Eugenio,77
mail@toyota-club.net
© Toyota-Club.Net Sep 2021 - May 2024
Двигатель | Рабочий объем, см3 | Диаметр цилиндра x Ход поршня, мм | Степень сжатия | Мощность, л.с. | Крутящий момент, Нм | RON | ECS | Рынок/Стандарт |
T24A-FTS | 2393 | 87.5 x 99.5 | 11.0 | 279 / 6000 | 430 / 1700-3600 | 95 | D-4ST | EEC |
269 / 6000 | 420 / 1700-3600 | 91 | D-4ST | US |
231 / 6000 | 330 / 1600 | 91 | D-4ST | US |
274 / 5400 | 420 / 2800 | 91 | D-4ST | US |
282 / 6000 | 430 / 1700 | 91 | D-4ST | US |
Новый турбомотор 2.4 пришел на смену предыдущему 2-литровому 8AR-FTS и в первую очередь появился под капотом Lexus NX. Но главной его миссией стала замена двигателей V6 серии GR в полноразмерных кроссоверах и во внедорожниках классической компоновки.
Пусть его родство с двигателем A25 очевидно, но различия здесь куда более принципиальны, чем просто коленвал или турбина.
Механическая часть
В двигателе применяется алюминиевый (легкосплавный) гильзованный блок цилиндров с открытой рубашкой охлаждения. Гильзы вплавлены в материал блока, а их специальная неровная внешняя поверхность способствует максимально прочному соединению и улучшенному теплоотводу. В верхней части перемычек между цилиндрами проходят наклонные каналы для антифриза.
1 - блок цилиндров, 2 - постель коленвала. a - цилиндр, b - гильза, c - сетка хона, d - 30°, f - канал охлаждения, g - эллиптическая нижняя часть рубашки охлаждения, h - вентиляционное отверстие
|
Масляный поддон состоит из литой верхней части и стального днища.
1 - верхняя часть поддона, 2 - нижняя часть поддона. a - канал слива масла, b - кронштейн масляного фильтра, c - напорный масляный канал
|
Коленчатый вал установлен с 10-мм дезаксажем (оси цилиндров не пересекаются с продольной осью коленвала, благодаря чему снижаются нагрузки в паре поршень-гильза в момент создания в цилиндре максимального давления).
a - ось цилиндров, b - ось коленвала, c - сторона впуска, d - сторона выпуска, e - максимальное давление, f - смещенный коленвал, g - обычный коленвал
|
Коленвал имеет 5 шеек и 8 противовесов на щеках. Принципиальное отличие - массивный картер служит единой постелью коленвала, что придает конструкции необходимую жесткость.
Вкладыши шатунных и коренных подшипников - с полимерным покрытием.
a-e - коренная шейка, f - противовес, g - ведущая шестерня балансирного механизма
|
1 - подшипник (верхний вкладыш), 2 - подшипник (нижний вкладыш), 3 - упорная шайба. a - масляная канавка
|
От коленчатого вала приводится балансирный механизм с полимерными шестернями, установленный в отдельном модуле.
1 - коленвал, 2 - крышка балансирного механизма, 3 - балансирный вал 1,
4 - балансирный вал 2, 5 - постель балансирного механизма. a - ведущая шестерня, b - полимерная шестерня, c - промежуточная ведущая шестерня, d - полимерная шестерня
|
Поршни - легкосплавные, T-образные, облегченные. Канавка верхнего компрессионного кольца выполнена в нирезистовой вставке. На кромку верхнего компрессионного кольца нанесено PVD-покрытие, на кромки маслосъемных колец - противоизносное углеродное покрытие (DLC). На рабочей части юбки нанесено полимерное покрытие. Поршни соединяются с шатунами полностью плавающими пальцами со стопорными кольцами.
1 - верхнее компрессионное кольцо, 2 - нижнее компрессионное кольцо, 3 - маслосъемное кольцо. a - сферическая выемка, b - нирезистовая вставка, c - алюмитовое покрытие, d - полимерное покрытие, e - PVD-покрытие, f - DLC-покрытие
|
"Стенки" поршня расположены под наклоном для лучшего распределения нагрузки на поршневой палец в такте расширения.
a - выемки для снижения веса, b - наклонные стенки
|
Шатуны - кованые, с установочными штифтами для крышек. Верхние головки срезаны для уменьшения массы.
