Как работает тойота мотор

Обновлено: 07.01.2025

Двигатели Toyota – справочник покупателя

Нет никакой необходимости в маркетинговых исследованиях, чтобы определить ожидания покупателей автомобилей Тойота. Безусловно, все они рассчитывают на долговечность - заслуга простых двигателей. Впрочем, сегодня этого порой уже недостаточно.

Чтобы продать большее количество автомобилей, приходится привлекать динамикой и низким расходом топлива. Здесь перевес на стороне агрегатов, оснащенных современным оборудованием. Однако, сложная конструкция зачастую идет в паре с меньшей отказоустойчивостью либо с огромными затратами на содержание. Как на этом фоне выглядят моторы Тойоты?

В ассортименте японского производителя легко найти очень удачные двигатели, но не обошлось и без просчетов. Рекомендаций достоин литровый двигатель (в течение нескольких последних лет производится практически в неизменном виде), серия агрегатов 1.6-2.0 ZR и большие бензиновые V6 и V8. Все они совершенны и долговечны!

1.0 R3 – громкий, но стойкий

Несложная конструкция и высокая прочность двигателя объемом 1,0 литр способствовали успеху Yaris и Aygo. Недостатки? Прежде всего, низкая культура работы (шум и вибрации). В соответствии с современными стандартами, литровый двигатель Тойота можно назвать устаревшим – не имеет непосредственного впрыска и наддува, а система управления фазами газораспределения контролирует только впускной вал. Конечно, в этом есть как хорошие, так и плохие стороны.

Блок имеет три цилиндра, алюминиевые блок и головку. Для привода ГРМ используется цепь. Масса двигателя – 69 кг.

Литровый двигатель сложно рекомендовать для Яриса, если вы любите динамичное вождение, часто передвигаетесь с полной загрузкой или действительно много ездите. Нехватка мощности ощущается, а попытка «пришпорить» только создает «лишний шум». С другой стороны, спокойное вождение благоприятно сказывается на расходе топлива (почти на литр меньше, чем в Yaris 1.3) и позволяет избежать веера неисправностей.

А что может пойти не так? Например, довольно быстро изнашивается сцепление (иногда его приходится менять уже после 50 000 км). Часто выходит из строя насос охлаждающей жидкости. Бывает, что мотор начинает потреблять много масла. Но это проблема встречается в автомобилях, прошедших свыше 200 000 км. Перевешивающим преимуществом послужит относительно простая конструкция, которая не требует от механика специальных знаний или инструментов.

- простая конструкция
- высокая прочность
- низкие затраты на ремонт
- низкий расход топлива
- небольшой собственный вес

- невысокий запас тяги
- вибронагруженность (три цилиндра без балансировочных валов) и шумность

1.6-2.0 ZR – отличный выбор!

Семейство ZR представлено тремя блоками - объемом 1.6, 1.8 и 2.0. Они изготовлены из алюминия (масса блока и головки 1.8 равна 97 кг), имеют два распределительных вала и цепной привод ГРМ.

Об их высоком качестве свидетельствует тот факт, что с момента внедрения и до сегодняшнего дня (они предлагаются уже более 10 лет) не было сделано практически никаких изменений. Единственное усовершенствование – это система управления клапанами Valvematic (с 2008 года). Она позволяет регулировать ход клапана в диапазоне от 1 до 11 мм, что обеспечивает более плавную работу и экономию топлива на низких оборотах.

Еще одно доказательство долговечности – это сравнительно невысокая стоимость контрактных агрегатов с небольшим пробегом. Это означает, что на них практически нет спроса.

Двигатели серии ZR – одни из наименее проблемных за последние годы. Их можно найти в различных моделях Тойота – от компактов до внедорожников.

Даже спустя длительное время довольно сложно говорить о типичных неисправностях. В 1.6 VVT-i с самого начала иногда сдавались гидравлические толкатели клапанов. Порой возникала необходимость замены насоса охлаждающей жидкости или прокладки под головкой блока. Чаще ремонтировать приходится двигатели с сомнительной историей обслуживания. Однако, все это не способно испортить хорошее мнение об этих агрегатах.

Стоит отметить, что, хотя динамика с такими моторами и кажется не плохой, но автомобиль не показывает хороших результатов во время агрессивного вождения. Эти двигатели для спокойных водителей.

- приличная надежность
- приемлемые динамические характеристики
- умеренный расход топлива (по отношению к мощности)
- удовлетворительная культура работы

- ограниченный список возможных вариантов объема и мощности

3.5 и 4.0 GR – большие и долговечные

Минивэнам и внедорожникам не обязательно использовать дизельные двигатели. Надежный бензиновый агрегат в долгосрочной перспективе дешевле в содержании и определенно создает меньше проблем.

Тойота специализируется не только на популярных малых объемах, но и больших. Такие агрегаты пользуются спросом в больших седанах, внедорожниках и фургонах. V8 UZ вошел в историю, как практически несокрушимый!

Из более новых моторов можно выделить серию GR, которая включает мотор 4.0 (Prado) и 3.5 (Toyota Camry, Highlander). Несмотря на то, что двигатели сохранили непосредственный впрыск и не имеют наддува, их нельзя назвать устаревшими. Ряды цилиндров имеют угол развала 60 градусов, а чугунные гильзы впрессованы в блок.

Четырехлитровый двигатель был адаптирован для продольной сборки и используется на внедорожниках.

Отказы? В 4.0 порой пробивает прокладку ГБЦ. Немного более длинный список имеет 3.5. Довольно часто отказывает насос охлаждающей жидкости и приходится менять катушки зажигания (до 2010 года). Проблемы порой доставляет и муфты VVT-i – шум, неисправности датчика. Впрочем, обычно эти недостатки не слишком дороги в устранении.

