Toyota D-4

1.

-W
-

2. Toyota D-4

-W
Выпуск на рынок технологии D-4 (бензиновый
двигатель с непосредственным впрыском) улучшает
имидж марки Тойота и демонстрирует ее передовые
технологии
Двигатель 1AZ-FSE
• Новый 2.0-литровый
двигатель с системой
VVT-i и с
использованием
технологии D-4
непосредственного
впрыска бензина
в цилиндры

3. Toyota D-4

-W
Двигатель 1AZ-FSE
• Основные особенности
– Пониженный расход топлива и высокие
мощностные характеристики за счет
применения новых технологий
– Использована технология D-4 с
однородным сгоранием (двигатель
работает на однородной смеси)
Технология D-4 (Япония)
Особенности D-4 с однородным сгоранием
(Европа)

4. Toyota D-4

-W
Toyota D-4
Двигатель 1AZ-FSE
• Мощностные свойства
1AZ-FSE
3S-FE
1AZ-FE
(RAV4)
Р-4
Р-4
Р-4
Максимальная мощность
(EEC)
110 кВт/
5700 мин-1
94 кВт/
5400 мин-1
110 кВт/
6000 мин-1
Максимальный момент
(EEC)
200 Нм/
4000 мин-1
178 Нм/
4400 мин-1
192 Нм/
4000 мин-1
Количество цилиндров
Посмотреть графики
характеристик

5. Toyota D-4

-W
Двигатель 1AZ-FSE
• Электронная дроссельная заслонка (ETCS-i)
– Тросик между педалью и заслонкой
отсутствует

6. Двигатели (сравнение)

-W
Двигатели (сравнение)
1AZ-FSE, 1ZZ-FE, 3ZZ-FE
ДВИГАТЕЛЬ
1AZ-FSE
1ZZ-FE
3ZZ-FE
Р-4
Р-4
Р-4
Рабочий объем
1998 см3
1798 см3
1598 см3
Диаметр Ход
86 86
79 91.5
79 81.5
11.0
10.0
10.5
DOHC 4-клапана
DOHC 4-клапана
DOHC 4-клапана
Цепь
Цепь
Цепь
VVT-i на впуске
VVT-i на впуске
VVT-i на впуске
Кол-во цилиндров
Степень сжатия
Механизм
газораспределения
Макс. мощность
110кВт/5700мин-1 95кВт/6000мин-1
Макс. момент
200Нм/4000мин-1 170Нм/4200мин-1 150Нм/3800мин-1
Впускные
Угла
Выпускные
Откр.
Закр.
Откр.
Закр.
Уровень выбросов
81кВт/6000мин-1
-14°~ 46° до ВМТ
60°~0° за НМТ
45° до НМТ
3° за ВМТ
2°~ 42° до ВМТ
50°~10° за НМТ
42° до НМТ
2° за ВМТ
2°~ 42° до ВМТ
50°~ 10° за НМТ
42° до НМТ
2° за ВМТ
EURO 3
EURO 4
EURO 3
-

7. Двигатель 1AZ-FSE: Оглавление

Двигатель
• Головка блока
• Клапан управления впуском воздуха
• Впускной коллектор
• Выбросы
• Поршень
Система непосредственного впрыска топлива D-4
• Топливный насос высокого давления
• Топливная рампа
• Форсунка
• Схема системы впрыска
Электронная дроссельная заслонка (ETCS-i без тросика)
СКУТ
Вопросы/Ответы
Справочные данные
-W

8. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель
• Головка блока
– Имеет раздельные вертикальные
впускные каналы
– Обеспечивает хорошее
наполнение и
стабильный воздушный
поток
Подробнее блок/головка
цилиндров
-W

9. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель
• Клапан управления впуском воздуха
– Полезные свойства:
Улучшенное объемное наполнение
Более стабильное сгорание
Размеры каналов и работа (подробности)
-W

10. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Двигатель
• Клапан управления впуском воздуха
– Когда клапан закрыт при малой скорости
двигателя, проходное сечение впускных каналов
уменьшается, что улучшает наполнение
цилиндров за счет увеличения скорости
воздушного потока
– Клапан закрыт при низких температурах
охлаждающей жидкости, и ускоренный
воздушный поток в камере сгорания улучшает
атомизацию топлива, что в результате делает
процесс сгорания более стабильным

11. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Двигатель 1AZ-FSE
Двигатель
• Клапан управления впуском воздуха
VSV для управления
клапаном
Датчик температуры ОЖ
ЭБУ двигателя
Датчик положения
дроссельной заслонки
Датчик положения
коленчатого вала
Датчик давления во
впускном коллекторе
Вакуумный
резервуар
Клапан управления
впуском воздуха

12. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель
• Впускной коллектор
– Выполнен из пластика
– Имеет раздельные каналы большой
длины
Особенности
обслуживания
-W

13. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Двигатель
• Выбросы
– На двигателе установлены четыре
датчика кислорода
– Сдвоенная выпускная система снабжена
двумя нейтрализаторами
Подробнее
Датчики кислорода
с подогревом
Нейтрализаторы
Датчики кислорода
с подогревом

14. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Двигатель 1AZ-FSE
Двигатель
• Выбросы
Датчик
ключа ЗЗ
ЗЗ
Сокращения:
A/C Amp:
Ne:
N S/T Sw:
VSV:
ГУР:
ДДВК:
ЗЗ:
КУП:
Реле ТН:
ТНВД:
Усилитель
кондиционера
Система контроля
испарений топлива
Датчик положения
коленчатого вала
Датчик нейтрали АКП
Клапан управления
вакуумом (для
клапана управления
впуском воздуха)
Датчик давления
масла в
гидроусилителе руля
Датчик давления во
впускном коллекторе
Замок зажигания
Клапан управления
подачей ТНВД
Реле топливного
насоса
Топливный насос
высокого давления
Аккумуляторная
батарея
Реле
Педаль
тормоза
VSV
(для
EVAP)
Check
Engine
Реле ТН
DLC3
Фильтр
ЭБУ двигателя
ТНВД
Датчик положения
дроссельной
заслонки
Датчик
положения
распредвала
Клапан
управления
впуском
воздуха
Датчик
Клапан
температуры управления
воздуха на
VVT-i
впуске
A/C Amp
*2
Вакуумный
резервуар
Топливный
насос
Электромотор
дроссельной
заслонки
Главное
реле EFI
ДДВК
VSV
Угольная
канистра
N S/T
sw *1
Блок
Airbag
КУП
DIS
VVT-i
ЭБП
Датчик
давления
топлива
Датчик детонации
Комбинация
приборов
Сигнал скорости автомобиля
EVAP:
Усилитель
иммобилайзера
ГУР
Датчик
положения
педали
акселератора
Датчики
кислорода с
подогревом
Ne
Датчик температуры ОЖ

15. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Двигатель
• Поршень
– Форма поршня позволяет обеспечивать
хорошее перемешивание топливного
факела с потоком воздуха для
образования однородной смеси
Поршневые
кольца/шатун
(подробности)

16. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Двигатель 1AZ-FSE
Система непосредственного впрыска топлива
• Топливный насос высокого давления
– Приводится в действие кулачком
распредвала; давление топлива
Демпфер
пульсаций
контролирует ЭБУ двигателя
Подробности
Из
топливного
бака
ТНВД
Топливная рампа
Трубка № 1
Предохранительный
клапан

17. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Система непосредственного впрыска топлива
• Топливный насос высокого давления
– Когда давление топлива в ТНВД
превышает 50 кПа, обратный клапан
открывается, позволяя топливу
поступать в топливную рампу
– ЭБУ двигателя регулирует давление
топлива в рампе в диапазоне от 8 до 13
МПа путем управления клапаном
управления подачей в соответствии с
условиями работы двигателя

18. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Двигатель 1AZ-FSE
Система непосредственного впрыска топлива
• Топливный насос высокого давления
[Всасывание] [Холостой ход] [Подача]
Подъем
плунжера
(Открыт)
Клапан
(Закрыт)
управлени
я подачей Управление моментом
закрытия клапана
(Закрыт)
Управление моментом
закрытия клапана
В топливную рампу
Клапан управления подачей
Из бака
Обратный клапан
Слив
обратно
Плунжер
Кулачок
впускного
вала
[Всасывание]
[Холостой ход]
[Подача]

19. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Система непосредственного впрыска топлива
• Топливная рампа
– Выполнена из алюминия
– Предохранительный клапан настроен на
давление 14 МПа
Особенности
обслуживания

20. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Система непосредственного впрыска топлива
• Форсунка
– Высокого давления с одним щелевым
распылителем
– Управляется ЭБП (электронным блоком
привода), который
работает согласно
командам,
поступающим от
ЭБУ двигателя
Подробности

21. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Двигатель 1AZ-FSE
Система непосредственного впрыска топлива
• Схема системы впрыска
ЭБУ
двигателя
Датчик давления топлива
Топливная рампа
Форсунка
Демпфер Обратный слив
пульсаций
топлива
Топливный
фильтр
Регулятор
давления
ЭБП
Предохранительный
клапан
Давление воздуха на
впуске
Клапан
управления
подачей
Положение дроссельной
заслонки
Положение коленчатого
вала
Обратный клапан
Топливный
бак
Топливный насос
Давление топлива
ТНВД
Впускной распредвал
Температура ОЖ
Температура воздуха на
впуске

22. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Двигатель 1AZ-FSE
Система отсечки подачи топлива
• Активируется при срабатывании подушек
безопасности
Передние
датчики
Airbag
(правый/левый)
Боковые датчики
Airbag
(правый/левый)
Центральный
датчик Airbag
ЭБУ
двигателя
Реле
размыкания
цепи
Топливный насос
(низкого давления)

23. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Двигатель 1AZ-FSE
Электронная дроссельная заслонка (ETCS-i)
• Тросовый привод упразднен
Дроссельная
Подробности
заслонка
Электромотор
Редуктор
Датчик положения
заслонки
Возвратная
пружина

24. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Электронная дроссельная заслонка (ETCS-i)
• Функция надежности
– В случае обнаружения в системе неисправности,
связанной с дроссельной заслонкой, на щитке
приборов загорается аварийная лампа и
прекращается подача тока на электромотор
заслонки
– Возвратная пружина поворачивает заслонку в
начальное положение, а выходная мощность
двигателя регулируется (для того чтобы
обеспечить возможность самостоятельного
движения автомобиля до места ремонта)
отключением 2-х цилиндров и запаздыванием
угла опережения зажигания
Подробности

25. Двигатель 1AZ-FSE

-W
СКУТ (особенности обслуживания)
• В основе ЭБУ двигателя 32-битный
компьютер
– Коды неисправностей можно стереть,
воспользовавшись одной из следующих
процедур:
С помощью интеллиджент-тестера
Отсоединить клемму аккумулятора,
либо предохранители EFI и TH/MTR
более чем на 1 минуту
• Согласуется с EURO OBD

26. Двигатель 1AZ-FSE

-W
Двигатель 1AZ-FSE
СКУТ (особенности обслуживания)
• Новые диагностические коды
– Добавлены в связи с появлением
двигателя D-4 (см. ниже)
Detection Item
Trouble area
Check engine
warning light
Memory
P1125
Throttle Control
Motor Circuit
Malfunction
- Open or short in throttle
control motor circuit
- Throttle control motor
-Engine ECU
P1235
Fuel Pump
Circuit
Malfunction
- Open or short in fuel pump
(High pressure)
- Fuel pump (High pressure)
- Engine ECU
Формы сигналов, соответствующих данным кодам, нужно
проверять с помощью осциллоскопа. За полным перечнем
новых кодов обращайтесь к руководству по ремонту

27. Двигатель 1AZ-FSE

Вопросы/Ответы
• Пожалуйста изучите раздел
«Вопросы/Ответы», который мы приводим
для закрепления Ваших знаний по данному
двигателю
Вопросы/Ответы

28. Двигатель 1AZ-FSE: для справки

Поскольку двигатель 1AZ-FSE во многом
идентичен двигателю 1AZ-FE, следующую
информацию мы приводим для справки
Механизм газораспределения
Цепь ГРМ
Система охлаждения
Система зажигания
Приводной ремень
Система смазки
-W

29. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

На этом презентация по
двигателю 1AZ-FSE завершается.

30. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Преимущества послойного сгорания
• Температура газов в процессе сгорания
уменьшается, следовательно уменьшаются
тепловые потери
Причина: теплота от
сгорания смеси не
передается в стенки
цилиндра из-за наличия
воздушного слоя вокруг
зоны горения
Богатая
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

31. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Преимущества послойного сгорания
• Уменьшение насосных потерь из-за работы
в режиме «lean-burn»
Причина: дроссельная заслонка
открывается шире, поскольку количество
воздуха должно быть больше
Обычный
двигатель
Двигатель
D-4

32. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

В двигателе D-4 для японского рынка
используется процесс послойного сгорания.

33. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Впрыск топлива
• Веерный распыл применяется для того,
чтобы обеспечить стабильное послойное
сгорание в различных условиях работы
Side
view
Вид спереди
Вид сбоку

34. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Впрыск топлива
• Особенности веерного распыла
– Мощный факел позволяет создавать
топливовоздушную смесь только за счет
энергии впрыска, независимо от
воздушных потоков
– Широкий факел улучшает атомизацию
топлива и увеличивает зону
перемешивания, что обеспечивает
однородность смеси
– Такая же форсунка применяется в
двигателе 1AZ-FSE для Европы (-W)

35. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Впрыск топлива
• Форсунка имеет сопло (см. фото внизу) в
виде прорези шириной всего 160 m
• Тонкое плоское сопло создает широкий и
плоский факел топлива
Щелевое сопло

36. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Поршень
• Впадина в поршне отражает впрыскиваемое
топливо, распыляет его в виде веера и
перемешивает с воздухом, позволяя богатой
смеси обедниться к моменту достижения
свечи зажигания

37. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Топливовоздушная смесь
• Ниже показано, как в полость внутри
поршня впрыскивается топливо, создается
и воспламеняется топливовоздушная смесь
Богатая
Включить
анимацию
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

38. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Топливовоздушная смесь
Богатая
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

39. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Топливовоздушная смесь
Богатая
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

40. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Топливовоздушная смесь
Богатая
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

41. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Топливовоздушная смесь
Богатая
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

42. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Топливовоздушная смесь
Богатая
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

43. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Топливовоздушная смесь
Богатая
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

44. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Топливовоздушная смесь
Богатая
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

45. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Топливовоздушная смесь
Богатая
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

46. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Топливовоздушная смесь
Богатая
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

47. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Топливовоздушная смесь
Богатая
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

48. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Топливовоздушная смесь
Посмотреть
повторно
Богатая
Форсунка
Бедная
Свеча
Поршень

49. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Переключение режимов сгорания
1.Послойное сгорание (A/F 17~50)
– Топливо впрыскивается в конце такта
сжатия
– Такой метод впрыска создает зоны
богатой и бедной смеси в камере
сгорания

50. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Переключение режимов сгорания
1.Послойное сгорание (A/F 17~50)
Впуск
Сжатие
Воспламенение
Сгорание

51. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Переключение режимов сгорания
2.Однородное сгорание (A/F 12~15)
– Как в обычных двигателях, создается
однородная топливовоздушная смесь
путем впрыска топлива в ходе такта
впуска
– В конце такта сжатия происходит
воспламенение и горение
распространяется по всей камере
сгорания

52. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Переключение режимов сгорания
2.Однородное сгорание (A/F 12~15)
Впуск
Сжатие
Воспламенение
Сгорание

53. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Переключение режимов сгорания
3.Полупослойное сгорание (A/F 15~30)
– Такой режим сгорания применяется для
того, чтобы сделать более плавным
изменение крутящего момента при
переходе от послойного к однородному
сгоранию и наоборот
– Впрыск топлива происходит дважды:
первый раз на такте впуска, второй –
на такте сжатия

54. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Переключение режимов сгорания
3.Полупослойное сгорание (A/F 15~30)
Впуск
Сжатие
Воспламенение
Сгорание

55. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Переключение режимов сгорания
Момент, Нм
Однородное
сгорание (12 15)
Полупослойное
сгорание (15 30)
Послойное сгорание
(17 50)
100 км/ч
Скорость двигателя, мин-1
Точкой на рисунке обозначен примерный режим
работы при движении со скоростью 100 км/ч

56. Для справки: двигатель D-4 (Япония)

Управление РОГ (рециркуляция отработавших
газов)
• Во время работы с послойным сгоранием
включается РОГ для снижения NOx
Момент, Нм
Однородное
сгорание (12 15)
Полупослойное
сгорание (15 30)
Послойное
сгорание (17 50)
(РОГ включена)
Скорость двигателя, мин-1

57. Двигатель 1AZ-FSE: Вопрос/Ответ

1. Используется ли в данном двигателе
послойное сгорание (lean burn)?
Ответ
Нет,
этот
двигатель
работает
на
стехиометрической
(однородной) смеси. Использование послойного сгорания в данном
двигателе отложено на более поздний срок из-за повышенного
содержания серы в европейском топливе.
Использование обедненных смесей требует применения
специального нейтрализатора (против NОx). Однако повышенное
содержание серы при сгорании топлива может вызвать «отравление»
нейтрализатора и понизить его эффективность по разложению NOx.
В исполнение законодательных требований количество серы в
топливе постепенно снижается. Однако мы приняли решение, что в
существующих условиях для обеспечения требуемого уровня
выбросов режим работы на обедненных смесях не может быть
применен, поскольку не может быть полностью реализован
потенциал использования послойного сгорания.

58. Двигатель 1AZ-FSE: Вопрос/Ответ

2. Зачем потребовалось применять
непосредственный впрыск при работе на
стехиометрическом (однородном) составе
смеси?
Ответ
В исполнение законодательных требований работы по
сокращению содержания серы в европейском топливе идут
ускоренным темпом, и шанс применения системы lean burn (с
послойным сгоранием), использующей NОx-катализатор, все
время возрастают. Тойота приступила к внедрению данной
технологии на рынок, чтобы быть готовой к такому шагу.

59. Двигатель 1AZ-FSE: Вопрос/Ответ

3. Можно ли достичь реальной экономии
топлива путем применения
стехиометрического (однородного)
сгорания?
Ответ
Используя непосредственный впрыск, можно увеличить
детонационный предел, и становится возможным применение
высоких степеней сжатия (=11.0).
Кроме того, увеличение КПД, происходящее за счет
применения VVT-i, а также снижение механических потерь в
каждом элементе обеспечивают существенную экономию
топлива.

