Двигатель 1FZ-FE – единственный представитель семейства FZ, который был создан компанией Toyota для использования на тяжелых внедорожниках и специальной технике. Мотор продержался на конвейере с 1993 г. по 2008 г., претерпев крупную модернизацию в 1998 г. 1FZ-FE имеет простую конструкцию без инновационных решений, положительно влияющую на ресурс.
Основные сведения о двигателе 1FZ-FE
1FZ-FE с рядным 6-цилиндровым блоком был создан для замены устаревающей линейки моторов F. За счет наращивания объема была достигнута плавность работы вкупе с высоким моментом, доступным с низких оборотов коленчатого вала.
Агрегат ставится на машины с полным приводом, механической или автоматической трансмиссией. Мотор рассчитан на продольную схему установки. Заводской номер двигателя набит на площадке, расположенной на боковине блока рядом со стартером.
Этапы разработки
Двигатели линейки F были разработаны еще в конце 40-х гг. прошлого века. Путем поэтапной модернизации жизненный цикл моторов продлили до начала 90-х гг. Пришедшая на смену серия FZ была представлена карбюраторной версией мотора 1FZ-F и моделью 1FZ-FE с впрыском бензина и электронным управлением. Обе модификации были унифицированы по блоку, поршневой группе и газораспределительному механизму.
В 1998 г. модель 1FZ-FE прошла модернизацию, причем обновленные моторы поставлялись только на ряд рынков сбыта.
Двигатель отличался другой формой днищ облегченных поршней, коллектором с удлиненными каналами впуска воздуха, форсунками впрыска с 4-тотечным распылом и 3 спаренными катушками в системе зажигания. Модернизированный 1FZ-FE имел повышенную мощность и мог оснащаться каталитическим нейтрализатором.
Особенности конструкции
На 6-цилиндровом двигателе 1FZ-FE реализовали 24-клапанную схему газораспределения с линиями подачи воздуха и выпуска газов, расположенными по разным сторонам ГБЦ. Блок цилиндров – чугунный. Зеркала цилиндров расточены непосредственно в теле отливки.
Внутри блока предусмотрены протоки для циркуляции антифриза и подвода масла под давлением к нагруженным деталям.
Для привода ГРМ использована цепь, вращающая распределительный вал впускных клапанов. Крутящий момент на вал выпускных клапанов передается косозубыми шестернями. Сверху механизм закрыт крышкой с отверстиями для свечей. Электроды свечи расположены по центру шатровой камеры сгорания. Головка выполнена из алюминиевого сплава и установлена на блоке через прокладку.
Система зажигания на ранних 1FZ-FE оснащалась распределителем с приводом от механизма ГРМ. С 1998 г. стал использоваться модуль зажигания с 3 сдвоенными катушками и блоком управления. Выпускной коллектор выполнен из двух чугунных секций, впускной коллектор изготовлен из алюминия. Система охлаждения оснащена вентилятором с вязкостной муфтой.
Коленчатый вал с 12 противовесами вращается на 7 опорах с индивидуальными крышками. Шатуны стальные, поршни имеют на днищах выемки для тарелок клапанов, полноразмерную юбку и 3 кольца (маслосъемное снизу и два компрессионных сверху).
Верхнее компрессионное и маслосъемное кольца изготовлены нержавеющей стали, второе компрессионное кольцо – чугунное. В масляной системе предусмотрен теплообменник, смонтированный на боковине картера под выпускным коллектором.
Для привода внешних агрегатов на 1FZ-FE установлено несколько ремней. Основной ремень вращает шкивы водяной помпы и генератора, имеется ролик натяжения. При установке на машине кондиционера, на двигателе имеется компрессор с отдельным ремнем и роликом натяжения. Зазор клапанов регулируется вручную на остывшем двигателе. Для впуска нормальное значение 0,15-0,25 мм, а для выпуска – 0,25-0,35 мм.
Поскольку 1FZ-FE разрабатывался для внедорожных автомобилей, то в масляном поддоне имеется разделитель. Перегородка удерживает часть масла при сильном наклоне машины и двигателя, не позволяя оголить головку маслоприемника. Поддон состоит из нижней стальной части и верхней алюминиевой секции.
Технические характеристики
Ключевые характеристики 1FZ-FE:
- рабочий объем – 4476 см³;
- диаметр цилиндра – 100 мм;
- ход поршня – 95 мм;
- последовательность вспышек – 1-5-3-6-2-4;
- мощность – 212 сил при 4600 об/мин;
- крутящий момент – 373 Н*м при 3200 об/мин;
- степень сжатия – 9,0 единиц;
- масса с навесным и маслом – от 265 кг.
Карбюраторная модификация отличалась уменьшенной до 188 сил мощностью, пик достигался при 4400 об/мин. Крутящий момент 1FZ-F составлял 363 Н*м при 2800 об/мин.
Модель 1FZ-FE образца после 1998 г. выдавала 225-240 сил при 4600 об/мин и 368-407 Н*м при 3600 об/мин. Существовала модель для складских погрузчиков, рассчитанная на сниженный газ и отличающаяся сниженными характеристиками.
