Двигатель 1UZ-FE: Характеристики, расход топлива, обслуживание

Двигатель 1UZ-FE

1989 год – дата рождения одной из самых удачных серий двигателей Toyota, получившей цифровой индекс UZ. Появление 4-литрового мотора 1UZ-FE было обусловлено необходимостью оснастить надежным агрегатом новый седан Toyota – автомобиль Celsior (аналог в Америке и Европе – Lexus LS400).

Конструкторы компании блестяще справились с задачей: двигатель 1UZ открыл начальную страницу 20-летней истории успешного использования моторов серии на самых дорогих моделях Toyota и Lexus.

Кодировка двигателя Тойота информативна и содержит в себе много сведений об изделии:

• цифра 1 определяет порядковый номер образца внутри серии;
• буква U указывает на саму серию двигателей Тойота (V8 с ременным приводом) и является главной в коде;
• буква Z относит мотор к бензиновому классу;
• буква F говорит о стандартной компоновке распредвалов в головке блока цилиндров;
• буква E повествует об электронном многоточечном впрыске.

В компоновке двигателя для достижения высоких показателей широко использовались технические решения, применявшиеся ранее только для спортивных приложений. Пять подшипников коленвала и близкое к квадратному отношение размеров цилиндра прямо указывали на спортивный «темперамент» мотора. Материал для поршней – особый сплав алюминия и кремния — с низким коэффициентом температурного расширения позволил проектировщикам двигателя выдержать жесткие допуски и обеспечить плотное прилегание поршней к стенкам цилиндров.

Интересен тот факт, что двигатели 1UZ-FE никогда не агрегатировались с МКПП – только с автоматами. С 1998 по 2000 год двигатель Toyota 1UZ, оснащенный системой VVT-i, входил в топ-10 лучших моторов американского рынка по версии авторитетного издания «Ward’s AutoWorld magazin».

Техническая информация

Характеристики и конструктивные особенности 3-х модификаций 1UZ-FE.

На автомобиле Lexus GS400 с помощью дополнительных настроек блока управления двигателя (БУД) мощность и крутящий момент 1UZ-FE VVT-i удалось довести до рекордных значений в 300 л.с. и 420 Нм.

Несмотря на внушительный объем двигателей и высокую мощность, все образцы 1UZ являются достаточно экономичными агрегатами благодаря выверенной работе дросселя и системы впрыска. Расход топлива на разных моделях автомобилей в среднем не превышает диапазона 7-9 л на 100 км при движении по трассе. В городе эта величина выше — 14-16 л.

Применяемость на автомобилях

Помимо упоминавшихся выше седанов Celsior и LS400 двигатель 1UZ-FE и его модификации устанавливались еще на четырех автомобилях модельной линейки Toyota и двух автомобилях Lexus. В Toyota это были легендарный седан Crown, представительский лимузин Crown Majesta (до 2002 года), купе Soarer и седан бизнес-класса Aristo. Lexus оснащал ими люксовое купе SC400 и спорт-седан GS400.

Особенности эксплуатации и обслуживания

При правильном техническом обслуживании (ТО) двигатели 1UZ-FE не доставляют владельцам особых хлопот. Качественное моторное масло раз в 10 тыс. км пробега и замена ременного комплекта ГРМ и свечей зажигания профессиональными сервисменами через 100 тыс. км – вот основные операции, определяемые регламентом ТО и отодвигающие ремонт двигателя на далекую перспективу. При проведении работ желательно использовать оригинальные материалы, рекомендованные производителем. Например, для 4-литровых моторов оригинальной является иридиевая свеча DENSO SK-20R11.

Безусловной долговечностью обладают силовые части ДВС 1UZ. Но в двигателе присутствует множество навесных элементов и сопряженных узлов, которые в процессе эксплуатации могут терять работоспособность раньше установленного для изделия в целом ресурса. Таким узлам и механизмам надо уделять большее внимание. В первых модификациях ДВС наиболее «капризным» механизмом является бесконтактная система зажигания. Непрофессиональное вмешательство в ее функционирование недопустимо: все работы должны проводить специалисты техцентров, имеющие необходимое оборудование и навыки.

