 года. В разных модификациях силовой агрегат выдает от 154 до 181 л.с. Сегодня в нашей стране дилеры предлагают Камри 2.5 мощностью 181 л.с. Подробнее о данном моторе читаем далее.

Устройство двигателя Камри 2.5

Рядный 4 цилиндровый 16-клапанный атмосферный агрегат имеет алюминиевый блок цилиндров и цепной привод ГРМ. Для удобства обслуживания в ГБЦ корпус подшипников распредвалов выполнен отдельно. Так же имеются гидрокомпенсаторы. Мотор имеет систему смены фаз газораспределения на обоих валах. Чугунные гильзы вплавлены в материал блока, а их специальная неровная внешняя поверхность способствует максимально прочному соединению и улучшенному теплоотводу. К сожалению капитальный ремонт двигателя с расточкой или гильзованием не предусмотрен. То есть после отведенного срока службы, или потере геометрии блока (вследствие перегрева мотора) блок цилиндров можно выкинуть на помойку.

Система VVT-i (DVVT — Dual Variable Valve Timing) позволяет изменять фазы газораспределения в пределах 50° для впуска и 40° для выпуска, что позволяет максимально эффективно использовать ресурсы двигателя Тойота Камри 2.5 л. Система управления двигателя EFI включает в себя распределенный, секвентальный впрыск топлива, дроссельную заслонку с электронным управлением. Что интересно управление режимами работы двигателя учитывает наличие противобуксовочной системы и берет на себя часть функций системы стабилизации и круиз-контроля.

Особенностью двигателя можно считать смещение коленвала относительно оси поршней для снижения нагрузки на поршневую группу. Коленвал имеет 8 противовесов на щеках, шейки уменьшенной ширины и традиционные отдельные крышки коренных подшипников. От коленчатого вала с помощью шестеренной передачи приводится балансирный механизм с полимерными шестернями. Смотрим на картинке ниже.

Головка блока цилиндров Toyota Camry 2.5

Головка блока цилиндров выполнена из алюминиевого сплава и стоит из —
1 — крышка подшипника, 2 — корпус распредвалов, 3 — головка блока цилиндров, 4 — отверстие свечи зажигания, 5 — выпускной клапан, 6 — впускной клапан. смотрим на рисунок выше.

Распределительные валы Camry устанавливаются в отдельный корпус, который затем монтируется на головку блока — это упрощает конструкцию и технологию обработки собственно ГБЦ. В приводе клапанов используются гидрокомпенсаторы клапанных зазоров и роликовые толкатели/рокеры.

Привод ГРМ двигателя Камри 2.5

Привод газораспределительного механизма осуществляется однорядной цепью (шаг 9,525 мм). Гидронатяжитель цепи со стопорным механизмом установлен с внутренней стороны крышки, но имеет доступ через сервисное отверстие. Смазка цепи осуществляется с помощью отдельной масляной форсунки. Схема привода ГРМ Toyota Camry 2.5 далее на рисунке.

Привод ГРМ цепной и состоит из следующих элементов.
1 — звездочка впускного распредвала
2 — демпфер
3 — впускной распредвал
4 — выпускной распредвал
5 — рокер
6 — башмак натяжителя
7 — натяжитель цепи
8 — звездочка выпускного распредвала
9 — успокоитель, 10 — впускной клапан
11 — выпускной клапан
12 — гидрокомпенсатор
13 — цепь.

На самом деле есть еще одна небольшая цепь, которая передает крутящий момент от звездочки коленчатого вала на звездочку масляного насоса.

Характеристики двигателя Тойота Камри 2.5 л.

• Рабочий объем – 2494 см3
• Количество цилиндров – 4
• Количество клапанов – 16
• Диаметр цилиндра – 90 мм
• Ход поршня – 98 мм
• Привод ГРМ – цепь (DOHC)
• Мощность л.с.(кВт) – 181 (133) при 6000 об. в мин.
• Крутящий момент – 231 Нм при 4000 об. в мин.
• Максимальная скорость – 210 км/ч
• Разгон до первой сотни – 9 секунд
• Тип топлива – бензин АИ-92
• Расход топлива по городу – 11 литров
• Расход топлива в смешанном цикле – 7.8 литра
• Расход топлива по трассе – 5.9 литра

Мотор Camry сочетается только с автоматической 6-диапазонной гидротрансформаторной трансмиссией. Что интересно специально для России двигатель настроили под употребление бензина марки АИ-92.