Расход топлива
Двигатель 1FZ-FE может работать на бензине сорта А-92. Для достижения заводских характеристик рекомендуется использовать А-95. Из-за большого рабочего объема мотор отличается низкой экономичностью.
В таблице приведены заводские сведения о расходе топлива в л/100 км для ряда автомобилей Land Cruiser. При реальных условиях эксплуатации расход выше на несколько литров. Неисправности двигателя лишь увеличивают затраты горючего.
| Автомобиль | Трансмиссия | Город | Трасса |
| J100 | МКПП, полный привод | 22,4 | 13,3 |
| J80 | АКПП, полный привод | 25,0 | 17,0 |
Модификации силового агрегата
В линейку FZ входили несколько моделей двигателей:
- Карбюраторный 1FZ-F, не оснащенный системами снижения токсичности выхлопа. Простота системы подачи смеси имеет обратную сторону – карбюратор требует регулировки. Карбюраторная модель предлагалась на некоторых рынках сбыта (например, в Объединенных Арабских Эмиратах) вплоть до начала XXI века.
- Несколько версий 1FZ-FE, отличающихся мощностью и конструкцией системы зажигания. В зависимости от региона сбыта могут оснащаться каталитическим нейтрализатором.
- Модификации на сжиженном газе, имеющие мощность всего 84 силы при 2350 об/мин. Крутящий момент составляет 294 Н*м при 1200 об/мин. Моторы встречаются на вилочных погрузчиках Toyota.
Достоинства и недостатки мотора 1FZ-FE
Положительные стороны двигателя 1FZ-FE:
Недостатки агрегата 1FZ-FE:
На какие автомобили ставился ДВС
Двигатель 1FZ-FE или 1FZ-F можно встретить на:
- Toyota Land Cruiser с кузовом J70 выпуска с 1992 по 2009 гг.;
- Toyota Land Cruiser с кузовом J80 сборки с 1992 по 2007 гг.;
- Toyota Land Cruiser с кузовом J100/J105 выпуска с 1998 по 2007 гг.;
- Lexus LX450 сборки с 1995 по 1997 гг. (единственный доступный вариант мотора);
- вилочных погрузчиках Toyota 5FG/5FD и 7FG/7FD, грузоподъемностью от 3,5 до 8 тонн.
Варианты тюнинга двигателя 1FZ-FE
Увеличенный рабочий объем с запасом прочности и невысокой мощностью подталкивают владельцев машин к модернизации 1FZ-FE. Перепрограммировать блок управления бесполезно, прибавка мощности до 10 сил никак не скажется на динамике, а крутящий момент и так высок на малых и средних оборотах.
Поэтому единственным адекватным направлением тюнинга является установка систем наддува (механического нагнетателя или турбины). Методика позволяет поднять мощность без заметного увеличения частоты вращения.
Турбо
Для 1FZ-FE существуют готовые комплекты китайского производства, собранные на базе турбин Garrett (лицензионных копий или созданных по мотивам). Мощность зависит от избыточного давления. При 300-320 силах удается сохранить ресурс двигателя. Дальнейшее увеличение характеристик требует переделки поршневой группы, что влияет на надежность мотора 1FZ-FE.
Возможен комбинированный метод доработки с наращивание объема и установкой турбины. За счет применения модернизированного коленчатого вала можно увеличить ход поршня до 115 мм, а объем – до почти 5 л.
Целесообразность подобного тюнинга под вопросом – на выходе получается мотор большого литража с 6 цилиндрами, обладающий огромной инерционностью и не способный развивать высокие обороты (пиковое значение – около 5000 об/мин).
Компрессор
В эпоху производства 1FZ-FE компания TRD выпускала набор, включающий в себя компрессор, радиатор, патрубки и крепления. Предприятие TRD является подразделением Toyota, поэтому все детали рассчитаны на монтаж на двигатель без доработки.
При сохранении поршневой группы мотор можно форсировать до 300 сил при сохранении исходной надежности. Основной проблемой является дефицит комплектов от TRD и их цена.
Регламент обслуживания силовой установки
Для двигателя 1FZ-FE подходит синтетическое или полусинтетическое моторное масло, соответствующее API не ниже SG (с конца 90-х гг. требование подняли до норматива SH) и имеющее вязкость 5W-30 либо 10W-30.
Допускается применение масла 5W-50 или 15W-40 (определяется состоянием мотора и климатом в регионе эксплуатации). Полный объем картера мотора – 8,0 л, при обслуживании сливается около 7,4 л смазки.
Сливать масло и менять фильтр рекомендуется через 6-8 тыс. км, а при тяжелых условиях эксплуатации – через 4-5 тыс. км. Проверка и корректировка зазоров клапанов проводится через 100 тыс. км. Цепь легко выдерживает свыше 300 тыс. км. Фильтр системы подачи воздуха выдерживает от 10 до 20 тыс. км.
