Семейство двигателей Toyota ZZ представляет собой рядную серию 4- поршневых двигателей . В серии ZZ используется литой алюминиевый блок цилиндров с тонкими чугунными гильзами цилиндров с прессовой посадкой и алюминиевыми 4-клапанными головками цилиндров DOHC . [1] Распределительные валы имеют цепной привод . Два 1,8-литровых члена семейства, 1ZZ и 2ZZ, используют разные диаметр и ход поршня . Первый был оптимизирован для экономии, с крутящим моментом , подчеркнутым в нижнем рабочем диапазоне оборотов в минуту , в то время как последний представляет собой «квадратную» конструкцию, оптимизированную для крутящего момента на высоких оборотах, что обеспечивает более высокую пиковую мощность. Семейство ZZ заменило чрезвычайно популярные чугунные блоки двигателей 4A .
Названия двигателей Toyota интерпретируются следующим образом. Первое число обозначает поколение, а следующие одна или две буквы определяют семейство двигателей. Остальные буквы, следующие за дефисом, описывают основные характеристики двигателя. Например, 2ZZ-GE можно расшифровать как второе поколение серии двигателей ZZ, которое отличается головкой блока цилиндров, ориентированной на производительность, с широко расположенными клапанами (G) и электронным впрыском топлива (E). [2]
1ZZ -FE — это версия объемом 1,8 л (1794 куб. см), построенная в Буффало, Западная Вирджиния . Диаметр цилиндра X ход поршня 79 мм × 91,5 мм (3,11 дюйма × 3,60 дюйма). Степень сжатия составляет 10,0:1. Выходная мощность составляет от 120 л. с. (122 л. с.; 89 кВт) при 5600 об/мин с крутящим моментом 122 фунт-сила-фут (165 Н·м) при 4400 об/мин до 130 л. с. (132 л. с.; 97 кВт) при 6400 об/мин с крутящим моментом 126 фунт-сила-фут (171 Н·м) при 4200 об/мин. Он использует MPFI , имеет VVT-i (двигатели 1ZZ 1998-99 годов не имеют VVT-i), а также имеет кованые шатуны из порошкового металла , цельные литые распределительные валы и либо литой алюминиевый впускной коллектор , либо формованный пластиковый впускной коллектор. [3] [4]
Комплект нагнетателя с болтовым креплением, поддерживаемый заводом, продавался для Corolla и Matrix 2003–2004 годов компанией Toyota Racing Development и Pontiac Vibe компанией GM Performance. Нагнетатель обеспечивает 7,5 фунтов на квадратный дюйм (0,52 бар) наддува, с 40 лошадиными силами (30 кВт; 41 PS) и 38 фунт-фут (52 Н·м) крутящего момента на колесах. [5]
Его производство в Кембридже, Онтарио, было прекращено в декабре 2007 года.
Приложения:
Toyota объявила о добровольном отзыве автомобилей Toyota Corolla и Matrix 2005–2008 годов, оснащенных двигателями 1ZZ-FE. Проблема связана с модулем управления двигателем и может привести к образованию трещины на плате модуля, что может привести к тому, что автомобиль не заведется, коробка передач будет переключаться резко или двигатель заглохнет. Кроме того, General Motors объявила о добровольном отзыве автомобилей Pontiac Vibes 2005–2008 годов выпуска по той же причине.
1ZZ-FE также был печально известен избыточным расходом масла, особенно в более ранних моделях с 1990-х по 2005 год. Проблема возникла из-за врожденного недостатка конструкции двигателя с его недомерками поршневых колец и недостаточными отверстиями для слива масла в поршнях. Со временем это привело к прорыву масла, когда избыточное количество масла попадало в камеру сгорания, заставляя двигатель сжигать масло. Владельцы часто сообщали о необходимости доливать масло между заменами, причем некоторые двигатели потребляли до кварты на 1000 миль. Это приводит к сокращению сроков замены масла, значительно увеличивая эксплуатационные расходы и хлопоты. Хотя более поздние модели получили улучшения, эта проблема остается серьезной проблемой для двигателей 1ZZ-FE той эпохи. [6]
1ZZ -FED похож на 1ZZ-FE, но производится отдельно на заводе в Симояме. Заявленная мощность Toyota составляет 140 л. с. (142 PS; 104 kW) при 6400 об/мин и 127 фунт-фут (172 Н·м) крутящего момента при 4400 об/мин. Он использует многоточечный впрыск топлива, VVT-i [7] и имеет более крупные впускные клапаны 32 мм и выпускные клапаны 27,5 мм с соответствующими изменениями в портах, что приводит к более высокой выходной мощности по сравнению с 1ZZ-FE 2002-2008 годов.
