Двигатель 2ar fe срок службы. Двигатели миллионники Тойота – легендарные моторы из Японии
Двигатель Toyota 2AR-FE/FSE/FXE
Характеристики двигателя 2AR
Производство | Kamigo Plant Toyota Motor Manufacturing Alabama |
Марка двигателя | 2AR |
Годы выпуска | 2008-н.в. |
Материал блока цилиндров | алюминий |
Система питания | инжектор |
Тип | рядный |
Количество цилиндров | 4 |
Клапанов на цилиндр | 4 |
Ход поршня, мм | 98 |
Диаметр цилиндра, мм | 90 |
Степень сжатия | 10.4 (2AR-FE) 12.5 (2AR-FSE) 13.0 (2AR-FXE) |
Объем двигателя, куб.см | 2494 |
Мощность двигателя, л.с./об.мин | 154/5700 171/6000 177/6000 181/6000 |
Крутящий момент, Нм/об.мин | 187/4400 226/4100 221/4200 232/4100 |
Топливо | 95 |
Экологические нормы | Евро 5 |
Вес двигателя, кг | ~150 |
Расход топлива, л/100 км (для Camry XV50)
- город - трасса - смешан. |
11.0 5.9 7.8 |
Расход масла, гр./1000 км | до 1000 |
Масло в двигатель | 0W-20 0W-30 0W-40 5W-20 5W-30 5W-40 |
Сколько масла в двигателе, л | 4.4 |
Замена масла проводится, км | 7000-10000 |
Рабочая температура двигателя, град. | - |
Ресурс двигателя, тыс. км
- по данным завода - на практике |
- 300+ |
Тюнинг, л.с.
- потенциал - без потери ресурса |
300+ н.д. |
Двигатель устанавливался | Toyota Avalon Toyota Camry Toyota Crown Toyota RAV4 Lexus ES300h Lexus GS300h Lexus IS300h Toyota Alphard Toyota Harrier Lexus NX300h Scion tC |
Надежность, проблемы и ремонт двигателя Тойота 2AR-FE/FSE/FXE
Двигатель 2AR-FE вышел в 2008 году, в качестве замены 2.4-х литрового 2AZ-FE . Блок цилиндров 2AR изготовлен из алюминия, с тонкими чугунными гильзами. Коленвал, с 8 противовесами, установлен с 10 мм смещением в сторону выпуска и приводит в действие два балансирных вала. Поршни облегченные с плавающим пальцем.
На трехслойной металлической прокладке установлена двухвальная ГБЦ из алюминия, с гидрокомпенсаторами. Данная головка оснащена системой изменения фаз газораспределения на обоих распредвалах Dual-VVTi. Фазы корректируются: 50° - впуск, 40° - выпуск. Сами распредвалы приводятся в действие с помощью однорядной цепи ГРМ.
На впуске установлен двухступенчатый впускной коллектор ACIS с переменной длинной. На выпуске использован выпускной коллектор из нержавейки.
Также производилась версия 2AR-FSE, с другими поршнями (степень сжатия 13) и другой ГБЦ: непосредственный впрыск топлива D4-S, новые распредвалы, модифицированные мозги.
Для гибридных Тойот и Лексусов выпускался двигатель 2AR-FXE, работающий по циклу Аткинсона и оснащающийся другими поршнями (степень сжатия 12.5).
На базе 2AR выпускается и более крупный 2.7 литровый 1AR-FE .
Проблемы и недостатки двигателей Toyota 2AR
Данные моторы довольно неплохие по своей конструкции и каких-либо явных болезней и недостатков не имеют. Из менее важных: течи помпы, стуки муфты VVTi на холодную (из-за особенностей системы), эти стуки можно попробовать решить заменой муфты. Также конструкция двигателя не предусматривает его ремонт, соответственно это одноразовый мотор. С другой же стороны, сам по себе мотор неплох и надежен, при систематическом обслуживании, использовании качественного масла и бензина, ресурс 2AR двигателя может составлять не одну и не две сотни тысяч км.
Тюнинг двигателя Toyota 2AR-FE/FSE
2AR Турбо. Компрессор
Забудьте сразу идею с построением атмосферника, это овощной мотор и сделать из него что-то толковое обойдется в немалую сумму денег. Проще всего, купить турбо кит на 2AR-FE на базе Garrett T3/T04E (или другой). Такие комплекты устанавливаются на стоковые поршни и не требуют снижения степень сжатия. К этому не забудьте добавить 63 мм выхлоп. При наддуве 0.7 бар, вы получите более 320 л.с. Сток поршни могут выдержать и более 350 л.с., но для 400+ л.с. лучше купить кованые. Стоимость таких решений немалая, поэтому проще продать автомобиль и купить более мощный (Камри V6 с 2GR будет отличным выбором).
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