Двигатели Toyota серии UR. Выходцы из прошлого

Предвосхищая критику (дескать, объемные, устанавливающиеся на дорогие модели, потому непопулярные и не заслуживающие внимания), заметим: UR интересно разобрать именно по причине того, что они выбиваются из ряда моторов, созданных за последнее время. И разработанных Toyota и тем более европейских — неважно, идет ли речь об атмосферном V8 или о малообъемной «турбочетверке». Кстати, сейчас большой рабочий объем вовсе не синоним немалого ресурса. Примеров тому — множество.

Можно даже сказать, что серию UR рисовали, словно с предыдущей линейки UZ. Дело даже не в 90-градусном развале блока и, естественно, не в его материале (вариантов с чугуном с этих пор не было даже для внедорожников и пикапов). По общей архитектуре, надежности и ресурсу новые «восьмерки» напоминают старые. При этом они, разумеется, получили доработанные системы, став более экономичными и экологичными.

Узок их круг

Первенец семейства — 4,6-литровый 1UR — был представлен в середине 2000-х. Точнее, появились сразу две «восьмерки», — в версиях FE и FSE.

Первая, как следует из ее индекса, имеет распределенный впрыск. Вторая… нет, не непосредственный — его сочетание с обычным. В каждый цилиндр «брызгают» две форсунки. Одна расположена во впускном тракте, вторая «выглядывает» в камеру сгорания. Такая система у Toyota получила обозначение D4-S и позволила увеличить количество комбинаций подачи топлива в разных режимах работы. Например, на холостом ходу и малых оборотах в деле только форсунки direct injection. При нагрузках от средних до высоких оба инжектора работают параллельно. А во время холодного пуска обычная форсунка подает основную порцию бензина. «Непосредственная» — в конце такта сжатия для обогащения горючей смеси.

Общими для FE- и FSE-версий стали полые распредвалы, магниевые клапанные крышки и цепной привод ГРМ. Цепей здесь четыре. Две длинные приводят впускные валы, две короткие от них — выпускные. Каждому валу положен свой натяжитель.

Фазовращателей тоже четыре. Но по ним между FE и FSE существует принципиальное отличие. На «обычной» «восьмерке» муфты на выпускных валах с гидроприводом, на впускных — электрические. Тогда как на непосредственно впрысковом V8 — только с электроприводом. Такую систему Toyota назвала Dual VVT-iE. По заявлениям компании, полное «электро» в системе изменения фаз газораспределения было использовано впервые в мире. Ну, пусть будет так. В достоинствах отмечалось то, что подобные муфты могут работать на оборотах коленвала меньше 1000 в минуту и сразу после холодного пуска. То есть тогда, когда гидравлическим фазовращателям не хватает давления масла.

Так вот, 1UR-FE (с 2005 года; 342, 347 л.с.) поначалу предназначался седанам Lexus GS и LS. Причем если последний получал его только для рынка Ближнего Востока, то младшая модель GS — и в Европе с Россией, и в Северной Америке. Видимо, таким образом в компании пытались даже технически разделить автомобили — на тот, что попроще, и на «побогаче и технологичнее».

С 2009 года FE (296–310 л.с.) получил прописку под капотом Lexus GX. Притом, что на TLC Prado не устанавливался. С 2012 года во время первого рестайлинга эта «восьмерка» заменила старый 2UZ-FE и на Land Cruiser 200. Тогда же новый V8 достался Sequoia и Tundra.

1UR-FSE (347–392 л.с.) дебютировал в 2006 году. LS, включая длиннобазную версию 460 L, комплектовался им на всех рынках, кроме арабских стран. GS — только в Японии. У себя на родине с 2009 года им также оснащали Crown Majesta (347 л.с.).

Не затягивая с премьерами, Toyota в 2007 году представила 5,0-литровый вариант 2UR. И снова в двух исполнениях — FSE и GSE.

Электрические фазовращатели в обоих подкручивали впускные распредвалы, гидравлические — выпускные. Комбинированный впрыск использовался и там и там. 2UR-FSE (381 либо 394 л.с.) устанавливался на Lexus LS 600h, 600h L и в конце второго десятилетия достался Toyota Century.