Распределительные валы крепятся спаренными крышками и устанавливаются в отдельный корпус, который затем монтируется на головку блока.
1 - держатель форсунок, 2-6 - крышки распредвалов, 7 - корпус распредвалов, 8 - головка блока цилиндров, 9 - выпускной клапан, 10 - впускной клапан, 11 - свеча зажигания, 12 - форсунка высокого давления. d - сторона впуска, e - сторона выпуска, f - отверстие под форсунку, g - отверстие под свечу, h - 41°, i - вихрь, j - лазерно-напыляемое седло клапана
|
На впуске применяются седла клапанов, изготовленные методом "лазерного напыления". Реализовано натриевое охлаждение выпускных клапанов.
В приводе клапанов используются гидрокомпенсаторы клапанных зазоров и роликовые толкатели/рокеры.
1 - кулачок, 2 - рокер, 3 - гидрокомпенсатор. a - масляный канал, b - плунжер, c - обратный клапан, d - пружина обратного клапана, e - пружина плунжера
|
Рубашка охлаждения в головке разделена на два уровня, что призвано ускорить течение антифриза.
a - верхний уровень, b - нижний уровень
|
Газораспределительный механизм приводится однорядной роликовой цепью мелкого шага (8 мм), регулировка цепи - автоматическим гидронатяжителем. Отдельная цепь приводит масляный насос.
1 - успокоитель 2, 2 - цепь ГРМ, 3 - натяжитель 1, 4 - башмак натяжителя, 5 - успокоитель 1, 6 - цепь привода масляного насоса, 7 - натяжной рычаг
|
Приводы изменения фаз газораспределения устанавливаются на распределительных валах и впускных, и выпускных клапанов (DVVT - Dual Variable Valve Timing), используется традиционный гидропривод (VVT-i). Фазы изменяются в пределах 50° для впуска и 50° для выпуска. Отдельное описание принципов работы приведено по ссылке.
1 - звездочка выпускного распредвала, 2 - звездочка впускного распредвала, 3 - выпускной распредвал, 4 - впускной распредвал, 5 - рокер, 6 - гидрокомпенсатор, 7 - наконечник стержня, 8 - сухари, 9 - тарелка пружины, 10 - пружина клапана, 11 - маслосъемный колпачок, 12 - седло пружины, 13 - втулка клапана, 14 - клапан
|
Выпускной распредвал профилированным кулачком приводит ТНВД, а задним торцом - вакуумный насос.
Цепь привода закрыта двумя литыми алюминиевыми крышками, на передней крепятся клапаны VVT-i.
1 - э/м клапан VVT (выпуск), 2 - э/м клапан VVT (впуск), 3 - крышка цепи ГРМ 2, 4 - крышка цепи ГРМ 1, 5 - заглушка. a - сервисное отверстие
|
Головка блока накрыта полимерной крышкой, внутри которой выполнены каналы для подачи масла к рокерам.
1 - крышка ГБЦ, 2 - прокладка. b - масляный канал
|
Двигатель прикрыт трехмерными крышками, которые позволяют эффективнее использовать поток воздуха от вентилятора.
1 - крышка 1, 2 - крышка 2
|
Силовой агрегат крепится на четырех опорах: левая и правая - гидронаполненные, передняя - активная, с регулируемой "жесткостью".
1-4 - амортизатор опоры двигателя
|
При включенном электропневмоклапане разрежение не подводится к амортизатору передней опоры, диафрагма закрыта, жидкость циркулирует через отверстие режима "idle/lock-up". При выключенном электропневмоклапане разрежение подводится к амортизатору передней опоры, диафрагма открыта, жидкость циркулирует через отверстие режима "ride comfort".
1 - ECM, 2 - электропневмоклапан, 3 - вакуумный насос, 4 - двигатель, 5 - амортизатор передней опоры. a - канал "idle/lock-up", b - канал "ride comfort", c - диафрагма
|
Приводной ремень снабжен автоматическим фрикционным натяжителем. В шкиве генератора установлен демпфер крутильных колебаний.