Интересные подробности о «второй жизни» мотора

Уникальные свойства ДВС семейства 1UZ подтверждает тот факт, что на базе этих моторов в США был разработан и сертифицирован в 1997 году авиационный двигатель FV2400-2TC, предназначенный для легкомоторного 4-местного самолета. При разработке мотора в топливную систему внедрили компрессор (supercharger), реализовали технологию двойного турбонаддува (twin-turbo) и установили новый БУД фирмы Hamilton Standard, что позволило получить мощность 360 л.с. А в 1998 году серийно начались выпускаться 300-сильные лодочные моторы Тойота VT300i, использующие блок цилиндров от 1UZ-FE VVT-i.

Не меньшей популярностью пользуются моторы 1UZ-FE у любителей производить над своими авто различные манипуляции: тюнинг-ателье с удовольствием заказывают контрактные (без пробега по России) двигатели 1UZ из Японии и свап-комплекты на их базе для последующего оснащения мощными ДВС как отечественных машин (Волга ГАЗ-24, Газель, УАЗ), так и японских моделей (Mitsubishi Pajero, Toyota Altezza или Тойота Марк 2). Описания таких успешных «операций» легко найти в интернете. Например, свап с 1G-FE на 1UZ-FE для Toyota Chaser с подробным описанием и фотографиями представлен на ресурсе http://www.drive2.ru/l/36902/.

Двигатель 1UZ FE: Технические характеристики

Ни одна автомобильная марка не привлекала к себе столько внимания, как Toyota, после того, как на рынке в 1989 году появился двигатель 1UZ FE, продукт с радостью записали в ряды компании. За годы эксплуатации, а это тринадцать лет, мотор показал себя, как надёжное и безотказное изделие. Проанализировав результаты, аналитики сошлись во мнении, что двигатель стал удачным проектом, и таких разработок у Toyota уже не мало.

Так получилось, что выпуск четырёх литрового бензинового агрегата совпал с появлением на тот момент нового седана «Celsior». Установка вписалась в потребности техники и стала неотъемлемым дополнением. Технологическое исполнение продукта было на высоте, вот почему двигатель 1UZ стал прообразом других модификаций. Подход в духе Toyota и оправдывает лозунг «Двигайся вперёд». Постоянно подогревая интерес со стороны пользователей, марка получает одобрение и завоёвывает большее количество почитателей.

Описание двигателя 1UZ-FE

Дебют силового агрегата состоялся в 89г, двигатель UZ V8 сошёл с конвейера для монтажа на Lexus «LS-400» и собрата Тойота «Celsior», выпускаемого для Японского рынка. Со временем мотор оценили, как следствие, изделие начали устанавливать на другие марки машин. Благодаря простой идентификации, присущей Toyota, не составляет труду понять, о чем говорит маркер двигателя.

«1UZ FE» трактуется следующим образом:

• «1» – серия силовой установки, используется для внутреннего использования;
• «U» – обозначение линейки силовой установки;
• «Z» – тип горючего, применяемого для питания мотора;
• «F» – обозначение группы, приводящей в действие клапана «узкая» фаза;
• «E» – тип управления вводом горючего (электронное).

Благодаря характеристикам, присущим мотору, изделие с достаточной мощностью, что бы использоваться на тяжёлой технике. Объём силовой установки равен четырём литрам, сечение камеры 87,5мм, ход вытеснителя 82,5мм компоновка V8, угол развала 90°. С такими показателями двигатель кажется тяжёлым, но это не так, поскольку остов, выполнен из комбинации сплавов алюминия с другими металлами, вес «пустого» агрегата приблизительно 165кг.

Коленчатый вал монтирован на пяти подшипниках скольжения, изделие стальное. Привод распределительных валов и помпы осуществляется зубчатыми ремнями. Улучшенной тепловой отдаче помогают вытеснители, в алюминиевый материал которых включён кремниевый состав. Пониженное расширение вытеснителей делает возможным уменьшить зазор между изделием и поверхностью камеры, а это улучшает характеристики двигателя 1UZ FE.

Остов мотора укомплектован двумя головками и двумя распределительными валами на каждой. Механизм распределения газов ременной, выпускные клапана активируются зубчатой передачей. Характерно, что обрыв ремня не сказывается на состоянии тридцати двух клапанов. Кроме того, в двигателе нет гидравлических компенсаторов, поэтому клапана регулируются шайбой.