- сравнительно простая конструкция
- хорошая долговечность
- достойная динамика
- низкий уровень шума и вибраций

- высокий расход топлива (в сравнении с дизельным двигателем)
- недостаточно эффективен в сочетании со старой 4-ступенчатой автоматической коробкой передач

Турбодизель 1.4 D-4D – экономичный и долговечный

Удачная и сравнительно простая конструкция, высокая популярность (в Европе), низкие эксплуатационные расходы. Покупка даже 10-летней Тойоты с дизельным 1.4 – небольшой риск!

Турбодизель 1.4 имеет 4 цилиндра, алюминиевые блок и головку, а так же непосредственный впрыск Common Rail (давление 1600 бар).

Двигатель 1.4 D-4D – это жемчужина в ассортименте Toyota. В отличие от остальных японских дизельных моторов, риск дорогостоящего ремонта здесь действительно невелик. В этом заслуга не только сравнительно простой и удачной конструкции, но и высокой популярности, что позволило механикам набить руку.

Это первый дизельный агрегат Тойота с алюминиевым блоком. В «сухом» состоянии он весит 99 кг. 1.4 D дебютировал в 2001 году под капотом Ярис первого поколения.

С тех пор многое изменилось, например, нормы выбросов – от Евро-3 до Евро-6. Но кроме введения сажевого фильтра и пьезоэлектрических форсунок (и то, и другое удорожает эксплуатацию), силовая установка не претерпела существенных модернизаций.

Высокая оценка не означает, что машину можно покупать вслепую. Многие экземпляры уже прошли свыше 300 000 км, а это может означать расходы, как минимум, на восстановление турбины или форсунок.

Часть двигателей 2004-2006 года охватывает проблема повышенного расхода масла (причина в поршнях), другим требуется перепрограммирование ЭБУ. Важно отметить, что Тойота по-прежнему бесплатно устраняет некоторые сбои в рамках сервисной акции.

- высокая долговечность
- простая конструкция
- низкие эксплуатационные расходы
- достаточно хорошая производительность
- невысокий расход топлива

- хлопоты с фильтром твердых частиц
- дорогостоящая замена пьезоэлектрических форсунок

Рискованные двигатели

Японский производитель не избежал просчетов. Среди бензиновых агрегатов их мало, но они есть. Когда Тойота предложила систему изменения фаз газораспределения VVT-i, появились проблемы с вариаторами. К счастью, недуг оказался недорогим в устранении.

Среди более новых бензиновых моторов можно выделить 1.33. Он дебютировал в 2009 году. Двигатель изначально собирал лестные отзывы. Он оказался экономичным и динамичным. Однако довольно быстро обнаружились изъяны: помимо дефектного лямбда-зонда появлялся нагар на поршнях. Для ремонта требовался демонтаж головки блока, что увеличивало расходы. Другой дефект – проблемы с компрессией.

Двигатели объемом 1,6 и 1,8 л серии ZZ имеют склонность к повышенному расходу масла (доработали в 2004 году).

Проблемы с дизельными двигателями начались с появлением системы впрыска Common Rail. Первые варианты (90 и 110 л.с.), как сравнительно простые, еще не были худшими. Вместе с тем, дополнительные компоненты, такие как двухмассовый маховик, турбина с регулированием потока выхлопных газов и сажевый фильтр, значительно увеличивали эксплуатационные расходы. К этому добавились издержки на топливные форсунки и другое оборудование, сопутствующее более современному впрыску. К счастью, чугунный блок и ременный привод ГРМ оказались прочными.

Полная противоположность этому двигатели серии AD - 2.0 и 2.2, появившиеся в 2005 году. Оборудование значительно улучшилось, однако алюминиевый блок в процессе эксплуатации подвергался эрозии. Первый ремонт возможен, но требует больших затрат. Двигатель был значительно переработан в 2010 году.

В последние годы были представлены турбодизели BMW, которые сегодня получают нелестные отзывы.

Проблемы затронули и 3.0 D-4D (Prado и Hilux). Это хороший двигатель, но все чаще вызывают беспокойство форсунки. Проблемы с ними заканчиваются повреждением цилиндров.

Заключение

В Тойота вы имеете право рассчитывать на идеальные силовые агрегаты, и вы их легко найдете. Предвидя тенденции, компания практически отказалась от дальнейшего развития дизельных моторов, сделав ставку на гибриды.

Приус, как работает гибрид?

Prius

Японские конструкторы смогли разработать гибридный агрегат для моделей Toyota Prius, использующий полезную работу трех двигателей. Они функционируют благодаря одноосному редуктору. Рассмотрим принцип работы и устройство гибридного двигателя Тойота Приус.

Из чего состоит гибридный двигатель Тойота Приус?

Для того чтобы разобраться, как работает гибридный Тойота Приус, понадобится ознакомиться с базовыми компонентами установки. Она включает в себя бензиновый мотор и два мотор-генератора.

Принцип действия ДВС основан на использовании цикла Аткинсона. В качестве топлива допускается использовать бензин марок АИ-92 и АИ-95. Силовой агрегат отличается сниженным уровнем токсичности, экономичным расходом и высоким коэффициентом полезного действия. Функционал планетарной передачи позволяет передавать вращательный момент на колеса автомобиля, а также обеспечивать работу мотор-генератора. Это способствует выработке электрической энергии для поддержания заряда аккумуляторной батареи, функционирования климатической установки и других электроприборов.