60. Двигатель 1AZ-FSE: Вопрос/Ответ

4. Какова мощность такого двигателя?
Ответ
Максимальная мощность такого двигателя составляет
110 кВт, а максимальный момент 200 Нм. Оба этих параметра
выше на 10% по сравнению с предыдущим двигателем (3S-FE:
94 кВт, 178 Нм).

61. Двигатель 1AZ-FSE: Вопрос/Ответ

5. Какому уровню экологических
требований отвечает данный двигатель?
EURO 3
Ответ

62. Двигатель 1AZ-FSE: Вопрос/Ответ

6. Какая функция надежности
активируется в случае отказа электронной
дроссельной заслонки?
Ответ
В случае обнаружения в системе неисправности,
связанной с дроссельной заслонкой, на щитке приборов
загорается аварийная лампа и прекращается подача тока на
электромотор заслонки.
Возвратная
пружина
поворачивает
заслонку
в
начальное положение, а выходная мощность двигателя
регулируется (для того чтобы обеспечить возможность
самостоятельного движения автомобиля до места ремонта)
отключением
2-х
цилиндров
и
запаздыванием
угла
опережения зажигания.

63. Двигатель 1AZ-FSE: Вопрос/Ответ

7. Чем управляются топливные форсунки?
Ответ
Давление топлива, опережение впрыска и объем
впрыска управляются ЭБУ двигателя через ЭБП (электронный
блок привода).

64. Двигатель 1AZ-FSE: Вопрос/Ответ

8. Как стирать коды неисправностей из
памяти 32-битного ЭБУ?
Ответ
Коды неисправностей можно стереть, воспользовавшись
одной из следующих процедур:
(1) С помощью интеллиджент-тестера
(2) Отсоединить клемму аккумулятора, либо предохранители
EFI и TH/MTR более чем на 1 минуту

65. Toyota D-4

Преимущества двигателя D-4 с однородным сгоранием
• Увеличен объемный КПД за счет охлаждения смеси
при испарения топлива внутри цилиндра: около 2%
• Улучшена атомизация топлива за счет применения
щелевых форсунок высокого давления
• Степень сжатия увеличена до 11.0 (Для справки: в
1AZ-FE степень сжатия 9.8)
• Топливо не осаждается на стенках впускного
коллектора, что ведет к уменьшению выброса СН
• Экономия топлива около 8% по сравнению с
двигателем 3S-FE
3S-FE: 8.2 л/100км
1AZ-FSE: 7.6 л/100км
Примечание: Данные цифры только для справки.

66. Toyota D-4

Двигатель 1AZ-FSE
• Мощностные параметры
1AZ-FSE
и
3S-FE
1AZ
3S-FE
Скорость двигателя (мин-1)
Мощность (кВт)
Мощность (кВт)
Момент (Нм)
1AZ-FE
(RAV4)
Момент (Нм)
Скорость двигателя (мин-1)

67. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель (особенности блока цилиндров)
• Перепускные отверстия
Воздух под поршнями перетекает с
меньшим сопротивлением, что уменьшает
насосные потери и увеличивает мощность
двигателя
Перепускное
отверстие
Воздух

68. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель (особенности блока цилиндров)
• Смещение (эксцентриситет) коленчатого
вала

69. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель (особенности блока цилиндров)
• Смещение (эксцентриситет) коленчатого вала
Плоскость цилиндров смещена на 10 мм в сторону
выпускного коллектора относительно
оси коленчатого вала.
10 мм
Этим достигается
уменьшение боковой силы,
действующей на поршень,
и улучшение топливной
экономичности

70. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель
• Крышка головки блока цилиндров
– Изготовлена из магниевого сплава
• Прокладка крышки
– Изготовлена из полиакрилата

71. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель
• Прокладка головки блока цилиндров
– Изготовлена из листовой стали
К цилиндру
Прокладка
Внешняя
сторона

72. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель
• Блок цилиндров
Коренная
крышка
– Изготовлен из
алюминиевого
сплава
– Имеет тонкостенные
чугунные гильзы
Не перетачивать
– Имеет перепускные
отверстия
– Коленчатый вал
смещен в сторону
Подробнее об отверстиях
и смещении вала
Блок цилиндров
Болты для затяжки с
пластической деформацией
Термостат
Картер

73. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель
• Клапан управления впуском воздуха
– Размеры отверстий: ( 32.5×550мм×8)
– Клапан управляется в соответствии со
скоростью, нагрузкой, температурой
двигателя и т.д.
– Установлен между впускным коллектором
и головкой блока цилиндров

74. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель
• Клапан управления впуском воздуха
– Условия работы
Открыт: свыше 2500 мин-1
Закрыт: менее 2000 мин-1 (температура
охлаждающей жидкости свыше 80ОС)
– Данная система похожа
на T-VIS (Toyota
Variable Induction
System), которая
использовалась на
старых двигателях
ЗАКРЫТ
(4A-GE, 3S-GE)
0
ОТКРЫТ
rpm

75. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель
• Выбросы (особенности выпускной системы)
– Изготовлена из нержавеющей стали
– Имеет спаренную конструкцию

76. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель
• Выбросы
– Выпускной коллектор, объединенный с
нейтрализаторами, а также применение
тонкостенных керамических элементов
обеспечивают быстрый прогрев
нейтрализаторов
– Уровень выбросов EURO3 обеспечивается
за счет установки O2-сенсоров на входе и
выходе нейтрализаторов и применения
системы контроля состава смеси

77. Особенности обслуживания

Двигатель
• Впускной коллектор(Особенности
обслуживания)
– Впускной коллектор невозможно
удалить не вывернув шпилек
1. Удалите 2 болта,
Шпильки
2 гайки, 2 шайбы и Дроссельный
узел
кронштейн
дроссельного узла
2. Удалите 5 болтов и
2 гайки со впускного
коллектора
Впускной
коллектор

78. Особенности обслуживания

Двигатель
• Впускной коллектор (Особенности
обслуживания)
3. Удалите 2 шпильки с помощью
накидной головки
4. Удалите впускной коллектор,
дроссельный узел и клапан
управления впуском воздуха

79. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель
• Поршень
– Поршневые кольца: маслосъемные кольца из
стали
– Маслосъемное кольцо состоит из 2 частей для
качественной и надежной работы
– Уменьшение трения
достигается
уменьшением
толщины кольца и его
прижатия к стенке
цилиндра

80. Двигатель 1AZ-FSE

Двигатель
• Шатун
– Применены болты без гаек,
затягиваемые с пластической
деформацией
Болты, затягиваемые с
пластической деформацией

81. Двигатель 1AZ-FSE

Механизм газораспределения
• Распределительные валы
– Привод осуществляется цепью
– На впускном валу имеется кулачок привода
топливного насоса, механизм VVT-i и ротор
датчика положения распредвала
Механизм VVT-i
Натяжитель цепи
Башмак натяжителя
Успокоитель цепи
Ротор датчика
положения
распредвала
Выпускной распредвал
Впускной распредвал

82. Двигатель 1AZ-FSE

Механизм газораспределения
• VVT-i
– Механизм шиберного
типа
– Управляется давлением
масла через клапан
управления
– Клапан управления
управляется ЭБУ
двигателя
Натяжитель
цепи
Отверстие для
возврата масла
Масляный
насос
Клапан
управления
VVT-i
Топливный насос
(высокого
давления)

83. Двигатель 1AZ-FSE

Механизм газораспределения
• Толкатель клапана
– Толкатель не имеет регулировочной
шайбы
Подробнее

84. Двигатель 1AZ-FSE

Механизм газораспределения
• Приводная цепь
– Для правильной установки на цепи
имеются метки
Подробнее

85. Двигатель 1AZ-FSE

Механизм газораспределения
• Натяжитель цепи
– Для натяжения цепи используются
усилие пружины и давление масла
– Натяжитель снабжен храповым
(невозвратным) механизмом

86. Двигатель 1AZ-FSE

Механизм газораспределения
• Натяжитель цепи
– Можно снять и установить не снимая
кожуха цепи
Собачка
Подробнее
особенности
обслуживания
Пружина собачки
Пружина
Плунжер

87. Двигатель 1AZ-FSE

Система охлаждения Обводной
канал
• Контур охлаждения
– С принудительной
циркуляцией
Термостат
Водяной
насос
Из радиатора
К радиатору
отопителя
К
радиатору

88. Двигатель 1AZ-FSE

Система охлаждения
– Охлаждающая жидкость совершает Uобразное движение в блоке цилиндров
Подробнее
Головка блока
Радиатор
отопителя
Обводной канал
Водяной насос
Блок цилиндров
Термостат
Radiator
Дроссельный
узел

89. Двигатель 1AZ-FSE

Система охлаждения
• Масляный охладитель
– Водомасляный охладитель установлен
между картером
двигателя и
масляным фильтром
– Увеличивает
эффективность
охлаждения масла
Подробнее
Масляный
охладитель
Сливная
пробка
Трубопроводы
системы охлаждения

90. Двигатель 1AZ-FSE

Система зажигания
• Непосредственное зажигание
– Применена система непосредственного
зажигания
– Одна катушка на одну свечу зажигания
Датчик
положения
распредвала
Датчик
положения
коленвала
Различные
датчики
Катушка зажигания
(с коммутатором)
G22
NE
+B
ЭБУ двигателя
IGT1
1-й цилиндр
IGT2
2-й цилиндр
IGT3
3-й цилиндр
IGT4
IGF
4-й цилиндр