В контуре охлаждения 1FZ-FE могут использоваться только антифризы на гликолевой основе, срок службы которых указывается производителем на таре.
Емкость системы составляет 13,2 л (при наличии на автомобиле дополнительного отопителя объем увеличивается до 14,2 л). Свечи зажигания рассчитаны на 20-30 тыс. км (тип не зависит от конструкции системы питания).
Типичные проблемы и неисправности ДВС 1FZ-FE
Распространенные поломки 1FZ-FE:
- Увеличенный расход масла с появлением дымного выхлопа из-за износа поршневых колец либо маслосъемных колпачков. Повышенный угар возможен при снижении зазора клапанов или прогаре седел, но в этом случае увеличивается расход топлива и падает динамика разгона.
- Течь масла через уплотнения или сальники из-за загрязнения системы вентиляции картера либо применения моторного масла с высокой текучестью вкупе с утратой эластичности или износом уплотнений.
- Нестабильные обороты холостого хода из-за загрязнения карбюратора либо дроссельной заслонки, на машинах с впрыском топлива изнашиваются и забиваются форсунки.
- Пропуски зажигания из-за неправильной регулировки распределителя, выхода из строя катушек, загрязнения клапана рециркуляции отработавших газов и соединительных трубок.
Ремонт силового агрегата
Разработанный в конце 80-х гг. прошлого века двигатель 1FZ-FE прост по конструкции. Для разборки и сборки не требуется специальный инструмент (для контроля затяжки гаек и болтов следует пользоваться динамометрическим ключом). Владелец может выполнять мелкий и средний ремонт своими силами в условиях гаража.
Ремонтопригодность
Двигатель 1FZ-FE имеет большой запас прочности и допускает капитальный ремонт с расточкой зеркал цилиндров, установкой ремонтной поршневой группы. Для самостоятельного обслуживания необходимо приобрести бумажную версию или загрузить электронный мануал.
Если владелец автомобиля не имеет навыков ремонта двигателей, то лучше обратиться в сервис – 1FZ-FE хоть и надежен, но неквалифицированное вмешательство может вывести его из строя.
Способы устранения поломок
Для проверки и корректировки зазоров на 1FZ-FE необходимо:
- Охладить двигатель, снять крышки свечей.
- Отвернуть винты крепления и демонтировать высоковольтные провода.
- Отключить разъемы датчиков положения дроссельной заслонки и холостого хода.
- Отсоединить трубку подачи антифриза к дроссельной заслонке, снять узел с коллектора впуска.
- Отсоединить вторую трубку циркуляции антифриза и полностью снять блок дросселя с двигателя.
- Отвернуть болты и снять крышку газораспределительного механизма.
- Провернуть коленчатый вал вручную до совпадения меток на шкиве и крышке цепного привода ГРМ (соответствует ВМТ для первого цилиндра).
- Убедиться в корректности установки поршня по меткам на шестернях распределительных валов, проверить зазоры щупом в соответствии со схемой.
- Провернуть коленчатый вал на полный оборот, проверить зазоры оставшихся клапанов. Сложнее всего выставить зазоры для последней пары клапанов заднего 6-го цилиндра. Для настройки потребуется снять распределитель зажигания (при наличии) и валы ГРМ. Процесс настройки подробнее показан в ролике. Для изменения зазора используются сменные шайбы. Всего выпускается 17 типоразмеров деталей.
Процедура замены ремней простая, предварительно не требуется снимать вентилятор и диффузор радиатора. Для корректировки натяжения используются съемные ролики на кронштейнах. В видео показана процедура установки новых ремней привода навесных агрегатов на Toyota Land Cruiser J80.
Отзывы владельцев о моторе 1FZ-FE
Несколько отзывов от владельцев авто с данным двигателем:
Дмитрий, 45 лет, Кострома: «Являлся владельцем Toyota Land Cruiser J80 с карбюраторным двигателем 1FZ-F. Машина использовалась для путешествий по бездорожью, расход бензина в среднем составлял 17 л на дорогах с твердым покрытием, на песке или в болоте – даже и не считал. Динамика как у старого грузовика – каждый обгон требовал расчета и длинной свободной встречной полосы».
Олег, 41 год, Архангельск: «В 2015 г. приобрел Land Cruiser J100 с 4,5-литровым мотором 1FZ-FE и автоматической коробкой. Машину использую для периодических выездов на природу, для повседневной эксплуатации автомобиль непригоден из-за высокого расхода бензина, который в городе легко переваливает за 25 л (переводить мотор на газ не хочется). Пробег по одометру составляет 350 тыс. км, угар масла не превышает 500 мл за 4-5 тыс. км».
Двигатель 1FZ-FE является специфической моделью, рассчитанной на применение на крупных внедорожниках. По современным меркам мотор устарел, расходует много топлива при малой мощности.
Целесообразность приобретения автомобиля с 1FZ-FE под большим вопросом, проще купить машину с более современной силовой установкой. А что вы думаете по этому поводу? Поделитесь своим мнением в комментариях! Сохраните статью в закладках, чтобы не потерять ее.