1 - генератор, 2 - насос охлаждающей жидкости, 3 - компрессор кондиционера, 4 - ремень, 5 - коленвал, 6 - натяжитель
|
Смазка
Масляный насос переменной производительности - приводится дополнительной короткой цепью. ECM контролирует давление и объем подачи посредством э/м клапана управления давлением масла.
1 - масляный насос, 2 - клапан управления давлением масла
|
Для смазки и охлаждения поршней установлены по две масляные форсунки, одна из которых с двойным распылителем, снабженные встроенными фильтрами.
1 - форсунка 1, 2 - форсунка 2. b - фильтр
|
Масляный фильтр нормального spin-on типа установлен горизонтально в передней части двигателя.
Под модулем балансиров находится датчик уровня масла.
Применяется жидкостный маслоохладитель.
Охлаждение
1 - радиатор, 2 - расширительный бачок, 3 - впуск ОЖ, 4 - помпа, 5 - маслоохладитель, 6 - блок цилиндров, 7 - головка блока цилиндров, 8 - распределительный клапан, 9 - охладитель ATF, 10 - радиатор отопителя, 11 - корпус дроссельной заслонки. a - верхний уровень, b - нижний уровень
|
Принципиальная инновация - электрический распределительный клапан, заменяющий и термостат, и отдельные запорные клапаны. Во время прогрева двигателя каналы охлаждения перекрываются, а затем температура поддерживается на оптимальном уровне.
1 - распределительный клапан, 2 - поворотный элемент. a - от двигателя, b - к радиатору, c - к корпусу дроссельной заслонки, d - к охладителю трансмиссии, e - к отопителю, f - электродвигатель и редуктор
|
Насос охлаждающей жидкости - с обычным ременным приводом.
1 - помпа, 2 - прокладка, 3 - впускной патрубок, 4 - впуск ОЖ
|
Скорость вентилятора регулируется встроенным блоком управления в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, работы климат-контроля, скорости автомобиля и частоты вращения коленвала. Вентилятор - одиночный, большого диаметра, с безщеточным двигателем.
Отдельная система охлаждения обслуживает интеркулер и турбокомпрессор.
1 - интеркулер, 2 - турбокомпрессор, 3 - расширительный бачок интеркулера, 4 - электрический насос, 5 - радиатор интеркулера
|
В этом контуре используется электрический насос и дополнительный радиатор.
1 - электрический насос, 2 - ротор, 3 - вал. a - впуск, b - выпуск
|
Впуск и выпуск
Турбокомпрессор - типа twin-scroll, с обычным вакуумным приводом WGT.
1 - турбокомпрессор, 2 - привод, 3 - клапан WGT. b - отработавшие газы (от цилиндров 2/3), c - отработавшие газы (от цилиндров 1/4), d - перепуск, e - впуск воздуха
|
Для охлаждения наддувочного воздуха используется компактный жидкостный интеркулер.
Впускной коллектор - пластиковый, со встроенным контуром вентиляции картера.
1 - впускной коллектор. a - картерные газы
|
Топливная система / Управление
Впрыск топлива - смешанный: непосредственный в камеру сгорания и распределенный во впускной канал. Основные инновации: по сравнению с двигателями предыдущих поколений усложнилась зависимость типа впрыска от нагрузки и оборотов, появился режим 2/3-кратного впрыска.
Впервые на тойотовских D-4 форсунка высокого давления установлена вертикально.
1 - форсунка низкого давления, 2 - форсунка высокого давления
|
ТНВД - одноплунжерный, с дозирующим и обратным клапаном, с клапаном сброса давления, а также с демпфером пульсаций давления на входе. Давление топлива регулируется в пределах 2.4..30 МПа в зависимости от условий движения, и на уровне 3.1 МПа на холостом ходу.
