Бензиновый двигатель 4ZZ-FE был создан в рамках развития серии моторов ZZ-FE, рассчитанных на бюджетные модели автомобилей. Агрегат построен на базе 1,6-литрового блока 3ZZ-FE, но отличается уменьшенным ходом поршня для снижения рабочего объема. Двигатель выпускался с 2000 по 2007 гг. как преемник «чугунной» линейки 4А и хорошо известен в РФ по автомобилям Corolla с кузовами Е120 и E150.
Технические характеристики мотора 4ZZ-FE
Конструктивно двигатель 4ZZ-FE идентичен 3ZZ-FE и 1ZZ-FE, отличаясь только объемом, характеристиками и геометрическими размерами ряда деталей. Для изготовления головки и блока цилиндров использован алюминиевый сплав. Ось цилиндров наклонена относительно вертикали из-за компоновочных требований.
Двигатель 4ZZ-FE оснащен двумя распределительными валами, расположенными под съемной крышкой на верхней части головки. Привод ГРМ цепной с планками успокоителей и гидромеханическим натяжным приспособлением, для выставления фаз на шестернях имеются метки. Мотор имеет 4-клапанную схему газораспределения, диаметр тарелок впускных и выпускных клапанов – 34 и 29,5 мм соответственно.
Зеркала цилиндров 4ZZ-FE выполнены в виде чугунной тонкостенной детали, залитой в тело блока. Рубашка охлаждения открытого типа, обеспечивает бесперебойный теплоотвод и ускоряет прогрев двигателя. Конструкция блока не предусматривает капитальный ремонт с расточкой, но есть методы восстановления моторов с установкой новых гильз в расточенные цилиндры.
Для циркуляции жидкости использован насос с приводом от ремня навесных агрегатов. Двигатель 4ZZ-FE оснащен регулятором фаз с гидравлической муфтой, установленной на вал впуска. Коленчатый вал вращается на 5 опорах, имеющих сменные вкладыши. Для повышения жесткости введена единая крышка коренных опор.
Двигатель 4ZZ-FE использовался в связке только с механической коробкой передач, поэтому он оснащен маховиком со съемным зубчатым венцом для передачи мощности от стартера. На 4ZZ-FE ставились укороченные поршни из алюминия. Коленчатый вал отличается от 3ZZ-FE – для снижения объема за счет другого радиуса кривошипов уменьшен ход поршня.
Мотор оснащен шатунами со съемными крышками, которые не являются взаимозаменяемыми. На шатунах и крышках имеется маркировка для точной идентификации принадлежности деталей при сборке. Для изготовления шатунов используется сталь с добавкой ванадия.
На 4ZZ-FE используется стандартная система смазки с подачей масла под давлением только к нагруженным деталям. Насос шестеренчатого типа с приводом от коленчатого вала, предусмотрен редукционный клапан. В системе смазки имеется сменный фильтр – никаких оригинальных решений в 4ZZ-FE нет. Двигатель оснащен системой распределенного впрыска топлива с насосом, расположенным в топливном баке. Катушки зажигания установлены в свечных колодцах, оснащены резиновыми уплотнительными элементами.
Двигатель 4ZZ-FE имеет вертикальное расположение каналов впуска, камера сгорания выполнена в виде усеченного конуса. Внутри блока предусмотрены каналы для циркуляции воздуха и снижения потерь мощности из-за изменения объемов под поршнями при работе двигателя. На кромках днища поршня коническая плоскость для улучшения газообмена.
Мотор 4ZZ-FE оснащался системой снижения токсичности отработавших газов с нейтрализатором и датчиками кислорода, что позволило уложиться в нормативы стандарта Евро-4 (на ранних сериях выхлоп соответствовал Евро-3).
Основные характеристики 4ZZ-FE:
- компоновочная схема – рядная;
- количество цилиндров – 4;
- рабочий объем – 1398 см³;
- степень сжатия – 10,5;
- диаметр цилиндра и ход поршня – 79х71,3 мм;
- мощность – 97 сил при 6000 об/мин;
- крутящий момент – 130 Н*м при 4400 об/мин;
- масса мотора – около 125 кг.