База мотора и компоновка с претензией на «спорт». Серийное изделие выдавало 256 лошадей при импульсе 353 Нм и сдавливании 10:1. В 95г установку модернизировали, установлено электронное зажигание, вытеснители и шатуны облегчили. Полученный результат выдавал 261 лошадь, при импульсе 363 Нм и сдавливании 10,3:1.

Моторы, 97г выпуска с распределительным механизмом VVT-i, кроме того, выросло сдавливание до 10,6:1. Показатель мощи 290 лошадей при импульсе 407 Нм. Это было серьёзной заявкой, тем более, что регулировка блока поднимала мощь до 301 лошади и 421 Нм.

Усилия конструкторов оценили, в период 98-00 год двигатель 1UZ FE неоднократно вошёл в перечень «моторов года».

Привод механизма распределения газов:

Технические характеристики двигателя 1UZ-FE

Несмотря на объём четыре литра, двигатели серии UZ отличаются умеренным потреблением горючего. Умеренный расход, это еще одна черта, за которую пользователи полюбили агрегат.

Двигатель 1UZ FE технические характеристики:

Двигатель Toyota 1UZ-FE 4.0 л.

Характеристики двигателя Тойота 1UZ

Надежность, проблемы и ремонт двигателя Toyota 1UZ 4.0 л.

Родоначальник семейства Toyota UZ (в которое позже вошли 2UZ и 3UZ), двигатель 1UZ, появился в 1989 году и предназначался для топовых моделей Тойоты и Лексуса. Этот 4-х литровый движок предназначался для замены старого мотора 5V и успешно справился со своей задачей, попутно завоевав репутацию одного из самых ресурсных и надежных двигателей Тойоты.

Блок цилиндров 1UZ-FE алюминиевый, с углом развала 90°, с запрессованными тонкими чугунными гильзами. Сверху две алюминиевые ГБЦ, по два распредвала на каждую и по 4 клапана на цилиндр. Гидрокомпенсаторы отсутствуют, поэтому 1UZ требует периодической регулировки клапанов.
С 1995 года двигатель немного обновился, были применены легкие шатуны (были 628 гр, теперь 581 грамм) и поршни под степень сжатия 10,4, а мощность возросла до 260 л.с.
С 1997 года 1UZ-FE получил систему VVTi на впускном валу, изменились впускные каналы, увеличились диаметры впускных и выпускных клапанов, изменена прокладка ГБЦ, применен длинный двухступенчатый впускной коллектор ACIS, доработана система зажигания. Также на 1UZ-FE VVTi использованы новые поршни под увеличенную до 10.5 степень сжатия, а также электронная дроссельная заслонка.
В приводе ГРМ был использован ремень, его срок службы 100 тыс. км. На версиях без системы изменения фаз газораспределения VVTi, при обрыве ремня ГРМ, клапаны не гнутся. Версии с VVTi этим похвастаться не могут.

Выпуск этого силового агрегата продолжался до 2002 года, когда он был вытеснен 4.3 литровым 3UZ-FE.

Проблемы и недостатки двигателей Toyota 1UZ 4.0 л.

Двигатель 1 узет тот случай, когда недостатки приходится выискивать с лупой. Каких-либо конструктивных просчетов, недостатков и болезней 1UZ-FE не имеет. Все неисправности встречающиеся на этих силовых установках связаны чаще всего с возрастом, манерой эксплуатации или нерегулярным техническим обслуживанием. От некачественного бензина могут быстро умереть свечи, а их замена сопряжена с некоторыми сложностями. Сам по себе 1UZ-FE крайне надежен и в народе нередко именуется миллионником. Этот двигатель способен пройти 500 тыс. км и больше.

Тюнинг двигателя Toyota 1UZ-FE

Компрессор

Первым шагом на пути в увеличении мощности 1UZ может стать покупка компрессор кита на базе Eaton M90. Такие варианты имеют в комплекте впускной коллектор, а также нужно купить топливный регулятор. К этому желательно докупить прямоточный выхлоп и коллекторы 4-2-1. На давлении 0.4 бар, мотор 1UZ сможет развить до 330 л.с. Это самый надежный и популярный тюнинг для UZ.
Чтобы получить еще больше мощности, нужно купить кованые поршни под степень сжатия 8.5, шатуны, шпильки ARP, интеркулер, форсунки от 2JZ-GTE, Walbro 255 lph, выхлоп 3″, мозг VEMS и надуть 0.7 бар. Этого будет достаточно чтобы получить более 400 л.с.