Мотор-генератор №1 и №2

Первый предназначен для запуска ДВС, выступая в роли классического стартера. Также он обеспечивает работу мотор генератора №2, при снижении заряда АКБ. Еще одной функцией электродвигателя №1 является выработка электрической энергии для передачи заряда аккумуляторной батареи.

Второй мотор-генератор обеспечивает непосредственную передачу вращательного момента на колеса, беря энергию из ВВБ.

Принцип работы электромоторов Тойота Приус основан на взаимодействии электромагнитных полей. Для этого используются мощные неодимовые магниты в роторе. Обмотка статора состоит из медных проводников. Оборудование может работать в двух режимах:

Генераторный – происходит выдача трехфазного переменного напряжения с выводов статора. Оно преобразуется в постоянное, за счет применения конвертора. В дальнейшем выработанная энергия направляется на поддержание работы электрооборудования и заряд АКБ;

Двигательный – мотор-генератор получает трехфазное питание на обмотку статора, далее начинает вращаться ротор. Это происходит за счет взаимодействия магнитных полей. В результате получается кинетическая энергия.

Сложная конструкция планетарного механизма обеспечивает качественное функционирование гибридной установки. Редуктор разработан таким образом, чтобы подключать бензиновую установку исключительно для обеспечения работы генератора или вращения колес. При этом последний режим используется только при наборе оптимального числа оборотов 2ZR-FXE. Указанный показатель находится на уровне от 2000 об/мин.

Принцип распределения работы моторов Тойота Приус гибрид, благодаря конструкции планетарного механизма, выглядит следующим образом:

передвижение машины на низких скоростях осуществляется на электротяге;
для обеспечения набора скорости и ее поддержания используется дополнительная энергия от генератора, который двигается с помощью ДВС.

При этом главной чертой планетарного устройства является отсутствие непосредственной связи между бензиновым агрегатом и приводом колес.

Описание режимов работы гибридной силовой установки

В указанном разделе рассмотрим, как работает гибридная установка Тойота Приус в различных режимах. Среди них:

начало перемещения с запуском ДВС;

старт на электротяге и движение на высокой скорости;

запуск 2ZR-FXE на ходу;

Начало движения с запуском ДВС

Данный режим используется при недостаточном заряде АКБ для старта с места Тойота Приус. В этом случае гибрид работает следующим образом:

За счет действия мотор генератора №1 осуществляется вращение планетарного механизма, который запускает двигатель внутреннего сгорания;
Силовой агрегат внутреннего сгорания начинает разгонять мотор-генератор №1, что сопровождается переходом последнего в генераторный режим. Далее происходит выработка требуемого количества электрической энергии для заряда АКБ и обеспечения работы второго мотор генератора; -FXEможет работать исключительно для обеспечения работы первого мотор генератора и поддержания требуемого напряжения в электрической сети Тойота Приус.

Старт на электротяге и езда на высокой скорости

Электротяга гибридной установки Toyota Prius работает при старте машины с места в следующей последовательности:

Езда начинается при заглушенном бензиновом агрегате;
Электродвигатель №2 приводит в движение колеса и электромотор №1 через шестеренчатую передачу планетарного механизма. Указанный процесс обеспечивается запасенной энергией аккумуляторной батареи. При этом происходит преобразование напряжения из постоянного в переменное.

Для обеспечения движения Приус на высокой скорости, когда достигаются допустимые обороты электродвигателя №1, используется следующий принцип:

Мотор-генератор №2 посредством шестерен переключается на вращение первого с кратностью 2.6;
Это обеспечивает уменьшение скорости вращения электромотора №1 в 2.6 раз, по отношению ко второму. Максимально допустимое число оборотов для первого электродвигателя составляет шесть тысяч, набираемых при скорости в 64 км/ч.

Запуск ДВС на ходу

Принцип работы гибрида Тойота Приус с запуском 2ZR-FXE в процессе движения выглядит следующим образом:

Бензиновый силовой агрегат включается в момент остановки мотор генератора №1, который тормозится за счет изменения направления электромагнитного потока в противоположную сторону относительно вращения ротора. При этом запуск мотра происходит благодаря снятию вращающегося момента с колес автомобиля;
После набора оборотов двигателем внутреннего сгорания, происходит совпадение направлений вращения всех агрегатов гибридной установки. При равенстве числа оборотов будет наблюдаться равномерное распределение сил на вращение колес;
При увеличении оборотов ДВС, в сравнении с электромотором №2, будет наблюдаться рост вырабатываемой электроэнергии мотор генератором №1. Она распределяется на зарядку АКБ и поддержание дальнейшего движения, за счет передачи энергии на электродвигатель №2.

Задний ход

За езду автомобиля Тойота Приус задним ходом отвечает мотор-генератор №1. В момент заглушенной установки внутреннего сгорания, первый электромотор переходит в двигательный режим. Это сопровождается противоположным вращением относительно мотор-генератора №2. При этом планетарная ось фиксируется на месте, а вращающий момент с первого электродвигателя передается ко второму, посредством шестеренчатой передачи планетарного механизма. Происходит вращение электромотора №2 в обратную сторону, что сопровождается движением автомобиля задним ходом.

При запущенном бензиновом агрегате, для передвижения задним ходом необходимо увеличить число оборотов электродвигателя №1 относительно двигателя внутреннего сгорания.

Заключение

Конструкция гибрида Toyota Prius позволяет получить экономию топлива за счет следующих факторов:

Гибридный автомобиль Тойота Приус: устройство, принцип работы

Благодаря своей экономичности и надежности гибридные автомобили Тойота вызывают огромный интерес у потребителя. Плавный ход и устойчивость на дороге, оказывается, далеко не все достоинства этого японского автомобиля. Отличные ходовые качества машины удивительно сочетаются с экономичным расходом топлива. Работу гибридного автомобиля Тойота Приус обеспечивают два источника мощности: электромотор и двигатель внутреннего сгорания (ДВС).

