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.

Мотор 1UZ-FE подвергался доработкам два раза. В 1995 году в цилиндрах была повышена степень сжатия топливной смеси до значения 10.4, а в конструкцию поршней и шатунов внесли незначительные изменения с целью уменьшения их веса. Это позволило увеличить мощность агрегата на 5 л.с. и добавить 10 единиц крутящему моменту. Намного серьезнее двигатель был переработан в 1997 году, когда его оснастили новыми распредвалами с фирменной тойотовской системой VVT-i, алюминиевым впускным коллектором и усиленными шатунами. Система зажигания мотора стала полностью электронной: трамблеры заменили датчиками Холла, а каждый цилиндр снабдили индивидуальной катушкой. Еще на одну десятую была увеличена степень сжатия. В итоге прирост мощности 1UZ-FE V8 составил почти 30 л.с., крутящий момент поднялся до значения 407 Нм.

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.

Параметр	Значение
Компания-производитель	Toyota Motor Corporation
Годы выпуска	1989-1995	1995-1997	1997-2002
Модель ДВС	1UZ-FE, бензиновый		1UZ-FE VVT-i, бензиновый
Конфигурация цилиндров	V-образная, под углом 90°
Количество цилиндров	8
Рабочий объем, см3	3968
Диаметр цилиндра, мм	87,5
Ход поршня, мм	82,5
Степень сжатия	10,0	10,4	10,5
Количество клапанов на цилиндр	4 (2 на впуск и 2 на выпуск)
Тип механизма газораспределения	DOHC, с верхним расположением двух валов		DOHC, с верхним расположением двух валов и системой VVT-i
Последовательность срабатывания цилиндров	1-8-4-3-6-5-7-2
Макс. мощность ДВС, л.с. / частота вращения вала, об/мин	256 / 5400	261 / 5400	290 / 6000
Макс. крутящий момент, Нм / частота вращения вала, об/мин	353 / 4600	363 / 4600	407 / 4000
Тип системы питания ДВС	Распределенный электронный впрыск
Тип системы зажигания ДВС	Бесконтактная, с 2 катушками и 2 трамблерами		Электронная, с отдельными катушками на каждый цилиндр
Тип системы смазки	Комбинированная, частично под давлением и частично - разбрызгиванием
Тип системы охлаждения	Жидкостная, закрытого типа с принудительной циркуляцией
Рекомендованное октановое число бензина	95
Тип агрегатируемой с ДВС трансмиссии	4-ступенчатая АКПП		5-ступенчатая АКПП
Вес изделия, кг	225	220	226
Материал БЦ и ГБЦ	Алюминиевый сплав
Материал поршней	Алюминиево-кремниевый сплав
Соответствие экологическим нормам	-		ЕВРО 2
Ресурс двигателя по пробегу (примерный), тыс. км	350-400

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.

Второй проблемный узел — водяная помпа, установленная глубоко в развале БЦ. Изгибающий момент от ремня постоянно воздействует на устройство, со временем лишая его герметичности. Причем снаружи обнаружить начало протекания непросто из-за глубины расположения насоса. Заставлять владельца проверять состояние этого узла должно любое снижение уровня жидкости в бачке. Пренебрежение проверкой может привести к обрыву ремня ГРМ из-за попадания на него капель антифриза и кристаллизации их под воздействием высоких температур.

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/.