91. Двигатель 1AZ-FSE

Система зажигания
• Свечи зажигания
Подробнее

92. Двигатель 1AZ-FSE

Приводной ремень
• Все навесное оборудование приводится
одним серпантинным ремнем
• Применен автоматический Шкив водяного
Шкив
насоса
генератора
натяжитель ремня
Подробнее
Ролик автоматического
натяжителя
Шкив насоса
гидроусилителя руля
Шкив коленчатого вала
Шкив компрессора
кондиционера (для
моделей с кондиционером)

93. Двигатель 1AZ-FSE

Система смазки
• Трохоидальный масляный насос
расположен ниже коленчатого вала и
приводится цепью
Коленчатый вал
• Контур смазывания
полнопоточный
• Масляный фильтр
снабжен перепускным
клапаном
Кол-во масла
Полный
уровень
4.9 л
В
поддоне Минимальный
уровень
4.2 л
2.4 л
Предохранительный
клапан
Масляный насос

94. Двигатель 1AZ-FSE

Предохранительный
клапан
Перепускной
клапан
Система смазки
Главная масляная магистраль
Головка блока
Фильтр
ТНВД
Охладитель
Штуцер
Насос
Натяжитель
цепи
Фильтр
клапана
VVT-i
Клапан
VVT-i
Шейка
выпускного
вала
Шейка
впускного
вала
Шейка
коленвала
Шатун
Форсунка
Поршень
Маслозаборник
Механизм VVT-i
Масляный поддон
Форсунка
Цепь
ГРМ

95. Двигатель 1AZ-FSE

Система непосредственного впрыска топлива
• Топливный насос высокого давления
– Топливо, подаваемое расположенным в баке
топливным насосом (0.4 МПа), сжимается до
давления 8~13 МПа (в зависимости от условий
работы двигателя) с помощью насоса высокого
давления и поступает в распределительную
рампу
– Плунжер приводится в действие кулачком с 2
выступами, расположенным между кулачками 3го и 4-го цилиндров впускного распредвала
– Давление топлива в топливной рампе
регистрируется датчиком давления топлива,
обеспечивающим обратную связь для управления
производительностью ТНВД

96. Двигатель 1AZ-FSE

Система непосредственного впрыска топлива
• Топливный насос высокого давления
– Электромагнитный клапан расположен
на впуске ТНВД, а на выпуске имеется
механический обратный клапан. Включая
и выключая электромагнитный клапан
ЭБУ двигателя управляет
производительностью ТНВД

97. Особенности обслуживания

Система непосредственного впрыска топлива
• Топливная рампа: особенности обслуживания
– Осторожно снимите трубку №1
– При отворачивании
трубки №1 не допускайте
ослабления затяжки
Трубка №1
штуцера на топливном
насосе. Для этого
удерживайте гайку
Трубка №2
штуцера неподвижной с
Топливная рампа
помощью ключа. Если
Трубка слива
затяжка штуцера ослабнет, топлива в бак
необходимо будет заменить
весь насос в сборе.
Разъем датчика
давления топлива

98. Особенности обслуживания

Система непосредственного впрыска топлива
• Топливные трубки: особенности обслуживания
– Процедура снятия:
1. Снимите демпфер
пульсаций в сборе
2. Удерживайте гайку
штуцера (ключ 21 мм)
неподвижно
3. Отверните гайку
топливной трубки
(ключ 19 мм)
– Процедура установки:
1. Удерживайте гайку
штуцера неподвижно
2. Закрутите гайку
топливной трубки
T=30 Нм (306 кгс см)
Гайка штуцера
(УДЕРЖИВАТЬ)
Гайка трубки
(ОТВЕРНУТЬ)

99. Двигатель 1AZ-FSE

Система непосредственного впрыска топлива
• Форсунка
– Топливо, находящиеся под давлением 8~13 MПa,
атомизируется при впрыске
– Для предотвращения накопления отложений
сопло форсунки покрыто специальным
напылением
– Впрыск топлива контролируется ЭБП
(электронный блок привода, обеспечивающий
высокое напряжение и постоянный ток)
– Факел форсунки имеет вид веера

100. Двигатель 1AZ-FSE

Система непосредственного впрыска топлива
• Форсунка (продолжение)
– Тороидальное и уплотнительное кольца,
установленные со стороны топливной рампы,
обеспечивают хорошее уплотнение и
шумоизоляцию
Тороидальное кольцо
Уплотнительное кольцо
Уплотнительные шайбы

101. Двигатель 1AZ-FSE

Система непосредственного впрыска топлива
• Форсунка (продолжение)
– Алюминиевая и медная шайбы
использованы для уплотнения форсунки
со стороны головки блока
– ЭБП имеет водонепроницаемую
конструкцию и расположен в
подкапотном пространстве
ЭБП
Алюминиевая
шайба
Медная
шайба