Содержание статьи (закрыть)

Устройство гибридного автомобиля

Давайте попробуем разобраться, каким образом при повышении мощности машина может расходовать бензин на уровне малолитражки. Устройство гибридного автомобиля Тойота Приус состоит из:

двигателя внутреннего сгорания (ДВС);
электромотора;
планетарного редуктора (делителя мощности);
генератора;
инвертора;
аккумуляторной батареи.

ДВС и электромотор могут работать одновременно, поочередно и дополнять друг друга при необходимости. В гибридном устройстве, крутящий силовой момент на колеса может передаваться от электромотора и ДВС напрямую в различных пропорциях.

Одним из главных достоинств Приуса можно считать то, что в отличие от электромобилей, для зарядки гибридного автомобиля не требуется подключение к сети питания. Процессор, управляющий всеми действиями машины, подзаряжает при необходимости аккумулятор от ДВС.

Принцип работы гибридного автомобиля

Основная задача инженеров Toyota состояла в том, чтобы создать экономичную машину, которая на трассе не уступала бы мощным «железным коням», но при этом имела бы небольшой расход двигателя. Для этого было использовано сочетание ДВС и электромотора. Чтобы достичь максимальной эффективности, в Тойоте Приус оба источника мощности могут работать отдельно, вместе и параллельно.

Итак, принцип работы гибридного Тойота Приус. Запуск двигателя и разгон автомобиля производится с помощью тягового электромотора. Он вращает внешний сателлит планетарного редуктора и передавая, таким образом, крутящий момент на колеса. Но на аккумуляторе далеко не уедешь. Поэтому, как только автомобиль набрал скорость, в дело включается ДВС.

Совместное использование электромотора и ДВС позволяют добиться максимального КПД (коэффициента полезного действия) всей системы, поскольку. При нажатии на тормоз двигатель внутреннего сгорания отключается и происходит так называемое рекуперативное торможение (вся энергия от сопротивления преобразуется в электрическую), при котором электродвигатель, работая в режиме генератора, заряжает аккумуляторную батарею.

Если автомобилю снова требуется повышенная мощность, например для обгона, вновь включается электромотор, энергии которого вполне хватает для резкого набора скорости. Схемы работы гибридных автомобилей были рассчитаны для увеличения экономичности авто и снижения выброса углекислого газа в атмосферу. При повышении расхода топлива (при нажатии на педаль газа), управляющий компьютер посылает сигнал на делитель мощности и включает электрический источник, что позволяет ДВС работать в режиме без нагрузок.

Toyota обладают уникальной надежностью и гибкостью, поскольку управление движением производится большей частью по проводам, минуя использование сложных узлов и агрегатов. Кстати, в гибриде Тойота Приус генератор выполняет роль стартера, и помогает «раскрутить» ДВС до необходимых 1000 оборотов.

Режим работы двигателя

Старт. Перемещение при помощи только электрической тяги.
Движение с постоянной скоростью. В этом случае производится передача крутящего момента на генератор и колеса.
Генератор, при необходимости, подзаряжает аккумулятор и передает энергию на электромотор. При этом происходит суммирование крутящих моментов обоих тяговых установок.
Форсированный режим. Электромотор, получая дополнительное питание от генератора, усиливает мощность бензинового двигателя.
Торможение. Гибрид тормозит большей частью при помощи электродвигателя. Однако при сильном нажатии на педаль, задействуются гидравлические узлы, и торможение происходит обычным способом.

Двигатель (ДВС)

В середине 50 годов прошлого столетия инженер Ральф Миллер предложил усовершенствовать идею Джеймса Аткинсона . Суть идеи выражалась в повышении эффективности ДВС путем сокращенного хода сжатия. Именно этот принцип, который теперь часто именуют циклом Миллера/Аткинсона, используется в гибридных двигателях компании Тойота.

Итак, Тойота Приус гибрид, как работает двигатель этого автомобиля. В отличие от других моделей ДВС, процесс сжатия в цилиндре начинается не в момент начала движения поршня вверх, а несколько позже. Поэтому перед закрытием впускных клапанов часть смеси из топлива и воздуха выходит обратно во впускной коллектор, что позволяет увеличить время, в которое используется энергия давления расширяющих газов. Все это обуславливает значительное повышение КПД двигателя, увеличение экономичности агрегата, а также повышает крутящий момент.

Характеристики двигателя:

Электромотор автомобиля Тойота

Конструкция гибридного синергетического привода предусматривает использование тягового электродвигателя. Мощность электромотора Тойота Приус- 56 кВт, 162 Нм. Этот агрегат обеспечивает движение автомобиля со старта и до набора постоянной скорости, включается, когда машина идет на обгон и участвует в торможении. Вся система Тойоты Приус продумана до мельчайших деталей. Зарядка гибридного автомобиля осуществляется в процессе движения, от ДВС через управляющий генератор.

Аккумуляторная батарея

Гибрид оснащен двумя аккумуляторами (основным высоковольтным и вспомогательным), оба находятся в багажнике автомобиля. Основное устройство аккумуляторной батареи автомобиля изготовлено из никель-металл-гидридного сплава и имеет емкость 6,5 А/ч, напряжение 201, 6 В. Этот агрегат имеет собственную систему охлаждения. Внутри высоковольтной батареи находится контроллер, управляющий процессом зарядки каждой ячейки (блока) всего 168 ячеек.