GSE отличался от FSE впускными распредвалами с более выразительными кулачками, обеспечивающими больший подъем клапанов. Иной формой камер сгорания и впускным коллектором, титановыми клапанами и увеличенной степенью сжатия (12,3:1 против 11,8:1). С дебютного года 2UR-GSE, развивавший 416, 423 и 430 л.с., устанавливался на Lexus IS F.

Пять лет назад самый заряженный «Ю ар» доработали по программному обеспечению. Использовали выпускной тракт «посвободнее» и кованые шатуны. Фазовращатели с электроприводом научили переводить двигатель на работу по циклу Аткинсона, когда впускные клапаны при неполных нагрузках закрываются позже, что экономит топливо. Мощность мощностью, а об экологии забывать нельзя. Между тем отдача на самом деле поднялась — до 464–481 силы. GSE стал прерогативой исключительно заряженных версий, обозначенных литерой F, — RC F и GS F. Кроме того, с 2017 года устанавливается на купе LC 500.

В том же 2007-м линейку дополнили еще одним, на сей раз последним и самым объемным агрегатом — 5,7-литровым 3UR-FE.

Сохранив единый для всей серии диаметр цилиндра, эта «восьмерка» стала единственной длинноходной. Что вполне укладывается в предназначение агрегата — таскать Sequoia и Tundra. К ним его и определили. В том же году V8 обрели LX и «двухсотка». Правда, последняя оснащается им только в Америке и на Ближнем Востоке. На разных рынках 3UR-FE развивает 362, 367, 377, 381 либо 383 л.с.

В 2009 году у 3UR появилось кое-какое разнообразие — более «чистая» версия FBE, работающая на этаноле. С иными форсунками, программным обеспечением и поршневыми кольцами. Модификация на бензине также получила свою порцию «заботы» — отделение TRD адаптировало для нее приводной нагнетатель Magnuson, форсировавший мотор до 511 и 550 «лошадей».

Благополучное семейство

Именно с чарджером связана изрядная часть негатива, приходящегося на долю 3UR. Люди, покатав Tundra (говорим о ней, поскольку Sequoia, растаможивающаяся как легковой автомобиль, гораздо дороже, чем пикап), бывают недовольны нехваткой мощности. Либо, еще рассматривая ее, начитаются отзывов — мол, всего 381 сила и бла-бла-бла. Стараются подобрать именно с нагнетателем. Или сами устанавливают его. И скоро в своем выборе разочаровываются. Дело даже не в том, что 500 и более «японских мустангов», особенно для порожнего пикапа, чрезмерно много (сухой асфальт Tundra легко шлифует даже со стандартным «табунчиком»). Просто если нагнетатель устанавливали уже в России, вероятен шанс того, что под него не прошили блок управления. TRD «софт», естественно, меняла, и проблемы отсутствовали. Без его коррекции от неправильного состава были случаи локальных перегревов, которые приводили к прогару поршней. А те, в свою очередь, к обрыву шатунов.

Встречались и обратные ситуации, когда владельцы демонтировали чарджер и, заглядывая в ПО, обнаруживали скорректированные программы. После снятия компрессора возвращали заводской «софт».

Согласитесь, разрушения от наддува никоим образом не характеризуют надежность 3UR. Тем более что при правильной программе цилиндропоршневая группа легко держит повышенную мощность и момент. Мы рассказали о пробегах более чем 1 650 000 км. Правда, это было в Штатах, и неизвестно, через какой ремонт проходили «восьмерки» — менялись ли поршневые кольца, было ли капитальное восстановление. Но факт остается фактом — по современным меркам, когда пробег в 300 000 км даже на объемном моторе считается достижением, UR сверхвыносливые!

Из характерных неисправностей UR-моторов известны течи помпы. Она так же, как на «Ю зетах», расположена в развале блока, однако приводится поликлиновым ремнем. Примерно к 100 000 км начинает подтекать. Правда, ни к каким печальным последствиям это не приводит. Надо лишь следить за уровнем антифриза.

Другая распространенная проблема — выход из строя SAI (Secondary Air Injection), системы подачи вторичного или добавочного воздуха. Она занимается тем, что при холодных пусках гонит воздух к катализаторам, тем самым делая выхлоп чище при работе на обогащенной смеси. Состоит из насоса (или двух насосов), расположенного за правым передним крылом, и клапанов.

Клапаны раньше стояли в развале блока. Потом переехали на клапанные крышки.

Страдают прежде всего клапаны. Холодный забортный воздух попадает в теплый моторный отсек, вследствие чего образуется конденсат. Штоки клапанов клинят, SAI перестает работать. Система управления двигателем и коробкой встает в аварийный режим — вплоть до того, что серьезно падает мощность. SAI научились обходить, но мы об этом еще поговорим.

Кроме этого, жалуются на вискомуфту привода вентилятора системы охлаждения. На заслонки впускного коллектора, изменяющие его геометрию, на кое-что еще. Предоставим слово специалисту.

Михаил Бабич

Технический директор СТО «Ди-Станция»

 

— Основная масса UR, приходящих к нам на обслуживание и ремонт, — это FE-модификации. Ресурс их велик. Нередко попадаются экземпляры с пробегом в полмиллиона км и отсутствием проблем с ЦПГ. Что 4,6-, что 5,7-литровые моторы при таких значениях на одометре хорошо тянут и не страдают «масложором».

Ресурсны цепи ГРМ. Как правило, необходимость их менять приходит к 300 000 км. Работа стоит 30 000 рублей, детали — 50 000. Это без учета муфт, чьи зубчатые венцы могут к такому пробегу износиться.

Помпа иногда начинает подтекать уже к 80 000 км. В любом случае не продержится более 150 000 км. После 100 000 клинят вискомуфты вентилятора системы охлаждения. Тот переходит на постоянную работу. Владелец узнает это по шуму и потере мощности.

Потеки охлаждающей жидкости на 3UR можно наблюдать еще в одном месте — по стыкам блока и ГБЦ. При этом нельзя сказать, что прокладки продувает. Масло не поступает в систему охлаждения, антифриз — в смазочную. «Охлаждайка» лишь немного подтекает наружу. Владельцы не вскрывают мотор, подливают ОЖ.

Систему подачи вторичного воздуха на автомобилях, купленных не у дилера или снятых с гарантии, никто не восстанавливает. Просто глушат. Заевшие из-за воздействия конденсата штоки клапанов завальцованы, их невозможно очистить. А менять — дорогое удовольствие. Только сами клапаны стоят более 20 000 рублей. Притом что выходят из строя и насосы — реже, но такое случается. Ни за что, кроме экологии, система не отвечает. Поэтому выключаем ее из работы, прошиваем блок управления. Стоит это 20 000 рублей и никак на двигателе не сказывается.

Версии с непосредственным впрыском попадаются гораздо реже. Но и по ним есть некоторые наблюдения. Так, на выпущенных в первые годы 1UR-FSE из-за тонкого сечения витка лопались клапанные пружины. С поршнями клапаны не встречались, однако на штоках разбивало посадочное место под «сухари». Требовался демонтаж и переборка головки.

Что касается составляющих D4-S, то знаю пример, когда ТНВД (около 50 000 руб.) отходил 250 000 км. И то вышел из строя по причине износа кулачка привода плунжера, что указывает на некачественное масло или несвоевременную его замену.

Форсунки (от 15 000 руб.) менее живучи — порядка 150 000 км. Первые признаки того, что они плохо распыляют топливо — долгий запуск на горячую.

В целом моторы отличные. Особенно на фоне современных аналогов от других производителей. И даже в сравнении с серией UZ.

У нас есть еще одно мнение — от сотрудника сервиса ДЦ Toyota и Lexus. Поэтому на условии анонимности.

— Мне попадались «эф-ешные» моторы на автомобилях с пробегом в районе 600 000 км — нормально пускались, не растеряли, по крайней мере, множество «лошадок», и если расходовали масло на угар, то в мизерных количествах. Чуть менее ресурсен привод ГРМ — до 300 000 км растянутые цепи не встречались. У некоторых владельцев они ходят и до 400 000 км. Менять же их вместе с муфтами необязательно. Разве что на моторах, выпущенных в 2012–2014 годах, натяжитель левой длинной цепи не справлялся со своей работой. Но это выражалось лишь в том, что цепь брякала на холодную. Дефектную деталь заменили.

Вискомуфта клинит (владелец почувствует это по тому, что автомобиль стал «ленивым»), помпа подтекает. Согласен и с тем, что на 3UR есть проблема с прокладками ГБЦ, которые пропускают наружу антифриз. Удивительно, что компрессия при этом не падает, техжидкости не смешиваются. Знаю, что от замены до замены моторного масла (7000 км) владельцы подливают пол-литра ОЖ.

Надежны фазовращатели — ни разу не приходилось их менять. Гидравлические, правда, бренчат, но работу свою выполняют.

SAI может отказать даже до 50 000 км. В первую очередь клапаны, реже электронасосы, в которых также скапливается конденсат. Если выходят из строя последние, заодно сгорает и их блок управления. Ресурс системы зависит от режима езды. При коротких поездках, частых остановках и пусках конденсата образуется гораздо больше. И отреагировать система управления двигателем на выход SAI из строя может по-разному. Если клапаны заклинит в закрытом положении, в комбинации приборов загорится «гирлянда», однако автомобиль вряд ли потеряет в мощности. Если в открытом — наверняка!

По гарантии компоненты SAI меняли. После или на автомобилях, завезенных «серым» путем, никто по поводу ее работоспособности не переживает. Катализаторам отсутствие подачи дополнительного воздуха не вредит. Поэтому если клапаны заело, когда они закрыты, оставляем все как есть. В открытом — глушим их. По электронике иногда используются эмуляторы, имитирующие функционирование системы (от 3000 руб.). Либо прошивка блока управления (от 12 000 руб.).

На 1UR-FE встречалась такая проблема — после 160 000 км ломалась одна из заслонок системы изменения геометрии впускного тракта. Ось оставалась на месте, как и винты, крепящие к ней заслонку. Но саму ее буквально отламывало. Хорошо, что в цилиндры не попадала. Еще выпускной коллектор изредка трескается.

Как минимум версии FE чувствительны к температурному режиму. Со старым антифризом и при грязных снаружи радиаторах есть риск перегрева, от которого продувает прокладки ГБЦ. Причем дело не ограничится видимыми потеками охлаждающей жидкости.

Дважды мне приходилось сталкиваться с износом седел впускных клапанов. «Тундры» с этой проблемой были в собственности у предприятия и эксплуатировались на карьерах. То есть в условиях постоянной запыленности. Очевидно, что именно это на фоне плохой фильтрации воздуха (не меняли вовремя фильтры или ставили некачественные) привело к такому результату.

Помню пару случаев, когда после неудачного низкотемпературного пуска двигатель заливали, и поскольку крутили долго, бензин попадал в поддон. Потом заводили мотор, и вкладыши проворачивало. Оригинальных ремонтных размеров на UR нет — гильзуются под штатные поршни.

«Восьмерок» с непосредственным впрыском в эксплуатации гораздо меньше. Но обращаются в сервисы и их владельцы. В основном с жалобами на некорректную работу форсунок. Ошибки указывают на богатую смесь. Причем льют как те, которые расположены в камерах сгорания, так и те, что во впускном тракте. Из-за поломок клапанных пружин была сервисная кампания.

В силу труднодоступности отдельных элементов FSE-моторы дороже в ремонте. И, похоже, обладают меньшим ресурсом. Статистики по причине малой их распространенности у меня нет. Однако не раз был свидетелем следующего: приезжает владелец какого-нибудь LS с жалобами, например, на пневмоподвеску. А у него двигатель на холодную дымит — явное указание на «масложор». Хозяин либо не знает, либо ему все равно. Было бы интересно посмотреть, что там с кольцами и цилиндрами.

Остается допустить, что предполагаемый износ поршневой группы связан именно с тем, что форсунки смывают масляную пленку со стенок цилиндров. Кстати, автомобиль, подобно «немцам», сразу «чекует». Игнорировать предупреждение нельзя — надо тут же обращаться на диагностику. В общем, для современного мотора типичная ситуация.

А вот «Ю ары» с распределенным впрыском, несмотря на то, что имеют почти все причитающиеся сейчас системы, по надежности и ресурсу словно сконструированы в прошлом веке. Увы, годы их на конвейере, похоже, сочтены. Toyota вообще собирается отказаться от V8. Lexus LS уже перевели на 3,5-литровый V6 серии GR и новую твинтурбовую 3,4-литровую «шестерку» V35A-FTS. То же, видимо, произойдет с TLC 200, Sequoia и Tundra.