Расход топлива
Двигатель 4ZZ-FE имеет высокую степень сжатия, предусматривающую использование бензина сорта А-95. Заправка А-92 нецелесообразна – экономия на стоимости топлива с пониженным ОЧ будет перекрыта повышенным расходом.
Экономичность двигателя 4ZZ-FE напрямую зависит от условий эксплуатации, стиля управления, навыков водителя и общего технического состояния автомобиля. В таблице приведены заводские данные для ряда машин с 4ZZ-FE, в реальных условиях расход может отклоняться в большую сторону на 10-20%.
| Модель | Городской цикл | Трасса | Смешанный |
| Auris | 8,7 | 5,9 | 6,9 |
| Corolla E150 седан | 8,6 | 5,7 | 6,7 |
| Corolla E120 универсал | 8,4 | 5,8 | 6,7 |
| Corolla E110 универсал | 9,0 | 5,8 | 6,9 |
Преимущества и недостатки 4ZZ-FE
Ресурс и надежность 4ZZ-FE напрямую зависят от качества обслуживания и условий эксплуатации. При регулярной замене масла и отсутствии перегревов моторы спокойно выдерживают свыше 450 тыс. км без падения компрессии и появления нарастающего угара масла. Повышенный уровень вибраций в режиме холостого хода наблюдается только при срабатывании вентилятора на радиаторе – электроника автоматически увеличивает обороты для поддержки напряжения в бортовой сети автомобиля.
Основным недостатком 4ZZ-FE можно назвать одноразовость многих элементов. Завод не предлагал эксплуатацию мотора на протяжении десятилетий.
Большинство деталей не имеет запаса прочности, часть болтов нельзя использовать повторно. Например, болты шатунных крышек одноразовые, при монтаже затягиваются с усилием, приводящим к их удлинению.
В ряде публикаций к недостаткам 4ZZ-FE относят малую ширину коренных и шатунных шеек коленчатого вала. С другой стороны – случаи обрыва вала не зарегистрированы, а при соблюдении правил эксплуатации поверхности шеек сохраняют допустимую геометрию и через 400-450 тыс. км.
Двигатель 4ZZ-FE распространен на вторичном рынке. В случае фатального повреждения или износа блока всегда можно найти контрактный экземпляр в хорошем состоянии.
При замене мотора требуется внести соответствующую отметку в документы на автомобиль – двигатель является номерным агрегатом и в случае обнаружения расхождения у владельца будут проблемы.
На какие автомобили ставили ДВС
Двигатель модели 4ZZ-FE можно встретить на автомобилях:
- Toyota Corolla E110 после рестайлинга 2000 г.;
- Toyota Corolla E120 вплоть до прекращения сборки в 2007 г.;
- Toyota Corolla E150 первых лет выпуска;
- Toyota Auris на базе Corolla E150.
Тюнинг двигателя
Целесообразность повышения мощности 4ZZ-FE находится под большим вопросом – двигатель ставился на машины с далеко не лучшими характеристиками управляемости и откровенно слабыми тормозами.
Пытаться перепрограммировать блок управления нет смысла – прибавка мощности будет очень небольшой.
В теории, возможна установка турбины с максимальным давлением наддува до 0,5 бара с заменой системы выхлопа.
В начале 2000-х гг. существовал заводской набор от Toyota Racing Development для установки на 1ZZ-FE, который можно приспособить и на 4ZZ-FE. Для 1,8-литрового двигателя прирост мощности за счет турбины составлял около 40 сил, а момента – на 50-52 Н*м. Доработка даст результат и на моторе меньшего объема, но снизит надежность 4ZZ-FE.
Еще один вариант тюнинга – замена коленчатого вала и поршневой группы на детали от 1ZZ-FE, что позволит довести мощность до 120-140 сил, стандартных для 1ZZ-FE. Но вместо инвестиций в доработку 1,4-литрового двигателя разумнее приобрести мотор с большим потенциалом для тюнинга.
Обслуживание мотора 4ZZ-FE
Двигатель 4ZZ-FE необходимо обслуживать ежегодно либо через 8-10 тыс. км пробега. Ряд владельцев производит замену масла, ориентируясь на количество проработанных часов. Масла на синтетической основе теряют исходные характеристики через 230-250 часов. Полная емкость системы смазки составляет 4,2 л вместе с фильтром, при обслуживании сливается около 3,7-3,8 л. Для двигателя рекомендованы моторные масла с вязкостью 5W-30, соответствующие API не ниже SL.