Расход и восстановление энергии аккумулятора контролирует управляющий процессор автомобиля. Аккумуляторная батарея Тойоты Приус не требует подзарядки от электрической сети, этот процесс осуществляется во время движения и торможения (большей частью) транспортного средства.
Вспомогательный аккумулятор: 12 В (35 А/ч, 45 А/ч, 51 А/ч).

Заключение

Несмотря на достаточно высокую стоимость, гибридные автомобили вызывают все больше интереса у покупателей. В сравнении с другими гибрид-автомобилями, Тойота Приус действительно потребляет значительно меньше топлива, и обладает низким уровнем выброса углекислого газа.

Топливная система автомобилей Toyota - Энциклопедия японских машин - на Дром

Система впрыска топлива
Система впрыска топлива предназначена для впрыска точно измеренного количества топлива в нужное время. На основе сигналов датчика входа программное устройство электронного блока управления (ЕСМ) решает, когда включать и выключать каждую форсунку.

Система подачи топлива
Система подачи топлива предназначена для бесшумной подачи топлива в необходимом объеме под правильным давлением. Система подачи топлива также должна отвечать требованиям по выхлопным газам и безопасности. Основные компоненты:
- Топливный насос.
- Топливный насос электронного управляющего блока.
- Регулятор давления.
- Схема управления давлением топлива.
- Топливные трубопроводы.
- Топливный бак.
- Топливный фильтр.
- Гаситель пульсации.
- Топливные форсунки.
- Инерционный переключатель.

Обратная система подачи топлива
Когда блок ЕСМ приводит в действие топливный насос, топливо под давлением выходит из бака, проходит через топливный фильтр к направляющей-распределителю для топлива и далее к регулятору давления. Регулятор давления поддерживает давление топлива в направляющей-распределителе на определенном уровне. Избыток топлива, не израсходованный двигателем, возвращается в бак по обратному топливному трубопроводу. Гаситель пульсации, установленный на направляющей-распределителе, используется на многих двигателях для гашения скачков давления в направляющей-распределителе. Форсунки, включаемые электронным блоком управления, подают топливо во всасывающий коллектор. Когда блок ЕСМ отключает топливный насос, обратный клапан в топливном насосе закрывается, поддерживая остаточное давление в топливной системе.

Невозвратная система подачи топлива
Когда блок ЕСМ приводит в действие топливный насос, топливо под давлением подается из насоса на регулятор давления. От регулятора давления излишек топлива направляется на дно топливного бака, топливо под давлением направляется из топливного бака через топливный фильтр, гаситель пульсации на направляющую-распределитель. Когда блок ЕСМ включает форсунки, топливо подается во всасывающий коллектор.

Давление топлива в системе поддерживается на постоянном уровне 44-50 фунтов на кв. дюйм (301-347 кПа), более высоком, чем давление в возвратной топливной системе. Программирующее устройство блока управления и более высокое давление позволяют не использовать вакуум-модулированный регулятор давления.

Невозвратная система подачи топлива была одобрена, так как она снижает испарительный выхлопы, поскольку нагретое топливо не возвращается в топливный бак. В возвратной системе подачи топлива нагретое двигателем топливо возвращается в топливный бак и содержит большее количество топливных паров.

Топливный насос
Топливный насос установлен в баке и погружен в топливо. Топливо охлаждает и смазывает насос. При прохождении тока через мотор якорь и насосное колесо вращаются. Насосное колесо направляет топливо в фильтр и выводит топливо под давлением через выпускное отверстие. Перекачивающая способность топливного насоса превышает потребности двигателя. Это значит, что насос всегда обеспечивает двигатель достаточным количеством топлива.

Выпускной обратный клапан, расположенный в выпускном отверстии, поддерживает остаточное давление топлива в топливной системе, когда двигатель выключен. Это улучшает пусковые характеристики и уменьшает паровую пробку. Без остаточного давления топлива в системе нужно было бы создавать давление каждый раз при запуске двигателя, а это увеличивало бы время запуска (проворачивания коленвала). Когда выключается горячий двигатель, температура топлива в трубопроводе вокруг двигателя возрастает. Удержание системы под давлением повышает точку кипения топлива и предотвращает испарение топлива.

Перепускной клапан давления открывается, если давление в топливной системе повышается. Это защитное устройство для предотвращения разрыва и повреждения насоса топливным трубопроводом.

Во многих моделях топливный насос является частью устройства топливного насоса. Это устройство содержит фильтры, устройство давления (только топливной системы), датчик
и топливный насос. Многие из компонентов можно приобретать отдельно.

Струйный насос
Струйный насос – это дополнительный насос, который используется, когда дно топливного бака разделено на две камеры. Избыток топлива, проходящий через обратный топливный трубопровод, попадает в трубку Вентури. Это создает участок низкого давления вокруг трубки Вентури, при этом топливо забирается из камеры В и направляется в камеру А.

Регуляторы топливного насоса
За многие годы было использовано множество различных регуляторов и схем управления топливным насосом. Основные методы:
- Контроль включения/выключения с помощью электронного блока управления
- Контроль включения/выключения с помощью выключателя топливного насоса
- Двухскоростной регулятор включения/выключения с резистором
- Двухскоростной регулятор включения/выключения с электронным блоком управления топливного насоса
- Трехскоростной регулятор включения/выключения с электронным блоком управления топливного насоса
Самый надежный способ определения типа схемы управления топливным насосом – найти схему в соответствующем руководстве EVVD.

Ниже описаны основные методы управления топливным насосом. Необходимо помнить, что топливный насос работает только во время запуска или работы двигателя.

