V-tvarované „osmičky“, pokud nepočítáme čistokrevné „Američany“, nejsou obvykle typem motorů, o kterých se mluví – jednoduché, nenáročné, schopné odolat jakémukoli zacházení. Ale Toyota v minulém století si prostě nemohla dovolit vyrábět špatné motory. Pracovala jako student „na známku“ s důrazem na spolehlivost. A proto se téměř vše, čeho se její inženýři ujali, ukázalo jako nenáročné na údržbu, odolné a vynalézavé. Ať už se jednalo o „čtyřky“, „šestky“ nebo V8 řady UZ.
Osmiválce pro vyvolené
Japonci, kteří světu přinesli sériově vyráběné systémy variabilního časování ventilů, sériově vyráběné a proto levné turbodmychadla a plynulé převodovky s miliony prodaných kusů, nelze v žádném případě nazvat revolucionáři. V některých základních ohledech se drží klasického produktu. Dodržování tradic mají v krvi. I když v případě automobilů byly tyto tradice importovány ze zahraničí. Konkrétně z druhé strany Tichého oceánu. To byl případ osmiválcových motorů řady V ve tvaru V, které se objevily v roce 1963. Vačková hřídel je umístěna v bloku válců, na každý válec připadají dva ventily, které jsou poháněny tlačnými tyčemi, a spalovací komory jsou polokulovité. O odlitku bloku a skupině válců a pístů se nebudeme vyjadřovat, ale tato řešení jsou typicky americká. Není divu, že lidé tuto řadu pojmenovali Toyota HEMI, analogicky k Chrysler HEMI (hemisférický). Původně 2,6litrový motor V8 o výkonu 115 koní zdůrazňoval status druhé generace modelu Crown (sedan se jmenoval Crown Eight).
A když se v roce 1967 objevil „imperiální“ Century, stal se motor V8 výsadou tohoto modelu.
Roky plynuly a zdvihový objem se zvýšil na 3,0, 3,4 a 4,0 litry (3V, 4V, 5V). Konstrukčně se však stále jednalo o stejné „nízkoventilové“ motory, u nichž byl kompresní poměr zvýšen nad 9,0:1 pouze u jedné verze v 60. a 70. letech. Skromný skutečný výkon a výkon na litr byl na konci výroby v roce 1997 dokonce snížen, což vedlo k výkonu pouze 165 koní ze čtyř litrů. Důležitější byl plynulý přísun výkonu v celém rozsahu otáček. Jediným přínosem Toyoty a Yamahy, které se podílely na vývoji těchto „osmiček“, je tedy to, že se jednalo o první celohliníkové motory japonského automobilového giganta.
80. léta byla jiná doba!
Bylo to již mnohokrát popsáno, proto se omezíme na stručný historický přehled. Ekonomika vzkvétala, lidé se měli stále lépe a obchod prosperoval. V tak příznivé době si i relativně malé společnosti jako Mazda, Subaru a Honda dovolily riskovat a začít vyvíjet a nabízet bohatší a dražší modely. Nemluvě o Toyotě, která mohla snadno zamířit do „prémiového“ segmentu pro export a samostatně pro domácí trh. Historie LS a značky Lexus jako celku je také dobře známá. Na domácí trh se objevil jeho dvojče, model Celsior. Ale dva měsíce předtím, v předvečer uvedení modelu Crown Majesta, který se právě připravoval na uvedení na trh, se objevil model Crown ve 130. karosářské verzi. Byl rozšířen a prodloužen, vznikla takzvaná široká karoserie. Společnost nechtěla čekat další dva roky na uvedení modelu Majesta. A trh takové husté obsazení prémiového segmentu podpořil.
Pro všechny tyto sedany by tedy motor řady V byl jako parní motor pro moderní vozidlo. Byl potřeba nový motor V8, který by plně odpovídal ideologii nadcházející éry. Výkonný, se všemi technologiemi, které si zasloužil, a bez zbytků minulosti. Takový motor v podobě 4,0litrového 1UZ-FE byl představen v roce 1989 a prvním vozem, který ho vyzkoušel, byl Crown s širokou karoserií – UZS131.