Поскольку 4ZZ-FE чувствителен к перегреву, то нужно соблюдать регламент замены антифриза. Заводская жидкость рассчитана на 180 тыс. км пробега, но в дальнейшем оригинальный антифриз нужно менять уже через 80 тыс. км.
Срок службы цепи на 4ZZ-FE разный – некоторые владельцы сталкивались с проблемой растяжения через 100 тыс. км, другие спокойно проезжали свыше 150 тыс. км на заводском комплекте деталей. Компания Toyota не регламентировала периодичность замены цепи привода ГРМ на 4ZZ-FE.
Поломки и проблемы
В большинстве публикаций о 4ZZ-FE перечисляются одинаковые недостатки – большой расход масла, вибрация при работе, низкий ресурс цепи. Но владельцы машин с таким двигателем практически никогда не сталкиваются с описанными выше проблемами, отмечая лишь повышенную вибрацию при работе в режиме холостого хода. Мотор 4ZZ-FE требователен к качеству обслуживания – при нарушении регламента и использовании суррогатов вместо качественных технологических жидкостей он выйдет из строя достаточно быстро.
Двигатель 4ZZ-FE снят с производства в 2008 г., соответственно из-за возраста появляются проблемы с резиновыми элементами. Имеются нарекания на течь масла через задубевшие сальники, появляются проблемы с работой катушек из-за разрушенных резиновых изоляторов. Повышенный расход масла отмечается только в случае движения со скоростью свыше 120 км/ч, в остальных ситуациях угар является следствием сильного износа поршневой группы или маслосъемных колпачков.
Распространен миф о загрязнении впускной системы 4ZZ-FE нагаром. Проблема возможна только при повышенном расходе масла и общем износе двигателя. В остальных случаях нагар всегда смывается бензином, который подается форсунками во впускной коллектор.
Бесспорно, со временем придется промывать дроссельную заслонку, но такая проблема характерна для любого двигателя с пробегом.
Ремонт силового агрегата 4ZZ-FE
Простота конструкции 4ZZ-FE позволяет выполнять многие работы по ремонту своими силами. Естественно, что дефектовку валов и блока, а также установку гильз нужно проводить в условиях специализированного сервиса. Но замену цепи или навесного оборудования можно выполнить самостоятельно либо в небольшой гаражной мастерской.
Примерный алгоритм замены цепи:
- Приобрести комплект запасных частей, в который помимо цепи должны входить шестерни, натяжитель, успокоитель и новая муфта регулятора фаз, а также желательно – лобовой сальник коленчатого вала.
- Сбросить давление топлива и отключить батарею.
- Снять нижний кожух двигателя, предварительно убрав правое переднее колесо.
- Демонтировать клапанную крышку и слить антифриз.
- Отвернуть крепления приемной трубы и снять ремень привода внешних агрегатов.
- Демонтировать генератор и расширительный бачок системы охлаждения.
- Вывесить силовой агрегат и снять опору двигателя.
- Демонтировать детали, препятствующие демонтажу лобовой крышки – кронштейн натяжного ролика, основание опоры, помпу системы охлаждения.
- Вывести поршень первого цилиндра в ВМТ и снять шкив, предварительно вставив фиксатор коленчатого вала.
- Снять лобовую крышку и демонтировать детали привода распределительных валов, не допуская их поворота.
- Установить новую цепь, совмещая метки на шестернях с окрашенными звеньями.
- Смонтировать остальные детали в обратной последовательности и залить антифриз. В ролике показан более детальный процесс замены цепи на двигателе 4ZZ-FE, установленном на автомобиле Toyota Corolla E120.
Двигатель 4ZZ-FE является типичным детищем компании Toyota – простой по конструкции, технологичный, достаточно надежный и не рассчитанный на капитальный ремонт. При надлежащем уходе мотор способен пройти свыше 400-450 тыс. км с минимальным количеством поломок.
В случае необратимого повреждения двигатель всегда можно заменить, выбор 4ZZ-FE на разборках достаточно широк даже через 16 лет после прекращения производства мотора.
Сохраните статью в закладках, чтобы полезная информация всегда была под рукой.