Контроль включения/выключения с помощью электронного блока управления
Ниже объясняется, как активируется цепь топливного насоса.

Запуск двигателя
Когда двигатель запускается, ток идет от гнезда IG замка зажигания на катушку L1 главного реле системы EFI, включая реле. Одновременно ток идет от гнезда ST замка зажигания на катушку L3 реле открытия цепи, включая ее и приводя в действие насос. Теперь топливный насос подает топливо в систему впрыска топлива.

Примечание: Реле открытия цепи в данном примере подключено со стороны заземления.

Работа двигателя
После запуска двигателя и поворота ключа зажигания в положение «включено» (IG), ток на катушку L3 отключается, но электронный блок управления поддерживает топливный насос во включенном состоянии с помощью катушки L2 до тех пор, пока блок управления принимает сигнал NE. Если сигнал NE теряется в любое время после запуска, блок управления отключает топливный насос.

Остановленный двигатель
Когда двигатель останавливается, подача сигнала NE в блок управления прекращается. Это отключает транзистор и, таким образом, прерывает токопрохождение на катушку L 2 реле открытия цепи. В результате реле открытия цепи открывается, отключая топливный насос.

Примечание: Резистор R и конденсатор С в реле открытия цепи предназначены для предотвращения открывания контактов реле во время прохождения тока в катушке L2 из-за электрических шумов (топливные насосы с блоком ЕСМ) или резкого снижения объема всасываемого воздуха (топливные насосы с переключателем топливного насоса). Они также служат для предотвращения скопления искр на контактах реле. В некоторых моделях катушка L3 в реле открытия цепи не предусмотрена.

Контроль включения/выключения с помощью выключателя топливного насоса
Переключатель топливного насоса используется в старых транспортных средствах с крыльчатым расходомером воздуха. Когда двигатель работает, воздух передвигает крыльчатку, закрывая переключатель топливного насоса. Ниже объясняется принцип работы цепи.

Когда двигатель запускается, ток идет от гнезда IG замка зажигания на катушку L1 главного реле системы EFI, включая реле. Одновременно ток идет от гнезда ST замка зажигания на катушку L3 реле открытия цепи, включая ее и приводя в действие насос. После запуска двигателя цилиндры начинают забирать воздух, при этом открывается измерительная пластинка внутри расходомера воздуха. Это включает выключатель топливного насоса, подсоединенный к измерительной пластинке, и ток проходит на катушку L2 реле открытия цепи.

Работа двигателя
После запуска двигателя и переключения зажигания с сигнала ST назад на сигнал IG прохождение тока на катушку L3 реле размыкания цепи прекращается. Однако, ток продолжает поступать на катушку L2 во время работы двигателя, поскольку включается переключатель топливного насоса внутри расходомера воздуха. В результате реле размыкания цепи остается в рабочем положении, обеспечивая бесперебойную работу топливного насоса.

Остановка двигателя
Когда двигатель останавливается, измерительная пластина полностью закрывается, и переключатель топливного насоса отключается. Это останавливает прохождение тока на катушку L2 реле размыкания цепи. В результате реле размыкания цепи остается в нерабочем положении, и топливный насос прекращает работу.

Двухскоростное управление топливным насосом
Двигатели с большим рабочим объемом требуют большего объема топлива во время запуска и работе при больших нагрузках, чем двигатели с небольшим рабочим объемом. Для удовлетворения этой потребности используются топливные насосы высоко мощности, однако они производят больше шума и потребляют больше энергии. Для преодоления этих недостатков и увеличения срока службы насоса используется двухскоростной регулятор топливного насоса.

Двухскоростной регулятор включения/выключения с резистором
В этом устройстве используется реле с двойным контактом и добавочный ограничительный резистор.

Двухскоростной регулятор включение/выключения с блоком ECU топливного насоса
Данный тип схож с другими системами но использует блок ECU топливного насоса. Однако, в этой системе регулятор включения и выключения и регулятор скорости топливного насоса контролируются блоком ECU топливного насоса на основании сигналов блока ECM. Кроме того, блок ECU топливного насоса оснащен функцией диагностики системы топливного насоса. При обнаружении неполадок клемма D1 посылает сигналы на блок ЕСМ.

Высокая скорость
Во время запуска или работы при большой нагрузке блок ECM посылает сигнал HI (около 5 вольт) на клемму FPC блока ECU топливного насоса. Затем блок ECU топливного насоса подает полную мощность аккумулятора на топливный насос.

Низкая скорость
После запуска двигателя во время работы на холостых оборотах или при малых нагрузках блок ЕСМ посылает низкий сигнал (около 2,.5 вольт) на блок ECU топливного насоса. Затем блок ECU топливного насоса подает меньшее напряжение (около 9 вольт) аккумулятора на топливный насос.

Трехскоростной регулятор топливного насоса
В данной системе топливный насос контролируется в три этапа (высокая скорость, средняя скорость и низкая скорость).

Высокая скорость
Когда двигатель работает при больших нагрузках на высоких оборотах или запускается, блок ЕСМ посылает сигнал 5 вольт на блок ECU топливного насоса. Затем блок ECU насоса подает на топливный насос мощность, заставляя топливный насос работать на высокой скорости.

Средняя скорость
При высоких нагрузках на низкой скорости блок ЕСМ посылает на регулятор топливного насоса сигнал в 2,5 вольт. Блок ECU подает на топливный насос примерно 10 вольт. Это считается средней скоростью.