Приложения:
Специальный модифицированный 1ZZ-FE, который может работать на этаноле E100 .
Приложения:
Внутренний код двигателя 1ZZ-FE для автомобилей SAIC-GM-Wuling . [8] [9]
Приложения:
2ZZ -GE — это версия объемом 1,8 л; 109,6 куб. дюймов (1796 куб. см), построенная в Японии в сотрудничестве с Yamaha Motor Corporation . Диаметр цилиндра x ход поршня составляет 82 мм × 85 мм (3,23 дюйма × 3,35 дюйма). Он использует многоточечный впрыск топлива, VVTL-i и шатуны из кованой стали . Степень сжатия составляет 11,5:1, что требует использования высокооктанового бензина (октановое число 91 или выше по шкале (R+M)/2, используемой в Северной Америке [10] ). Выходная мощность этого двигателя варьируется в зависимости от автомобиля и настройки: Celica GT-S, Corolla T-Sport , [11] [12] Lotus Elise и Lotus Exige предлагают 141 кВт (189 л. с.), тогда как американские версии версий Matrix и Pontiac Vibe 2003 года выпуска выдают 180 л. с. (134 кВт) при 7600 об/мин [10] и 130 фунт-фут (176 Н·м) при 6800 об/мин, а все последующие годы предлагают от 173 л. с. (129 кВт) в 2004 году до 164 л. с. (122 кВт) в 2006 году из-за изогнутого диапазона мощности. Различия в показателях мощности с 2004 по 2006 год обусловлены изменениями в процедурах испытаний на динамометрическом стенде . Австралийский вариант Corolla Sportivo выдает 141 кВт (189 л. с.) при 7600 об./мин и 181 Нм (133 фунт-сила-фут) крутящего момента. Из-за правил по шуму Toyota отозвала их для прошивки PCM, чтобы увеличить их выходную мощность и классифицировать их в более мягкой категории шума «спортивных автомобилей». Corolla Compressor и Lotus Exige S добавляют нагнетатель с промежуточным охладителем для достижения 225 л. с. (168 кВт), в то время как нагнетатель Exige 240R увеличивает выходную мощность до 240 л. с. (179 кВт). Добавление нагнетателя без промежуточного охлаждения к Elise SC выдает 218 л. с. (163 кВт) при значительной экономии веса. Двигатели с наддувом не маркируются как 2ZZ-G Z E.
Toyota поручила Yamaha разработать 2ZZ-GE на основе блока ZZ Toyota для работы на высоких оборотах и создания пиковой мощности вблизи верхней части диапазона оборотов. Блок двигателя 2ZZ-GE из литого под высоким давлением алюминиевого сплава имел стенки цилиндров с металлическим матричным композитом (MMC) , который представляет собой армирующий материал, состоящий из керамических деталей и волокон.
Уникальный для семейства ZZ, 2ZZ-GE использует систему профиля двойного распредвала («L» в VVTL-i , известная энтузиастам и инженерам как «подъем», аналогичная VTEC от Honda ) для получения дополнительной мощности без увеличения рабочего объема или принудительной индукции. 2ZZ-GE был первым серийным двигателем, который сочетал в себе изменяемые фазы газораспределения с изменяемым подъемом клапана двойного профиля на американском рынке. В таблице ниже перечислены характеристики двух профилей распредвала.
Профиль кулачка с высоким выходом не активируется до приблизительно 6200 об/мин (уставки подъема находятся в диапазоне от 6000 до 6700 об/мин в зависимости от автомобиля) и не будет задействован, пока двигатель не достигнет как минимум 60 °C (140 °F). Toyota PCM электронно ограничивает обороты примерно до 8200 об/мин с помощью подачи топлива и/или отключения зажигания. Включение «подъема» и красная линия двигателя различаются в зависимости от применения. Например, Lotus 2ZZ-GE ограничены оборотами до 8500 об/мин, тогда как Celicas были ограничены оборотами до 7900–8200 об/мин в Северной Америке в зависимости от модельного года. Первые японские версии были ограничены оборотами до 8600 об/мин с пиком 190 л. с. (140 кВт).
Следовательно, невозможно «разогнать» двигатель только с помощью дроссельной заслонки; необходимо переключение на пониженную передачу с более высокой передачи. Типичное «разгонение» может повредить масляный насос, обычно разрушая кулачковое кольцо, что приводит к повреждению, аналогичному изображению справа. Масляный насос — ахиллесова пята 2ZZ, хотя инциденты редки и обычно происходят по вине водителя. Даже самый короткий период масляного голодания обычно фатален для этой конструкции двигателя.
В течение первых нескольких лет производства двигатели были печально известны отказом «подъемных болтов». Это не повредило двигатель, но ухудшило производительность, поскольку профиль кулачка с высоким выходом не мог нормально входить в зацепление. Toyota устранила проблему в конце 2002 года с помощью переработанного болта, который был установлен на более поздних двигателях. Более ранние двигатели с проблемными болтами можно было исправить с помощью выпущенного Toyota TSB , просто требующего установки нового болта вместо старого.
Модели Matrix и Corolla XRS 2004 года и более новые были оснащены насосами смога и имели дополнительное отверстие над каждым выпускным портом в головке двигателя и коллекторе, куда впрыскивается воздух для достижения полного сгорания топлива до того, как поток выхлопных газов достигнет катализатора. Все головки 2ZZ-GE с 03/03 и далее несут эту модификацию, даже если транспортное средство не имеет системы впрыска воздуха.
2ZZ-GE остается одним из самых высокопроизводительных двигателей на литр и самым высокооборотистым из когда-либо созданных двигателей массового производства. Он выиграл в категории «Международный двигатель года» для двигателей объемом от 1,4 до 1,8 литра в 2002 году в знак признания его невероятной выходной мощности.
Приложения:
3ZZ-FE — это двигатель объемом 1,6 л (1598 куб. см), произведенный в Японии для моделей, выпущенных с 2000 по 2012 год. Диаметр цилиндра и ход поршня составляют 79 мм × 81,5 мм (3,11 дюйма × 3,21 дюйма). Максимальная мощность составляет 109 л. с. (81 кВт; 111 л. с.) при 6000 об/мин, а максимальный крутящий момент составляет 150 Н·м (111 фунт·фут) при 4400 об/мин. Он оснащен поршнями SMP, которые Toyota производила в двигателях 1ZZ-FE. Предпочтительное моторное масло — 5W-30 API grade SL/SM.
Он установлен в Toyota Corolla Altis, которая продается в таких странах Азии, как Сингапур, Малайзия, Филиппины, Таиланд, Пакистан (как SE Saloon) и Тайвань; Toyota Corolla EX в Китае до конца 2000-х годов; седан, хэтчбек и универсал Toyota Corolla, продаваемые в Шри-Ланке, некоторых частях Европы и на Ближнем Востоке; и седан Toyota Corolla XLi в Бразилии. В Южной Африке этот двигатель можно найти в RunX 160 и Corolla 160.
Приложения:
4ZZ-FE — это версия объемом 1398 куб. см (1,4 л; 85,3 куб. дюймов). Диаметр цилиндра и ход поршня составляют 79 мм × 71,3 мм (3,11 дюйма × 2,81 дюйма). Мощность составляет 97 л. с. (72 кВт; 98 л. с.) при 6000 об/мин с крутящим моментом 130 Н·м (96 фунт-фут) при 4400 об/мин.
Приложения:
