Троим, спасите!

Двигатель автомобилей Toyota модели 1ZZ-FE – первенец серии ZZ, отличающийся высоким уровнем технологичности и качества. Эти моторы заменили на конвейере надежные силовые агрегаты серии А в конце девяностых годов прошлого века.

1ZZ-FE – это рядная «четверка» рабочим объемом 1.8 л. Механизм газораспределения содержит 16 клапанов,  два распределительных вала, приводимых в движение цепью. Впускной вал оснащен интеллектуальной системой изменения фаз газораспределения VVTi.

Очень странное техническое решение, принятое инженерами Toyota при конструировании этого мотора, заключается в регулируемых тепловых зазорах клапанов. В то время для этой цели уже широко применялись гидрокомпенсаторы. Причем для регулировки зазоров необходимо демонтировать распределительные валы и использовать специальные регулировочные стаканы. Зазоры в приводе клапанов на холодном двигателе составляют 0,15–0,25 мм для впускных клапанов и 0,25–0,35 мм для выпускных.

Система подачи топлива представляет собой распределенный впрыск во впускной коллектор. Дроссельная заслонка имеет тросовый привод от педали акселератора.

Двигатель с самого начала был задуман для установки на автомобили с передним приводом (все иллюстрации кликабельны):

Список моделей автомобилей Toyota, оснащенных двигателем 1ZZ-FE, впечатляет:

• Avensis 220/250;
• Caldina 240;
• Celica 230;
• Corolla 110/120/130/140;
• Corolla Allex/Fielder/Runx/Spacio/Verso 120;
• Corolla Matrix 130;
• Corolla Altis 140;
• Isis 10;
• MR2 30;
• MR-S 30;
• Opa 10;
• Premio/Allion 240/245;
• RAV4 25/26;
• Vista/ Vista Ardeo 50;
• Voltz 136/138

Единственный, но очень весомый,  недостаток двигателя 1ZZ-FE – это весьма низкая ремонтопригодность. При возникновении серьезных проблем во внутренностях двигателя самый разумный вариант — приобретение контрактного агрегата.

Однако этот факт не остановил владельца автомобиля Toyota Caldina от серьезного ремонта двигателя его автомобиля. Но через три месяца после ремонта владелец обратился на СТО с жалобой на «троение» двигателя. Диагностику двигателя начнем с самого простого и очевидного действия: подключим сканер и проверим параметры мотора при работе на холостом ходу.

Единственное, что насторожило, - небольшое, в пределах 10%, отклонение от нормы коэффициентов подачи топлива. Но это вполне объяснимо: при такой неравномерной работе мотора по-другому и быть не могло. Кодов неисправностей в памяти блока не обнаружено.

Обучение диагностике двигателя строится на принципе: понять, как устроен и работает мотор и затем, основываясь на этих знаниях, применить диагностическое оборудование. Однако сканер нам не помог.

Хорошо. Воспользуемся мотортестером и выполним тест Сss Андрея Шульгина. Результат однозначно указывает на дефект в механической части мотора, причем дефект очень значительный. На холостом ходу первый цилиндр не работал вовсе, и лишь при перегазовке пытался хоть что-то изобразить:

Хвосты графиков более чем красноречиво указывают на проблемы, и это проблемы с «железом» двигателя в первом цилиндре. Производим замер компрессии и получаем следующий результат:

1 цилиндр  - 5

2 цилиндр – 16

3 цилиндр – 16

4 цилиндр – 16

Нас тут что, скрытой камерой снимают? Что за нелепость? Ну, в первом цилиндре – все понятно, но в остальных-то? Откуда взялась компрессия целых 16 атмосфер? Чтобы внести ясность, выполним тест Рх в первом и втором цилиндрах и сравним результат.

Итак, первый цилиндр. Комплексные потери газа при 710 RPM составили 51%. Это катастрофа. Более никаких важных данных скрипт в автоматическом режиме не выдал, но по вкладке «Выпускной тракт» хорошо заметно повышенное сопротивление выпуска:

Причем ситуация такова, что выпуск не забит совсем, а имеет повышенное сопротивление.

Продолжаем. Вот результаты теста Рх во втором цилиндре:

Вот и открылась причина компрессии в 16 атмосфер: двигатель имеет чрезмерно высокую степень сжатия, 13,9. Что касается угла закрытия впускного клапана, то ничего удивительного здесь нет: двигатель оснащен системой VVTi и на холостом ходу впускной клапан закрывается очень поздно.

Когда на экране компьютера возникают такие графики и такое значение степени сжатия, однозначно требуется разборка двигателя. С согласия клиента разбираем мотор и для начала, сняв клапанную крышку, проверяем тепловые зазоры клапанов. 

Этого стоило ожидать: в первом цилиндре в зазор между распредвалом и регулировочным стаканом не прошел даже самый тонкий щуп толщиной 0,05 мм. Все, загадка низкой компрессии в первом цилиндре разгадана, с таким зазором клапан не садится в седло, а цилиндр теряет герметичность.

Снимаем головку блока цилиндров. Первый цилиндр, по всей вероятности, имел сильный износ, и при ремонте в него была установлена гильза:

Это нестрашно. Если гильза установлена качественно, то двигатель прослужит еще очень долго. А вот замер высоты головки блока показал, что ее очень серьезно профрезеровали. Видимо, двигатель был перегрет. Именно в результате фрезеровки и возросла степень сжатия.

К сожалению, единственный приемлемый вариант ремонта в данном случае, - это замена головки блока. Почему нельзя оставлять ту же головку? Повышенная степень сжатия неизбежно приведет к детонационному сгоранию топлива. По сигналу датчика детонации электронный блок управления двигателем «задвинет» угол опережения зажигания в позднюю сторону, и двигатель потеряет былую мощность, а расход топлива возрастет.

Да, и после разборки мотора стали визуально доступными внутренности каталитического нейтрализатора:

Неудивительно, что тест Рх показал плохую проходимость выпускного тракта. Катализатор не разрушен, но его поры забиты продуктами сгорания и износа двигателя.

Какой важный вывод можно сделать из рассмотренного случая? Собственно, он на поверхности: любая грамотная диагностика двигателя базируется на работе с оборудованием. Вообще говоря, все перечисленные дефекты были обнаружены сначала путем несложных измерений и тестов, а уже затем их подтвердила разборка двигателя.

А вы стали бы разбирать двигатель, не увидев таких исчерпывающих результатов диагностики? Я – нет.

Хотите научиться работать так же профессионально? Тогда курс "Autoscope от А до Я" для вас!