Низкая скорость
На холостых оборотах или при малых нагрузках блок ECМ посылает на блок ECU топливного насоса сигнал в 1,3 вольт. Блок ECU подает на топливный насос 8,.5 вольт, предотвращая излишний шум и снижая расход мощности.

Инерционный переключатель
Инерционный переключатель топливного насоса отключает топливный насос, когда автомобиль попадает в аварию, сводя к минимуму утечку топлива.

Работа
Инерционный переключатель состоит из шара, тяги с пружиной, точки контакта и переключателя сброса. Если сила столкновения превышает установленную величину, шар приходит в движение, тяга с пружиной падает, открывая точку контакта. Это размыкает цепь между блоком ЕСМ и блоком ECU топливного насоса, и топливный насос отключается. Если инерционный переключатель топливного насоса отключен, его можно переустановить, нажимая на переключатель сброса не менее 1 секунды.

Регуляторы давления
Регулятор давления должен непрерывно и точно поддерживать правильный уровень давления топлива. Это важно, поскольку блок ЕСМ не измеряет давление в топливной системе. Он предполагает, что давление верно. Существует два основных типа регуляторов давления.

Модулированные регуляторы давления
В возвратной системе подачи топлива используется регулятор давления, расположенный между топливной направляющей и возвратным трубопроводом топливного бака. Существует два типа регуляторов давления. Один тип модулирован вакуумом, другой – атмосферным давлением.

Вакуум-модулированный регулятор давления
Для обеспечения точного измерения топлива вакуум-модулированный регулятор давления поддерживает постоянную разницу в давлении в топливной форсунке. Это означает, что давление в топливной направляющей всегда поддерживается на постоянном уровне выше абсолютного давления в коллекторе.

Низкое давление во всасывающем коллекторе (например, на холостых оборотах) оттягивает мембрану, снижая давление пружины. При этом больший объем топлива возвращается в топливный бак, и давление в топливной направляющей снижается. Открытие дросселя повышает давление в коллекторе. При меньшем вакууме давление пружины мембраны повышается, ограничивая отток в топливный бак. Это повышает давление в топливной направляющей.

Невозвратная система подачи топлива с регулятором постоянного давления
В невозвратной системе подачи топлива используется регулятор постоянного давления, расположенный в топливном баке над топливным насосом. Этот тип регулятора поддерживает постоянное давление топлива вне зависимости от давление во всасывающем коллекторе. Топливное давление определяется пружиной, установленной внутри регулятора. Топливо из топливного насоса преодолевает давление пружины, и некоторое количество топлива перепускается в топливный бак. Давление тполива не регулируется.

Компоненты системы подачи топлива. Топливный трубопровод и соединители

В современных автомобилях используются разнообразные материалы и соединители для топливных трубопроводов. Сталь и синтетические материалы применяются в зависимости от расположения и года выпуска модели. При обслуживании топливных трубопроводов необходимо соблюдать правильные процедуры.

Соединители бывают резьбовые и быстрого соединения.

Топливный бак предназначен для безопасного хранения топлива и паров топлива. В основном он содержит устройство топливного насоса и клапаны защиты от переворачивания.

Топливные фильтры
Обычно в системе подачи топлива используются два топливных фильтра. Первый фильтр – это фильтр топливного насоса, расположенный со стороны всасывания топливного насоса. Этот фильтр предотвращает повреждение топливного насоса загрязнениями. Второй фильтр, расположенный между насосом и топливной направляющей, удаляет пыль и загрязнения из топлива до его подачи в форсунки. Этот фильтр удаляет из топлива мельчайшие частицы, поскольку форсункам требуется абсолютно чистое топливо.

Фильтр может быть расположен в топливном баке и являться частью устройства топливного насоса или за пределами бака в топливном трубопроводе, идущем к топливной направляющей. Фильтр сконструирован таким образом, что не нуждается в техническом обслуживании и замене.

Засоренный топливный фильтр препятствует попаданию топлива в форсунки. Поэтому при высоких нагрузках двигатель может плохо запускаться, переполняться топливом или терять мощность. При полностью забитом фильтре двигатель не будет запускаться.

Демпфер пульсации
Быстрое открывание и закрывание топливных форсунок вызывает скачки давления в топливной направляющей. В результате количество впрыскиваемого топлива оказывается больше или меньше необходимого. Демпфер пульсаций, установленный на топливной направляющей, гасить эти перепады давления. Когда давление внезапно начинает подниматься, мембрана с пружиной слегка отодвигается назад, увеличивая объем топливной направляющей. Давление топлива моментально сбрасывается со слишком высокого уровня. Когда давление внезапно начинает падать, мембрана с пружиной расширяется, слегка сокращая рабочий объем топливной направляющей. Давление топлива моментально поднимается со слишком низкого уровня. Не всем двигателям требуется использование демпфера пульсации.

Винт, установленный в верхней части демпфера, облегчает проверку давления в топливной системе. Когда винт поднят, это означает, что топливная направляющая по давлением. В большинстве случаев проверка таким способом адекватна. Винт не полежит регулировке и используется для калибровки демпфера на заводе-изготовителе.

Процесс впрыска топлива
Топливная форсунка, включенная блоком ЕСМ, распыляет и направляет топливо во всасывающий коллектор.

Топливные форсунки
На каждом цилиндре во всасывающем коллекторе перед впускным клапаном(и) установлено по одной форсунке. Форсунки устанавливаются с изолятором/прокладкой на конце коллектора для защиты форсунки от нагрева и предотвращения попадания атмосферного давления в коллектор. Форсунка защищена трубопроводом подачи топлива. Уплотнительное кольцо между подающим трубопроводом и форсункой предотвращает утечку топлива.