Серия двигателей AR от Toyota начала свою историю сравнительно недавно – первые агрегаты появились в 2008 году. На данный момент это популярные двигатели, которые пользуются уважением водителей японских автомобилей в большей степени в США и Канаде. Хотя, некоторые представители семейства получают распространение по всему миру.

Технические характеристики 2AR-FE

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!

Для мотора 2AR-FE характеристики создавались с учетом универсальности его применения. Технические данные агрегата позволяют установить его практически в любой автомобиль концерна, кроме самых маленьких его представителей и крупных внедорожников. Основные показатели двигателя таковы:

Надежная топливная система и умеренная мощность пророчат мотору такую надежность в эксплуатации, которой славились двигатели концерна Toyota в начале 90-х годов прошлого века. Японцы отказались от множества технологий, которые ознаменовали третье поколение двигателей концерна. Из-за этого агрегат стал весить целых 147 килограмм, выдавать меньше мощности на полезный объем, но в то самое время стал экономить топливо. По сравнению с предшественником двигатель 2AR-FE потребляет на 10-12 % меньше бензина. Интересен также увеличенный ресурс мотора. Теперь его можно ремонтировать, ведь тонкостенные алюминиевые блоки цилиндров остались в прошлом. До первого капремонта при нормальной эксплуатации двигатель может отъездить 200 тысяч километров. Затем ремонта потребует каждый 70-100 тысяч. Но и миллионником агрегат не назовешь — максимальный ресурс составляет 400-500 тысяч километров пробега. Технические проблемы

2AR-FE установленный в Toyota Camry

На сегодняшний день данных о популярных проблемах двигателей Toyota 2AR-FE не слишком много. Не так давно начался выпуск автомобилей с данным агрегатом в Индонезии, Китае, Тайване, а до этого эксплуатация агрегата происходила в отличных условиях США, Канады и Японии.

И все же, несколько детских болезней у агрегата присутствует. Это стук в районе механизма ремня ГРМ. Стучат приводы изменения режима газораспределения VVT. В условиях не слишком хорошего топлива они быстро выходят из строя.

Также была замечена не слишком надежная работа помпы системы охлаждения. Она часто дает течи.

В остальном 2AR-FE не компрометирует себя, как плохой силовой агрегат. Пока отзывы 2AR-FE позволяют считать его одним из лучших агрегатов последнего поколения Toyota.

Куда устанавливался двигатель?

Список моделей, которые агрегат приводит в движение, не так велик. Это следующие модели:

• Camry (в двух модификациях);
• Scion TC.

Вероятно, в будущем линейка автомобилей, в которых устанавливается двигатель 2AR-FE, расшириться, ведь агрегат показывает себя только с лучшей стороны.

Применение



Двигатели серии AR дебютировали в 2008-м на североамериканском рынке и некоторое время оставались местным эндемиком. Отчасти они заменяли прежний 2AZ-FE, отчасти - заполняли вакуум в линейке двигателей для исходно-переднеприводных моделей между 160-сильным 2.4 и 280-сильным 3.5. В начале 2010-х они устанавливались на модели класса E (семейство Camry), средне- и полноразмерные паркетники и вэны (RAV4, Highlander, RX, Sienna).



2AR-FXE - дефорсированный вариант для гибридных силовых установок, работающий, как это любят называть тойотовцы, "по циклу Аткинсона" (применяется на Camry Hybrid)


2AR-FSE - вариант продольного расположения, с системой питания D-4S (непосредственный впрыск + впрыск в коллектор) (применяется на Crown Hybrid и перспективном IS 300h) .


Характеристики

Двигатель	Рабочий объем, см3	Диаметр цилиндра x Ход поршня, мм	Степень сжатия	Мощность, л.с.	Крутящий момент, Нм	RON	Масса, кг	Рынок/Стандарт
1AR-FE	2672	90.0 x 105.0	10.0	185 / 5800	252 / 4200	91	135	EEC
2AR-FE	2494	90.0 x 98.0	10.4	181 / 6000	231 / 4100	91	135	EEC
2AR-FXE	2493	90.0 x 98.0	12.5	160 / 5700	213 / 4100	91	-	JIS
2AR-FSE	2493	90.0 x 98.0	13.0	178 / 6000	221 / 4200	91	-	JIS

Хотя найти сегодня прямые аналоги от других производителей и непросто (ниша заполнена малолитражными моторами с наддувом или младшими V6), в целом показатели крутящего момента находятся на общем уровне, показатели мощности - ниже средних.


Блок цилиндров



В двигателе применяется алюминиевый (легкосплавный) гильзованный блок цилиндров с открытой рубашкой охлаждения. Гильзы вплавлены в материал блока, а их специальная неровная внешняя поверхность способствует максимально прочному соединению и улучшенному теплоотводу. Капитальный ремонт двигателя производителем не предусматривается по определению.







К блоку крепится массивный литой картер, выполняющий роль верхней части масляного поддона.



Коленчатый вал установлен с 10-мм дезаксажем (оси цилиндров не пересекаются с продольной осью коленвала, благодаря чему снижаются нагрузки в паре поршень-гильза в момент создания в цилиндре максимального давления).







Коленвал имеет 8 противовесов на щеках, шейки уменьшенной ширины и традиционные отдельные крышки коренных подшипников. От коленчатого вала с помощью шестеренной передачи приводится балансирный механизм с полимерными шестернями, традиционно устанавливаемый тойотовцами на рядные четверки рабочим объемом более двух литров.







В рубашке охлаждения установлена проставка, благодаря которой охлаждающая жидкость более интенсивно циркулирует в зоне верхей части цилиндров, что улучшает теплоотвод и способствует более равномерному термонагружению.







Поршни - легкосплавные, компактные T-образные, с рудиментарной юбкой. Канавка верхнего компрессионного кольца имеет анодированное покрытие, кромка верхнего компрессионного кольца - противоизносное покрытие методом конденсации паров. Поршни соединяются с шатунами полностью плавающими пальцами.



Двигатели имеют одинаковый диаметр цилиндра и отличаются ходами поршня. Оба относятся к длинноходным, 2.7 имеет довольно высокую среднюю скорость поршня, но не дотягивает до антирекорда серии ZR.


Головка блока цилиндров



Как принято на двигателях нового поколения, распределительные валы устанавливаются в отдельный корпус, который затем монтируется на головку блока - это упрощает конструкцию и технологию обработки собственно ГБЦ. В приводе клапанов используются гидрокомпенсаторы клапанных зазоров и роликовые толкатели/рокеры. В легкосплавной крышке головки проложена магистраль подвода масла к рокерам.






Привод ГРМ



Привод газораспределительного механизма осуществляется однорядной цепью (шаг 9,525 мм). Гидронатяжитель цепи со стопорным механизмом установлен с внутренней стороны крышки, но имеет доступ через сервисное отверстие. Смазка цепи - с помощью отдельной масляной форсунки.







Главная отличительная черта новых двигателей - приводы изменения фаз газораспределения устанавливаются на распределительных валах и впускных, и выпускных клапанов (DVVT - Dual Variable Valve Timing). Фазы изменяются в пределах 50° для впуска и 40° для выпуска.


Смазка



Шестеренный масляный насос циклоидного типа установлен в крышке цепи привода ГРМ и приводится непосредственно от коленчатого вала. В блоке установлены масляные форсунки охлаждения и смазки поршней.







Масляный фильтр установлен вертикально под двигателем. Используются "экономичные" разборные фильтры со сменными картриджами.






Охлаждение



Система охлаждения классическая: привод помпы от внешней стороны общего ремня привода навесных агрегатов, "холодный" (80-84°C) механический термостат, корпус дроссельной заслонки обогревается жидкостью для противодействия обмерзанию, традиционное ступенчатое управление вентиляторами радиатора.



На двигателе 2.7 применяется отдельный блок управления электродвигателем вентилятора, который позволяет регулировать его скорость в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, давления хладагента кондиционера, скорости автомобиля и частоты вращения коленвала.