Od klasiky k moderně
1UZ-FE
Motor 1UZ-FE měl stejně jako jeho předchůdce úhel klikového hřídele 90 stupňů. Všechno ostatní však bylo nové. Čtyři ventily na válec místo dvou. Čtyři vačkové hřídele umístěné v hlavách a řemenový pohon místo řetězového. Řídicí jednotka s přídavným elektronickým ventilem umožňovala kontrolu trakce. Díky všem těmto opatřením se výkon zvýšil na 260 koní. Jediným pozůstatkem minulé éry byl rozdělovač.
O šest let později byl motor modernizován. Změny byly tak malé, že neměly prakticky žádný vliv na výkon (plus pět koní a 12 Nm). Uvádí se, že písty a ojnice byly odlehčeny (což nevedlo k žádné ztrátě spolehlivosti) a kompresní poměr byl zvýšen z 10,0:1 na 10,4:1.
„Celková restyling“ v roce 1997 přinesla mnohem lepší výsledky. Na sacích vačkových hřídelích se objevily fázové posunovače, kompresní poměr byl mírně zvýšen, zapalovací systém byl převeden na jednotlivé cívky, blok škrticí klapky byl řízen elektronicky a převodovka a rozvod signálu byly řízeny sběrnicí.
V japonské specifikaci měl motor 1UZ výkon 280 koní a v modelech Lexus LS, GS a SC dosahoval výkonu 300 koní.
Je třeba říci, že „U-Zety“ přišly v pravý čas. Nejen pro sedany určené k konkurenci „Němcům“ a „Američanům“. SUV značky Toyota, stejně jako džípy Lexus, se na konci 90. let a na počátku nového tisíciletí ocitly bez výkonného moderního motoru. Lze za něj považovat řadový šestiválec 1FZ, který spotřebovával desítky litrů benzínu, ale neposkytoval dynamiku, jakou byste očekávali od amerických nákladních vozů? Kromě toho společnost snila o dalším rozšíření v Americe v segmentech pickupů a SUV. Bez velkého motoru V8 byly tyto plány odsouzeny k neúspěchu.
2UZ-FE
Tak se 4,7litrový motor 2UZ-FE, který se objevil v roce 1998, stal jedním ze základů pro další fázi dobývání amerického trhu. Měl také klikový hřídel otočený o 90 stupňů, čtyři vačkové hřídele a 32 ventilů. Aby se však získalo dalších 700 kubických palců, byl zvětšen jak průměr válců, tak zdvih pístů. Dalším zásadním rozdílem oproti motoru 1UZ bylo to, že blok válců byl vyroben z litiny. Do roku 2004 vyvíjel motor 2UZ na různých trzích výkon 228 až 240 koní. Poté byl modernizován stejným způsobem jako první model této řady, kdy byly sací vačkové hřídele vybaveny fázovými posunovači a elektronickou škrticí klapkou.
Tím se výkon zvýšil na 263–275 koní. Na domácím trhu (a mimochodem i na našem) byl však výkon Land Cruiseru omezen na stejných 235 koní. Kromě TLC byl motor 2UZ instalován také do pravostranného Lexusu Cygnus, Tundry, Sequoie a samozřejmě do LX. Hilux Surf a Land Cruiser Prado tento motor nedostaly. Ale jejich protějšky na severoamerickém trhu – 4Runner a Lexus GX – ho dostaly.
Na počátku nového století Toyota dospěla k názoru, že motor 4,0 litru 1UZ již není pro osobní automobily společnosti dostačující. A protože nechtěli řešit problémy se zvyšováním výkonu, točivého momentu a především zlepšováním pružnosti a palivové účinnosti u tak velkých motorů pomocí přeplňování, zvýšili zdvihový objem a změnili nastavení.
3UZ-FE
Motor 3UZ-FE je v podstatě prvním motorem UZ, který při zachování stejného zdvihu pístu měl mírně zvětšený průměr válců, čímž získal dalších 300 kubických palců zdvihového objemu. Výkon se změnil jen nepatrně. U různých modelů, které byly od počátku vybaveny systémem VVT-i (byť pouze na sání), dosahoval tento motor V8 o objemu 4,3 litru výkonu mezi 276 a 305 koní.
Poprvé byl nainstalován na generaci LS/Celsior, která debutovala v roce 2000, a současně na restylovaném modelu GS.
O rok později se začal instalovat na modely Lexus SC a Toyota Soarer a od roku 2004 na Crown Majesta. Poté se objevil ve třetí generaci modelu GS. Model 3UZ však nepřežil aktualizace tohoto sedanu Lexus ani novou generaci modelu LS. Kupé-kabriolet pod mateřskou a prémiovou značkou zůstal na montážní lince až do roku 2005, respektive 2010. Alespoň prozatím byl vyřazen z modelové řady obou značek.
Pouze pátá generace modelu Crown Majesta v provedení 3UZ s pohonem všech kol přežila až do roku 2013. To bylo pravděpodobně učiněno proto, aby se odlišil vlajkový model Toyoty na místním trhu od „reexportovaného“ modelu LS460, který kombinoval pohon 4WD a nový motor řady UR „osm“.
Litinový motor 2UZ převzal také řadu následujících generací SUV a pickupů. Nebyl například instalován do modelu TLC 200 pro USA, ale do roku 2009 a 2012 byl k dispozici v automobilech pro Japonsko a Rusko (v modelu „dvě stě“ již dosahoval výkonu 288 koní). Až do prvního restylingu byl „průměrným“ motorem pro modely Tundra/Sequoia. A dokonce i na modelu LX, byť pro Hongkong, vydržel až do roku 2012.
Necílené použití
Pokud jde o použití mimo Japonsko, v oblasti sportu a vůbec ne v automobilech, získala řada „Y-Z“ také určitou popularitu. A to navzdory svému zdvihovému objemu, který se nezdál odpovídat jeho širokému použití. Například čínská kopie motoru 3UZ byla na konci první dekády 21. století instalována do klonu Crown Majesta Hongqi HQ3.
V polovině 90. let byl motor 1UZ-FE použit v jedinečném projektu společnosti SARD, výrobce tuningových komponentů a závodního týmu spojeného s Toyotou. Aby se mohli zúčastnit závodů GT, Japonci nainstalovali „osmičku“ za kokpit prototypu s názvem MC8-R s karoserií ve stylu MR2.
Dvojitě přeplňovaný osmiválec dosahoval výkonu 600 koní. Bohužel to týmu nepomohlo k dosažení významného úspěchu. V 24hodinovém závodě Le Mans a maratonu v Suzuce vůz buď odstoupil, nebo skončil v třetí desítce. Silniční verze MC8, vyrobená v jediném exempláři, se však okamžitě stala sběratelským kouskem.
Větší sportovní úspěchy zaznamenal model 3UZ. V japonské sérii GT500 zvítězil vůz na bázi modelu SC430 třikrát, a to v letech 2006, 2009 a 2013.
Toyota se dokonce pokusila použít motor 1UZ v letectví. V roce 1997 byl použit k vývoji motoru FV2400-2TC, opět vybaveného dvěma turbodmychadly a výkonem 360 koní. Měl být instalován do čtyřmístného letadla, pro jehož výrobu koncern plánoval vytvořit dceřinou společnost a dokonce získal povolení od amerického Federálního úřadu pro letectví. V Spojených státech bylo toto téma v té době na vzestupu. Motor byl vyroben z kovu. Myšlenka výroby však zůstala na papíře.
Motor 1UZ se nakonec dostal na vodu. Na konci 90. let a na počátku 21. století byl motor „V8“ o výkonu 300 koní, označený VT300i, instalován na řadu lodí pod značkou Toyota Epic.
V naší zemi byl první „Yuzet“ alespoň na chvíli aktivně instalován na vzduchové čluny. Prostorný, točivý, výkonný a lehký, byl ideální pro tento typ vozidel.
To bylo do značné míry způsobeno tím, že navzdory vysoké ceně modelů, na které byl instalován, se rychle stal synonymem spolehlivosti.
Má nějaké slabé stránky?
Když mluvíme o moderních motorech, v 90 % případů je třeba jejich silné konstrukční vlastnosti hledat lupou mezi inherentními slabostmi. U všech motorů Toyota vyvinutých v 80. a 90. letech je situace téměř opačná. Řada UZ není výjimkou. Mluvili jsme s mnoha mechaniky a slyšeli jsme pouze následující.
Ohrožena jsou ložiska napínacího řemene, která trpí vodou, nečistotami a chemikáliemi, které se na ně dostávají zespodu. Generátor je umístěn nízko a také je neustále vystaven chemikáliím z vozovky. Čerpadlo chladicího systému je umístěno v bloku motoru, poháněno ozubeným řemenem a neustále vystaveno ohybovým momentům. Časem se čerpadlo ohne a začne prosakovat nemrznoucí kapalina. Začátek tohoto procesu je těžko viditelný. Následky mohou být katastrofální. Chladicí kapalina krystalizuje pod vlivem teploty a může se dostat pod řemen a roztrhnout ho. Mezitím je zaručeno, že se ventil neohne pouze u prvních verzí motorů 1UZ a 2UZ.
Další problém souvisí se systémem změny geometrie sání. Šrouby, které upevňují klapky na ose, se mohou uvolnit a dostat se buď do mechanismu ventilu, nebo do válců. Totéž se může stát i samotným klapkám. Důsledky jsou zřejmé.
To neznamená, že majitel jakéhokoli modelu UZ nutně narazí na jeden z těchto problémů. Ostatní opraváři si nepamatují, že by se s něčím podobným setkali. Navíc jsou ve svém úsudku kategorické:
— Nejsou to konstrukční vady, které je ničí, ale přesvědčení majitelů, že UZ vydrží jakékoli zneužívání. Viděl jsem dost motorů s vyhořelými díly kvůli používání plynu jako paliva. S „čokoládou“ uvnitř a bez komprese, protože nikdy nebyly vyměněny nebo byly nahrazeny nekvalitními vzduchovými filtry.
Názor redakce
Vliv nečistot a činidel na ložiska a generátory je typický pro mnoho automobilů. Stejně jako umístění čerpadla v bloku – u motorů ve tvaru V. Ale rád bych se zeptal těch, kteří si stěžují na netěsnosti čerpadla: vyměnili jste ho například při 200 000 km? Nebo doufáte, že jeho životnost bude srovnatelná s životností motoru?
Nebo údajně odšroubování ventilů výměny sacího potrubí. Opravdu věříte, že v Japonsku, a konkrétně u Toyoty, by tehdy mohli zapomenout utáhnout šrouby? Tohle není AvtoVAZ! Samozřejmě se to stává, ale pouze v případě, že s tím někdo již manipuloval. Ventily VVT-i selhávají výhradně kvůli nekvalitnímu oleji nebo včasné výměně oleje.
Tyto „osmičky“ mají určitě některé zvláštnosti. Například startér je umístěn nevhodně a vstřikovače ve válcovém bloku jsou těžko přístupné. Vzhledem k absenci hydraulických kompenzátorů je vhodné kontrolovat vůle ventilů každých 80 000 km. Jinak jsou ale snadno udržovatelné, nemají žádné slabé stránky a fungují velmi dobře. Nevzpomínám si na jediný případ, kdy by se UZ „porouchalo“.
Tady je další příklad. Jednou jsem byl v Nikolajevsku na Amur. Do Chabarovsku vede 800 km rozbité silnice, po které jezdí minibusy Toyota Hiace. Je jich tam 50. Všechny mají spálené rámy, zablácené pneumatiky a na každém kole jen pár tlumičů. Motory „Zetas“ se už dávno přehřály a byly vyhozeny a místo nich byly nainstalovány motory 1UZ. Nemohu říci přesný počet najetých kilometrů, ale fungují nonstop – od jedné jízdy k druhé. A majitelé jsou s nimi velmi spokojeni – jen je servisují.
UZ má slabá olejová čerpadla. Problém je podobný jako u motorů Nissan RB série „šestky“. Pohon čerpadla je organizován přes krk klikového hřídele se dvěma zkosenými hranami. Když jsou tyto „osmičky“ přetěžovány (přeplňováním: turbínou nebo mechanickým kompresorem), zvyšuje se zatížení tohoto spoje. Dochází k silnějším rázovým zatížením a postupně se zvyšuje vůle. Nakonec dojde k selhání a zlomení rotoru čerpadla na krku. Problém je nepředvídatelný a může se objevit dnes nebo za rok. Řeší se instalací pouzdra a rotoru se drážkami.
Vím, že u motoru 2UZ může čerpadlo selhat bez jakéhokoli ladění – pouze v důsledku přirozeného opotřebení při vysokém počtu najetých kilometrů. Dalším častým problémem – tentokrát u starších motorů 1UZ – jsou prasklé těsnění hlavy. Stále jsou vyrobena z paronitu. Kromě toho je to samozřejmě spolehlivý motor. U stejného motoru 1UZ Japonci odlehčili písty a ojnice. To však nemělo žádné negativní důsledky.
SWAP King
Majitelé vozů Merino, Bech a Rover, kteří jsou unaveni doplňováním oleje do svých původních motorů a jsou šokováni náklady na opravy, se obracejí na výměnu motorů. Zde zaplatí 300 000–400 000 a zapomenou, jak se zvedá kapota. Neřekli bychom, že se jedná o rozšířenou službu. Nicméně na západě země existují služby, které se na to specializují.
Existují dokonce i příklady.
Co můžeme říci o převodu Toyoty na Toyotu! V modelech Surf, TLC70, Mark II, Altezza atd.
Jednoduchá operace! Dříve byla omezena skutečností, že od roku 1997 začaly být „Y-Zety“ řízeny pneumatikou. A elektrikáři nebyli schopni kombinovat různé typy „cos“. Pro instalaci byl vybrán první 1UZ – ten, který není „VVT-i“. Poté se naučili, jak na to, a nyní mají „swappers“ poměrně široký výběr ze tří „Y-Zets“ a 4-, 5- nebo 6-stupňových „automatických převodovek“. S 3UZ a 6-stupňovou automatickou převodovkou získáte jednotku s dobrou kombinací výkonu a spotřeby. Spotřeba paliva lze udržet na 12–13 l/100 km, i když 4,7litrový motor V8 se čtyřstupňovou převodovkou je schopen spotřebovat až 25 litrů. Máme jedno omezení – změny technických předpisů, které jsou nepřátelské vůči výměně motorů. Proto budou samozřejmě vyměňovány, ale ne v takovém množství jako dříve.
V zahraničí, zejména v Austrálii a na Novém Zélandu, jsou motory UZ oblíbené ve sportu. Často se montují do modelů, které by se pro tento účel zdály zcela nevhodné – do starých modelů 200SX a mladších modelů Silvia. Do AE86 a Civic. Jsou přeplňovány dvěma turbodmychadly a kompresory. To druhé, jak víme, provedla TRD, závodní divize Toyoty (existovala oficiální „sada“ s kompresorem). A problémy s olejovým čerpadlem tomu nezabránily!
V USA se hliníkové motory UZ používají v rock crawlingu. Máme ale také příklady, kdy byly tyto motory V8 vybrány pro konstrukci prototypů terénních vozidel.
0 Comments