1 - дозирующий клапан, 2 - толкатель, 3 - форсунка высокого давления, 4 - топливный коллектор высокого давления, 5 - датчик давления топлива (высокого), 6 - топливный бак, 7 - регулятор давления топлива, 8 - клапан сброса давления, 9 - топливный насос низкого давления, 10 - обратный клапан, 11 - ТНВД, 12 - фильтр, 13 - демпфер пульсаций давления, 14 - плунжер, 15 - обратный клапан (60 кПа), 16 - редукционный клапан (38.1 МПа), 18 - выпускной распредвал. a - контур низкого давления, b - контур высокого давления, c - к топливному коллектору низкого давления, d - топливная трубка высокого давления
|
Топливный коллектор высокого давления - кованый чугунный, со встроенным датчиком давления.
1 - топливный коллектор высокого давления, 2 - датчик давления, 3 - зажим держателя форсунки, 4 - форсунка высокого давления
|
Топливный коллектор низкого давления - стальной штампованный, со встроенным датчиком давления.
1 - топливный коллектор низкого давления, 2 - форсунка низкого давления, 3 - датчик давления
|
Форсунка высокого давления - нового типа (длинная), с 6-точечным распылителем.
c - уплотнение, d - виброизолятор, e - кольцо 1, f - кольцевое уплотнение, g - кольцо 3
|
Форсунки (низкого давления) - с длинным 10-точечным распылителем, который подает топливо в поток воздуха и минимизирует его попадание на стенки.
Набор датчиков и приводов традиционен:
- датчики положения коленвала и распредвалов - MRE-типа
- датчик массового расхода воздуха (MAF) типа slot-in и датчик температуры воздуха на впуске
- датчики состава смеси (AFS) - планарный до первого катализатора, и колпачковый после него
- датчик положения педали акселератора - на эффекте Холла
- датчик положения дроссельной заслонки - на эффекте Холла
- датчики давления, температуры и уровня моторного масла
- датчик детонации - плоский широкополосный
- датчики давления топлива в контурах высокого и низкого давления
- датчик температуры ОЖ
- датчик давления наддува
Примечательно, насколько со временем редуцировалась дроссельная заслонка.
1 - датчик положения дроссельной заслонки, 2 - дроссельная заслонка, 3 - электромотор
|
Экология / Системы снижения токсичности
Заявленное соответствие нормативам - Euro 6b..6c.
Система вентиляции картера (PCV) - с отдельным сепаратором и встроенным в головку блока клапаном PCV.
1 - воздушный фильтр, 2 - крышка ГБЦ, 3 - головка блока цилиндров, 4 - блок цилиндров, 5 - картер, 6 - маслосепаратор, 7 - клапан PCV, 8 - впускной коллектор, 9 - корпус дроссельной заслонки, 10 - интеркулер, 11 - турбокомпрессор. a - воздух, b - картерные газы + воздух, c - картерные газы
|
Система улавливания паров топлива (EVAP) реализована в простом варианте, только с электропневмоклапаном продувки.
Система снижения токсичности представлена парой последовательно установленных трехкомпонентных нейтрализаторов.
1 - блок нейтрализатора. a - катализатор
|
По состоянию на 2024 год, серьезных характерных неисправностей пока не было выявлено. Среди обычных программных недоработок можно отметить:
• Модели: MY2023-2024 Highlander, Grand Highlander с T24A-FTS. Симптом: DTC P05CE00 (фазы распредвала). Предписание: перепрограммировать ЭБУ (описано в T-SB-0103-23 от 20.12.2023, T-SB-0081-23 от 13.10.2023).
• Модели: MY2023 Crown with T24A-FTS engine. Симптом: DTC P024313 (turbocharger solenoid). Предписание: перепрограммировать ЭБУ (описано в T-SB-0091-23 от 14.11.2023).
• Модели: MY2023 RX500H. Симптом: DTC P24517F (EVAP actuator), P14502A. Предписание: перепрограммировать ЭБУ (описано в L-SB-0065-23 от 18.12.2023).
|
Большой обзор двигателей Toyota
·
AZ ·
MZ ·
NZ ·
SZ ·
ZZ ·
AR ·
GR ·
KR ·
NR ·
ZR ·
AD ·
GD ·
ND ·
VD ·
A25.M20 ·
F33 ·
G16 ·
M15 ·
T24 ·
V35 ·
|
|
|