102. Двигатель 1AZ-FSE

Электронный дроссельный узел (ETCS-i)
(Подробности)
• Электронный дроссельный узел имеет одну
заслонку (приводится в действие
электромотором)

103. Двигатель 1AZ-FSE

Электронный дроссельный узел (Подробности)
• Мотор привода заслонки: постоянного тока,
управляется ЭБУ двигателя
• Датчики положения педали акселератора и
дроссельной заслонки имеют двухконтактную
схему
Форсунки
Датчик положения
педали акселератора
Узел педали акселератора
ЭБУ двигателя
Возвратная
пружина
Открыто
Катушки
зажигания
Датчик
положения
заслонки
Электромотор
Дроссельная
заслонка
Узел дроссельной заслонки

104. Двигатель 1AZ-FSE

Электронный дроссельный узел (Подробности)
• Датчик положения дроссельной заслонки:
посылает в ЭБУ двигателя сигнал о
положении дроссельной заслонки
• Датчик положения педали акселератора:
посылает в ЭБУ двигателя сигнал о
положении педали акселератора
• Оба датчика работают совместно для
отслеживания неисправностей в системе

105. Двигатель 1AZ-FSE

Электронный дроссельный узел (Подробности)
• ЭБУ двигателя: осуществляет управление
дроссельной заслонкой в следящем режиме;
определяет необходимое количество топлива
для впрыска в цилиндры и управляет
мощностью двигателя, основываясь на
скорости двигателя и расходе воздуха
• Дроссельная заслонка открывается в
соответствии с величиной нажатия на педаль
акселератора
• Обороты холостого хода также управляются
за счет открытия дроссельной заслонки

106. Двигатель 1AZ-FSE

Электронный дроссельный узел (функция
надежности)
• Неисправность узла педали акселератора:
– Если отсутствует (либо некорректен)
один из сигналов датчика, максимальный
угол открытия дроссельной заслонки
ограничивается; если отсутствуют оба
сигнала, управление дроссельной
заслонкой невозможно
– Коды неисправностей выдаются через
разъем DLC3 на интеллиджент-тестер

107. Двигатель 1AZ-FSE

Механизм газораспределения (толкатель клапана)
• Применен толкатель без регулировочной шайбы
для увеличения высоты подъема клапана
• Регулировка клапанного зазора осуществляется
подбором толкателя соответствующей толщины
• Смотри страницу EM-7 руководства по ремонту
№ RM783E
3S-FE
1AZ-FE
Диаметр толкателя
(мм)
31
31
Диаметр шайбы
(мм)
28
---

108. Двигатель 1AZ-FSE

Механизм газораспределения (приводная
цепь)
• Приводная цепь применена для
уменьшения габаритов двигателя
• Износ цепи проверяется измерением ее
длины (смотри страницу EM18 руководства
по ремонту № RM 783E)
• Сверху над звездочкой коленвала в блоке
цилиндров имеется масляная форсунка для
смазывания приводной цепи

109. Особенности обслуживания

Механизм газораспределения
• Натяжитель цепи:
– Проверка
1. Убедитесь, что плунжер
перемещается без заедания, когда
собачка отведена в сторону нажатием
пальца
2. Отпустите собачку и убедитесь, что
плунжер заблокирован и не
утапливается в корпус при нажатии
на него пальцем

110. Особенности обслуживания

Механизм газораспределения
• Натяжитель цепи: (продолжение)
– Проверка

111. Двигатель 1AZ-FSE

Система охлаждения (подробности)
• Термостат: расположен на входе водяного насоса
(предотвращает избыточный нагрев при прогреве)
• Все трубки системы охлаждения выполнены из
нержавеющей стали
• Нагретая жидкость подводится к дроссельному узлу
для предотвращения обмерзания
• Водяной насос: герметизация стыка водяной насос –
блок цилиндров осуществляется с помощью FIPGгерметика (Formed-in-Place Gasket)

112. Двигатель 1AZ-FSE

Система охлаждения (масляный охладитель)
• На трубке, подводящей жидкость к
масляному охладителю, имеется сливная
пробка для облегчения слива
охлаждающей жидкости

113. Особенности обслуживания

Система зажигания (иридиевые свечи)
• Интервал замены:
каждые 90,000 км / 54,000 миль
DENSO
SK20BR11
NGK
IFR6A-11T
Зазор
1.0-1.1 мм

114. Двигатель 1AZ-FSE

Приводной ремень (натяжитель ремня)
• Автоматический натяжитель состоит из
ролика и механизма с поворотным рычагом
• Натяжение ремня осуществляется под
действием пружины с гидравлическим
демпфером (регулировка натяжения не
требуется)