Различным двигателям требуются различные форсунки. Форсунки в открытом виде предназначены для пропускания определенного количества топлива. Кроме того, количество отверстий в наконечнике форсунки изменяется в зависимости от типа двигателя и года выпуска модели. При замене форсунки необходимо использовать форсунку правильного типа.

Внутри форсунки расположен соленоид и игольчатый клапан. Цепь топливной форсунки подключена к заземлению. Для включения форсунки блок ЕСМ включает транзистор, замыкая контакт на заземление. Магнитное поле толкает игольчатый клапан вверх, преодолевая давление пружины, и топливо выходит из форсунки. Когда блок ЕСМ отключает цепь, давление пружины выталкивает игольчатый клапан на месте, прерывая поток топлива.

Двигатели Тойота

Силовые агрегаты Toyota получили большую популярность на японском и мировом рынке. Востребованность двигателей обусловлена их высокой надежностью, большим ресурсом, инновационностью и отменными динамическими показателями. Множество моторов марки считаются миллионниками. Выпускаемые ДВС устанавливаются с завода на автомобили брендов Toyota, Lexus, Daihatsu и Scion. Моторы нередко находят вторую жизнь на коммерческом транспорте и у любителей тюнинга.

Производство двигателей Toyota

Компания Toyota появилась в 1924 году. Первоначально фирма занималась изобретением и производством ткацких станков. В 1930 году Toyota преступила к производству автомобиля с бензиновым двигателем. В 1934 году компания выпустила свой первый мотор типа A. Он был применен на первом легковом автомобиле A1, грузовике G1 и пассажирском авто AA.

На данный момент Toyota стала крупнейшей японской автомобилестроительной корпорацией, имеющей несколько направлений в бизнесе. В 2012 году компании удалось обогнать Volkswagen и General Motors по количеству выпущенных и проданных автомобилей. Производство моторов Toyota налажено по всему миру. Основная часть силовых агрегатов разрабатывается и выпускается на заводах:

Kamigo Plant;
Toyota Motor Manufacturing Kentucky;
Shimoyama Plant;
Kamigo Plant;
Deeside Engine Plant;
Shimoyama Plant;
North Plant;
Tahara Plant;
Tianjin FAW Toyota Engine’s Plant No. 1;
Toyota Motor Manufacturing Alabama.

Toyota имеет широкую линейку моторов, которая включает в себя бензиновые, дизельные и гибридные двигатели. Большая часть линейки представлена атмосферными и турбированными четырехцилиндровыми ДВС. Также компания имеет огромное разнообразие шестицилиндровых рядных и V-образных моторов. На крупных и мощных автомобилях концерна можно встретить силовые агрегаты с конфигурацией V8, V10 и V12.

Некоторые двигатели Toyota обладают невероятно большим простором для тюнинга. В совокупности с внушительным запасом прочности это обеспечило большой спрос на моторы марки у любителей форсировки ДВС. Силовые агрегаты часто применяются для свапа. Их можно встретить на спортивных автомобилях, коммерческой технике, легковушках и кроссоверах.

Расшифровка маркировки двигателей

В начале индекса двигателя стоит цифра. Она служит для определения порядкового номера силового агрегата в серии. Очень часто меньшая цифра означает более ранний год разработки. В некоторых сериях чем больше цифра тем больше объем мотора.

После цифры идет буква. Она является самой главной в названии и определяет серию двигателей. Такие моторы схожи по конструкции, но могут отличаться годом разработки или рабочим объемом. При этом вся серия имеет общие достоинства и недостатки. Начиная с 1990 года серия указывается двумя буквами.

После серии идет тире. Далее следуют буквы. Они указывают на конструктивные особенности силового агрегата. Ознакомиться с расшифровкой суффиксов, указанных после тире можно в нижеприведенной таблице.

Бензиновые двигатели Toyota

Силовые агрегаты Toyota ранних годов выпуска обладают высокой надежностью. Они имеют преимущественно чугунный блок цилиндров, который обеспечивает большой запас прочности. Компания славится своими двигателями-миллионниками. При этом моторы обладают продуманной конструкцией и легко поддаются ремонту.

Современные двигатели Toyota создаются с учетом требований экономичности и экологичности. Их блок цилиндров и ГБЦ отливается из алюминия. В результате ресурс ДВС составляет 200-300 тыс. км. Моторы стали более чувствительны к соблюдению регламента ТО и качеству заправляемого горючего.

Большинство двигателей Toyota не имеют слабых мест и конструктивных просчетов. ДВС обладают хорошей компоновкой и продуманно размещаются в подкапотном пространстве. Поэтому для устранения мелких неисправностей и проведения ТО нет необходимости демонтировать множество узлов. Поэтому за ремонт и обслуживание двигателей Toyota охотно берутся все автосервисы.

Современные ДВС имеют более сложную конструкцию, чем моторы предыдущих поколений. Новые двигатели обзавелись существенным количеством электроники. Найти сбоящий датчик часто бывает невозможно без спецоборудования. Проблемы с впрыском топлива часто возникают из-за плохого качества бензина.

Капитальный ремонт целесообразен только для бензиновых двигателей Toyota ранних годов выпуска. С его помощью удается восстановить 85-95% от первоначального ресурса. Современные ДВС компании считаются одноразовыми. При серьезных повреждениях или большой выработке мотор рекомендуется менять на новый или контрактный.

Серия A

Двигатели серии A занимают лидирующие позиции по распространенности и надежности. Они удачно сконструированы и неприхотливы в эксплуатации. Моторы серии обладают отменной ремонтопригодностью. Практически для всех ДВС нет проблем с поиском запасных частей.

Читайте также: