В конце прошедшего века японскими автопроизводителями было создано множество спортивных двигателей, которые, благодаря производительности, потенциалу и надежности, относят к лучшим по сей день. Далее рассмотрен один из них — 2JZ-GTE.
История
Серия двигателей JZ пришла на смену серии M в 1990 г. Рассматриваемые силовые агрегаты за время производства сменили два поколения (в 1996 г.). В 2007 г. их заменили серий GR V-образной компоновки.
Что касается 2JZ-GTE, его производили с 1991 по 2002 г.
Общие особенности
Серия двигателей JZ разработки Toyota включает две линейки: 1JZ и 2JZ. Основное отличие между ними состоит в объеме и конструкции блока цилиндров. Обе линейки моторов имеют шестицилиндровую рядную конфигурацию. Оснащены газораспределительным механизмом DOCH с 4 клапанами на цилиндр. Рассчитаны на использование с заднеприводной либо полноприводной трансмиссией и продольное расположение.
Турбированный вариант был разработан в качестве аналога спортивного двигателя Nissan RB26DETT, появившегося двумя годами ранее 2JZ-GTE. Характеристики его очень близки, компоновка та же.
Конструкция
Моторы JZ имеют два распредвала, 4 клапана на цилиндр, ременной привод ГРМ, впускной коллектор с изменяемой геометрией ACIS. Гидрокомпенсаторы отсутствуют. 2JZ от 1JZ отличается большим объемом (3 л вместо 2,5). Оба варианта имеют чугунный блок цилиндров, но у 2JZ он выше на 14 мм. К тому же у рассматриваемого двигателя, в отличие от 1JZ, диаметр цилиндра и ход поршня равны и составляют 86 мм. ГБЦ алюминиевая.
После модернизации обе линейки серии JZ оснастили системой изменения фаз газораспределения VVT-i.
Линейка 2JZ включала три версии: GE, FSE, GTE. Первая представляет собой базовый атмосферный вариант. Вторая отличается от нее наличием непосредственного впрыска. Третья модификация оснащена турбонаддувом.
На 2JZ-GTE установлены два турбокомпрессора Hitachi CT20A и интеркулер. К тому же использовали шатуны от версии GE, поршни, рассчитанные на степень сжатия 8,5, с углублениями и дополнительными масляными канавками. Подъем распредвалов равен 7,8/8,4 мм, фаза — 224/236. Форсунки — 430 cc.
Двигатели для внешнего рынка оснащали турбинами CT12B с деталями из нержавеющей стали вместо керамических, распредвалами с подъемом 8,25/8,4 мм и фазой 233/236, форсунками 540 cc.
Примечателен принцип функционирования наддува, совмещающий схемы bi- и twin-turbo: одна турбина начинает работать с 1800 об/мин, с 4000 об/мин подключается вторая.
Производительность
Наиболее мощной версией 2JZ, естественно, является турбированный вариант 2JZ-GTE. Характеристики его изначально составляли 276 л. с. мощности при 5600 об/мин и 435 Нм крутящего момента при 4000 об/мин. Это обусловлено требованиями законодательства.
Ввиду немного измененной конструкции экспортных вариантов 2JZ-GTE характеристики их были выше. Мощность составляла 321 л. с. при 5600 об/мин, крутящий момент — 441 Нм при 4800 об/мин.
При модернизации, как было упомянуто, двигатель оснастили системой изменения фаз газораспределения. Таким образом появился 2JZ-GTE VVTi. Технические характеристики его возросли по сравнению с исходным вариантом. Так, крутящий момент повысился до 451 Нм.
Применение
2JZ-GTE использовали лишь на двух моделях Toyota. Это Aristo в обоих поколениях (JZS147 и JZS161) и Supra (JZA80). На Aristo его комплектовали исключительно 4-ступенчатым автоматом. На Supra помимо него предлагали 6-ступенчатую МКПП.
Особенности эксплуатации
Ресурс двигателя составляет более 500 тыс. км. Рекомендуется заправлять его 95-м бензином и использовать масло 5W-30. Мотор вмещает 5,5 л его, расход составляет до 1000 г на 1000 км. Рекомендованная периодичность замены — раз в 10 000 км, хотя желательно осуществлять данную процедуру в два раза чаще. Рабочая температура равна 90 °С. Срок службы ремня ГРМ – 100 тыс. км. Регулировку клапанов шайбами производят с той же периодичностью.
Проблемы
Наиболее проблемной частью двигателя является система изменения фаз газораспределения. Многие неисправности связаны именно с VVT-i: троение и плавание оборотов (клапан), стук (муфта). К тому же очень осторожно нужно осуществлять мойку, так как при этом легко залить свечи, в результате чего двигатель может не заводиться и троить. К тому же троение может быть вызвано неисправными катушками. К нестабильности оборотов приводит забитая дроссельная заслонка и датчик или клапан холостого хода. Основной причиной повышенного расхода топлива является неисправный кислородный датчик, фильтры, ДМРВ. Посторонние звуки (стук) могут быть вызваны неотрегулированными клапанами, шатунными вкладышами, подшипником натяжителя ремня навесных агрегатов. Чтобы избавиться от чрезмерного расхода масла, меняют маслосъемные колпачки и кольца. Малый срок службы имеет помпа.
Основные проблемные детали — кронштейн натяжителя ГРМ, шкив коленвала, сальник масляного насоса. К тому же отмечают плохую продувку ГБЦ. Возможен отказ наддува.
Тюнинг
Рассматриваемый двигатель имеет очень большой потенциал для тюнинга. Поэтому это один из наиболее часто модифицируемых моторов. Высокий потенциал объясняется прежде всего большим запасом прочности 2JZ-GTE. Технические характеристики можно повысить в полтора раза без потери ресурса и без серьезного вмешательства в конструкцию.
- Stage 1. Простейший способ улучшения показателей, как и для любого турбированного мотора, — повышение давления наддува. Для этого потребуются такие компоненты, как улучшенный интеркулер, увеличенный радиатор, холодный впуск, масляный радиатор, более производительный топливный насос (подойдет от версии для внешних рынков на 280 л/ч), 3-дюймовая выпускная система, форсунки 550 cc (хотя можно оставить исходные), бустконтроллер, измененная программа управления. Таким образом поднимают давление наддува до 1,2-1,3 бара. Ввиду распространенности тюнинга рассматриваемого мотора разработаны наиболее эффективные схемы и созданы программы управления для них. Поэтому можно просто установить блок управления с готовой прошивкой для используемой схемы тюнинга, и даже не придется настраивать двигатель 2JZ-GTE. Технические характеристики при этом возрастут как раз примерно в 1,5 раза (до 450 л. с.).
- Stage 2. Следующий этап — замена турбин. Можно оставить исходную схему (twin-turbo) либо установить один турбокомпрессор большего размера. Без вмешательства в ГБЦ допустимо довести мощность до 750 л. с. Для такого тюнинга потребуется топливный насос производительностью 400 л/ч, форсунки 1000 cc, распредвалы с фазой 264, усиленные пружины клапанов, другая программа.
- Stage 3. Дальнейшее повышение производительности требует замены поршней, шатунов, шпилек на кованые. К тому же дорабатывают ГБЦ. Применяют распредвалы с фазой 272-280. Далее выбирают турбины. В соответствии с этим нужно установить компоненты топливной системы на двигатель 2JZ-GTE. Характеристики могут быть доведены более чем до 1500 л. с. Самые экстремальные варианты развивают более 2000 л. с.
К тому же сам двигатель нередко является элементом тюнинга: 2JZ-GTE — один из наиболее часто используемых моторов для свапа.