1UZ турбо

На кованых поршнях вышеописанной конфигурации, вместо компрессора, можно собрать турбо узет, используя турбо кит на базе одной Garrett GT40. Либо купить самому турбину, интеркулер, сварить коллектор. Также вам понадобятся вестгейт, блоу-офф, буст контроллер, маслослив, маслоподача, термоизоляция, пайпы, хомуты, мозги VEMS. В итоге 1UZ покажет более 450 л.с.

1UZ twin turbo

Нечто подобное можно сделать на базе двух турбин Garrett VNT25. Подобные киты продаются и легко устанавливаются на кованую поршневую. Это может обеспечить более 500 л.с.

В любом из перечисленных случаев можно использовать и более мощные нагнетатели, серьезно подходить к доработке двигателя, увеличивать давление наддува и снимать максимально возможную мощность.

Двигатель 1UZ FE: шедевр «Тойоты»

Выражение «японское качество» часто вызывает ассоциации с автомобилями концерна Toyota, в том числе с их силовыми установками. Справедливости ради следует заметить, что не все агрегаты, выпускавшиеся этой компанией, успешно зарекомендовали себя среди российских автолюбителей.

К моторам серии UZ FE это замечание ни в коей мере не относится. Не помешает напомнить, чем полюбился отечественным водителям один из них — двигатель модели 1UZ FE.

«Большая восьмерка»

Первые двигатели высшей серии UZ сошли с конвейера моторостроительной компании Tahara plant в 1989 году. Они были разработаны специально для комплектации тяжелых моделей спортивного и премиального сегмента. Первенец серии — мотор 1UZ — прописался под капотом нового седана Toyota Celsior. Для американского и европейского рынков автомобиль получил звучное название Lexus LS 400.

Впоследствии «Тойота» ставила двигатель 1UZ на свои модели для внутреннего рынка: Crown, Aristo, Soarer и на 2 модели «Лексуса» — SC 400/GS 400. Как расшифровать обозначение 1UZ FE, которое имел родоначальник новой серии? Аббревиатура 1UZ с буквами FE означает:

• 1 — номер агрегата внутри серии;
• U — условное обозначение линейки;
• Z — вид топлива — бензин;
• F — стандартный ряд мощности;
• E — распределенный впрыск с электронным управлением.

Конфигурация ДВС продиктована мощностью, необходимой для автомобилей тяжелого класса. Для ее реализации потребовался FE двигатель с рабочим объемом 4 литра. Большой литраж обеспечивают 8 цилиндров, расположенных V-образно с углом развала 90°.

Агрегат при такой конфигурации получился относительно компактным. 5-опорный коленчатый вал со сдвоенными шатунными шейками приводится во вращение алюмокремниевыми поршнями, имеющими соотношение геометрических размеров, близкое к квадрату.

Использование алюминия как материала для блока цилиндров (БЦ) позволило сократить массу привода до 220 кг. Мощность агрегата составляет около 260 лошадиных сил.

Только автомат

Конструкция содержит две 16-клапанные головки с механизмами газораспределения DOHC, содержащими каждый по два распределительных вала с трамблером и катушкой зажигания на каждом из них. Привод ГРМ — ременный, причем только на впуск, а выпускные валы приводятся от впускных через зубчатые передачи. В случае разрыва ремня сбивается фаза, но клапаны не страдают, что является существенным преимуществом.

В 1995 году проводилась небольшая модернизация, связанная с облегчением ШПГ и повышением сжатия. В результате несколько улучшились технические характеристики. Кроме того, вместо трамблеров применили полностью электронную систему зажигания с индивидуальной катушкой на каждый цилиндр.

В 1997 году на двигателе 1UZ FE V8 была внедрена система VVT-i — газораспределение с изменением фаз. С этого момента выпускались 2 версии силового агрегата: моторный привод 1UZ с системой VVT-i и привод 1UZ FE исполнения non VVT-i, причем все они агрегатировались только с автоматическими трансмиссиями, 5-ступенчатой для VVT-i и 4-ступенчатой — для non VVT-i. Ниже показаны некоторые из паспортных данных 3 модификаций:

Достоинства и недостатки

Редкий привод может похвастаться такой безупречной репутацией, как двигатель 1UZ. Все те почти 20 лет, что он сходил с конвейера, мотор 1UZ выпускался в исполнении FE, не претерпевая существенных изменений. Со временем ему на смену пришли более объемные двигатели UZ: 2UZ-FE (4,7 л) и 3UZ-FE (4,3 л).

Следует отметить, что расход топлива находится в разумных пределах. Для смешанного цикла он составляет около 12 литров на сотню, что сравнимо с аппетитом Волги ГАЗ-31105, являющейся представителем примерно такого же класса, как и «Тойота» с «Лексусом», при значительно меньшей мощности силового агрегата.

Главным достоинством «Узета» является огромный ресурс, достигающий полумиллиона и более километров.

Описание недостатков не займет много места:

• Неудачное расположение водяной помпы, затрудняющее ее обслуживание и приводящее к увеличению нагрузки на зубчатый ремень, который является одновременно и приводом ГРМ. В результате обрыва ремня на модификации с VVT (ВВТ) гнутся клапаны.
• Затруднен доступ к свечам.
• Первые двигатели отличались трудностью в обслуживании трамблерного зажигания.
• Легко повредить при замене ремня автоматический гидронатяжитель ГРМ.

Обслуживание

Несмотря на легендарную долговечность агрегата необходимо следить за его техническим состоянием и своевременно выполнять все регламентные процедуры:

• Заявленная долговечность зубчатого ремня составляет 100 тыс. км. На самом деле в целях безопасности лучше производить замену несколько раньше. При установке следует обращать внимание на совпадение контрольных меток с реперами.

Прежде чем устанавливать автоматический натяжитель, необходимо проверить его работоспособность. Толкатель должен выступать за обрез корпуса примерно на 11 мм (10,5–11,5).

• Моторное масло нужно менять через каждые 10 тысяч км пробега, не забывая и о смене масляного фильтра. При выборе смазывающей жидкости необходимо следовать рекомендациям руководства по обслуживанию транспортного средства и принимать во внимание степень износа двигателя.
• Особого внимания требуют свечи. К обычному UZ подойдут платиновые NGK BKR6EP-11, а для UZ FE VVT-i целесообразно использовать изделия с иридиевыми наконечниками, например, DENSO SK-20R11.

Кому — тюнинг, а кому — свап

Любителям острых ощущений не всегда хватает мощности стоковых моторов. Двигатель 1UZ предоставляет широкие возможности к форсированию:

• Наиболее доступным и распространенным вариантом является установка компрессора Eaton M90 в составе кит-набора. Если сюда добавить «штаны» 4-2-1, дополненные прямоточным выхлопом, при наддуве 0,4 бара можно снять 330 л. с.
• 4 сотни «лошадок» обеспечит инсталляция ШПГ с коваными поршнями, форсунок от 2JZ-GTE, 3-дюймового выхлопа, интеркулера и блока управления VEMS. Давление следует поднять до 0,7 бара.
• Более высокую прибавку мощности обеспечит использование взамен компрессора турбокомплекта на основе Garrett GT40, либо самостоятельно подобранного набора, включая блоу-офф, буст-контроллер и процессор VEMS. На выходе 1UZ turbo удается получить 450 л. с.
• Два агрегата Garrett VNT25 образуют 1UZ twin turbo с мощностью около 500 «лошадей».

Многие используют свап 1UZ для различных отечественных автомобилей: Волга, УАЗ, Газель, ГАЗ-66 и ряда других. Даже владельцы японских машин, таких как Toyota Altezza, Toyota Chaser, «Тойота Марк 2», Mitsubishi Pajero, устанавливают этот агрегат. Кроме того, он используется на маломерных речных судах, самодельных аэролодках. Не зря американцы в 1997 году разработали и сертифицировали на базе этого мотора авиационный двигатель FV2400-2TC для частной легкомоторной авиации.

Наверное, ни один японский силовой агрегат не получил такого признания в автомобильном мире, как тойотовский «Узет».

Благодаря надежной конструкции, неприхотливости в обслуживании этот мотор до сих пор востребован многочисленными энтузиастами, а также в различных видах транспортной техники, не только автомобильной, но и воздушной или водной.