1 - расширительный бачок, 2 - от отопителя, 3 - к отопителю, 4 - корпус дроссельной заслонки, 5 - нагреватель ATF, 6 - термостат, 7 - радиатор, 8 - насос охлаждающей жидкости.

Впуск и выпуск



Пластиковый впускной коллектор установлен сзади, стальной выпускной - спереди.



На впуске двигателя 2.7 используется пневмопривод AICS, перекрывающий один из двух каналов между воздухозаборником и фильтром. На низких оборотах система должна уменьшать шум, на высоких - увеличивать мощность.



Во впускном коллекторе установлены заслонки системы ACIS с вакуумным приводом, изменяющие эффективную длину впускного тракта для повышения мощности. При средней частоте вращения и высокой нагрузке клапан ACIS закрыт, и воздух поступает по длинному каналу, в других диапазонах клапан открыт и воздух идет по более короткому пути.

1 - заслонка системы TCS, 2 - привод системы TCS, 3 - заслонки системы ACIS, 4 - привод ACIS, 5 - электропневмоклапан ACIS, 6 - вакуумный ресивер.

В конце впускного коллектора за дроссельной заслонкой установлены заслонки Tumble Control System с электроприводом и обратной связью по датчику положения. На холодном двигателе заслонка полностью закрывается, способствуя увеличению скорости потока и созданию завихрений в камере сгорания, это улучшает работу на обедненной смеси сразу после холодного пуска. Параллельно с этим устанавливается более позднее зажигание, чтобы уменьшить количество несгоревшей смеси (увеличить полноту сгорания топлива) и ускорить прогрев катализатора. Создаваемое за заслонкой разрежение способствует лучшей атомизации топлива и предотвращает образованию жидкой пленки на стенках воздушных каналов. На прогретом двигателе привод полностью открывает заслонку, минимизируя сопротивление прохождению воздуха.






Система управления (двигатели -FE)



Впрыск топлива - распределенный, секвентальный.


- Датчик массового расхода воздуха (MAF) типа "hot wire", совмещен с датчиком температуры воздуха на впуске.


- Дроссельная заслонка - полностью с электронным управлением (ETCS): привод двигателем постоянного тока, бесконтактный двухканальный датчик положения на эффекте Холла. ETCS выполняет функции управления частотой вращения холостого хода (ISC), противобуксовочной системы (TRC), часть функций системы стабилизации (VSC) и круиз-контроля.







- Датчик положения педали акселератора - бесконтактный двухканальный, на эффекте Холла.


- Датчики положения распредвалов - магниторезистивные (в отличие от индуктивных обеспечивают на выходе цифровой сигнал и исправно работают при низкой частоте вращения).


- Датчик детонации - плоский широкополосный пьезоэлектрический (в отличие от старых датчиков резонансного типа регистрирует более широкий диапазон частот вибраций).


- Первый кислородный датчик - планарный датчик состава смеси (AFS) (89467-), датчик за катализатором - обычный кислородный.


- Форсунки с удлиненным распылителем устанавливаются в головку блока и впрыскивают топливо максимально близко к впускным клапанам.


- Топливная магистраль - без линии возврата, демпфер пульсаций давления - внешний на топливном коллекторе.


Электрооборудование



Система зажигания - традиционная DIS-4 (отдельная катушка зажигания на каждый цилиндр). Свечи зажигания - тонкие "иридиевые" SK16HR11 с удлиненной резьбовой частью, под ключ на "14".


В системе зарядки используются генераторы с сегментным проводником, с отдачей в 100 А.


В системе запуска - нового образца стартер мощностью 1.7 кВт, с планетарным редуктором и сегментной обмоткой якоря, вместо обмотки возбуждения устанавливаются постоянные магниты.


Привод навесных агрегатов - единым ремнем, с отдельным пружинным натяжителем.


Практика



Поскольку моторы AR появились позже других серий нового поколения и устанавливаются на меньшее количество моделей, список характерных дефектов пока предельно невелик - стандартные для новых тойот стук приводов VVT при запуске и течь помпы системы охлаждения. Помимо прочего, залогом надежности является наименьшее количество ухищрений: нет EGR - нет активного отложения нагара во впуске, нет Valvematic - нет проблем с его приводом... Так что пока можно считать AR лучшими представителями нового поколения двигателей.




Евгений


© Легион-Автодата