Проектировался двигатель 3UZ FE, прежде всего, чтобы значительно увеличить мощность вместе с крутящим моментом силового привода автомобилей представительского класса. Для тяжелой 8 цилиндровой 32 клапанной конструкции с двумя распредвалами ГРМ по схеме DOHC был использован алюминиевый блок, чтобы хоть как-то снизить нагрузку на кузов машины.
ДВС 3UZ FE
Второй задачей производителя была адаптация к автоматической коробке, обеспечивающей максимальный комфорт вождения. За основу была взята первая версия серии 1UZ-FE, поэтому схема двигателя осталась неизменной. Однако цилиндры расточены, использована новая ШПГ.
Характеристики мотора Toyota 3UZ FE
Для повышения объема в двигателе использован заводской тюнинг – в блоке мотора 1UZ-FE расточены цилиндры до размера 91 мм, установлен другой коленвал с радиусом кривошипа 42,2 мм для увеличения хода поршня, а головка блока цилиндров получила больший диаметр впускных и выпускных клапанов.
Мотор 3UZ FE под капотом Лексуса
Технические характеристики 3UZ FE соответствуют следующим значениям:
| Изготовитель | Toyota |
| Марка ДВС | 3UZ FE |
| Годы производства | 2000 – 2010 |
| Объем | 4292 см3 (4,3 л) |
| Мощность | 213,3 кВт (290 л. с.) |
| Момент крутящий | 441 Нм (на 3400 об/мин) |
| Вес | 225 кг |
| Степень сжатия | 10,5 |
| Питание | инжектор |
| Впрыск | SPFI – одноточечный инжектор внутри корпуса заслонки |
| Тип мотора | V-образный бензиновый, развал 90 градусов |
| Зажигание | катушка для каждой свечи |
| Число цилиндров | 8 |
| Местонахождение первого цилиндра | ТВЕ |
| Число клапанов на каждом цилиндре | 4 |
| Число головок блока цилиндров | 2 |
| Материал ГБЦ | сплав алюминиевый |
| Впускной коллектор | дюралевый |
| Выпускной коллектор | стальной сварной |
| Распредвал | 2 штуки, схема DOHC |
| Материал блока цилиндров | алюминиевый сплав |
| Диаметр цилиндра | 91 мм |
| Поршни | оригинальные |
| Коленвал | стальной литой |
| Ход поршня | 82,5 мм |
| Горючее | АИ-95 |
| Нормативы экологии | Евро-3 |
| Расход топлива | трасса – 8,9 л/100 км смешанный цикл 11,4 л/100 км город – 17,5 л/100 км |
| Расход масла | максимум 0,8 л/1000 км |
| Какое масло лить в двигатель по вязкости | 5W30, 5W40, 0W30, 0W40 |
| Какое масло лучше для двигателя по производителю | Liqui Moly, ЛукОйл, Роснефть, Mobil, Castrol, Motul |
| Масло для 3UZ FE по составу | синтетика, полусинтетика |
| Объем масла моторного | 5,1 л |
| Температура рабочая | 95° |
| Ресурс ДВС | заявленный 350000 км реальный 400000 км |
| Регулировка клапанов | шайбы |
| Система охлаждения | принудительная, антифриз |
| Объем ОЖ | 9,8 л |
| Помпа | GWT-84A |
| Свечи на 3UZ FE | иридиевые производителя Denso SK-20R11 |
| Зазор свечи | 1,1 мм |
| Ремень ГРМ | 13568-59095 |
| Порядок работы цилиндров | 1-8-4-3-6-5-7-2 |
| Воздушный фильтр | Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst |
| Масляный фильтр | с обратным клапаном |
| Маховик | 8 крепежных отверстий, под АКПП |
| Болты крепления маховика | М12х1,25 мм, длина 26 мм |
| Маслосъемные колпачки | производитель Goetze, впускные светлые выпускные темные |
| Компрессия | от 11 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар |
| Обороты ХХ | 750 – 800 мин-1 |
| Усилие затягивания резьбовых соединений | свеча – 31 – 39 Нм маховик – 62 – 87 Нм болт сцепления – 19 – 30 Нм крышка подшипника – 68 – 84 Нм (коренной) и 43 – 53 (шатунный) головка цилиндров – три стадии 20 Нм, 69 – 85 Нм + 90° + 90° |
Официальный мануал, созданный изготовителем для пользователей, содержит описание операций обслуживания, ремонта, параметров ДВС.
Характеристики двигателя Тойота 3UZ
| Производство | Tahara Plant |
| Марка двигателя | 3UZ |
| Годы выпуска | 2000-2010 |
| Материал блока цилиндров | алюминий |
| Система питания | инжектор |
| Тип | V-образный |
| Количество цилиндров | 8 |
| Клапанов на цилиндр | 4 |
| Ход поршня, мм | 82.5 |
| Диаметр цилиндра, мм | 91 |
| Степень сжатия | 10.5 |
| Объем двигателя, куб.см | 4292 |
| Мощность двигателя, л.с./об.мин | 282/5600 290/5600 304/5600 |
| Крутящий момент, Нм/об.мин | 417/3500 434/3400 441/3400 |
| Топливо | 95 |
| Экологические нормы | — |
| Вес двигателя, кг | — |
| Расход топлива, л/100 км (для Lexus LS 430) — город — трасса — смешан. | 17.58.9 11.4 |
| Расход масла, гр./1000 км | до 1000 |
| Масло в двигатель | 0W-30 5W-30 5W-40 10W-30 10W-40 |
| Сколько масла в двигателе, л | 5.1 |
| Замена масла проводится, км | 7000-10000 |
| Рабочая температура двигателя, град. | — |
| Ресурс двигателя, тыс. км — по данным завода — на практике | — 400+ |
| Тюнинг, л.с. — потенциал — без потери ресурса | 500+ — |
| Двигатель устанавливался | Lexus GS 430 Lexus LS 430 Lexus SC 430 Toyota Crown Majesta Toyota Soarer |
Особенности конструкции
Изначально V-образный двигатель 3UZ FE имеет более сложную конструкцию в сравнении с рядными модификациями и большее количество деталей. Здесь две ГБЦ и четыре распредвала, усложнен привод ГРМ, увеличен объем масла и ОЖ. Основной особенностью является низкая безопасность клапанов, которые при встрече с поршнями гнутся, если произойдет обрыв ремня ГРМ.
Адаптация под автоматическую коробку передач
Комплектация движков включает в себя:
- газораспределение системой DOHC;
- корректировка объемов впрыска фазной системой VVTi;
- регулируемая длина впускного коллектора по схеме ACIS;
- точечный впрыск SPFI.
Движок имеет две ГБЦ
Конструкция модуля VVTi
Впускной коллектор
Схема точечного впрыска SPFI
Распредвалы системы газораспределения приводятся в движение ремнем. Коленвал и шатуны использованы от предыдущих версий, специально для этого мотора руководство разработало только поршни диаметра 91 мм.
Несмотря на дюралевый блок, возможен капремонт мотора, механическая модернизация впускного/выпускного тракта своими руками и форсировка за счет установки турбины. Использованы чугунные гильзы с несколькими ремонтными размерами, поэтому даже при высоком содержании серы и общем низком качестве российского бензина японские движки 3UZ FE ходят заявленные 350 – 400 тысяч км без проблем. В отличие от немецких BMW, например, серии М52 с таким же дюралевым блоком и ресурсом 50 – 100 тысяч км пробега.
Немного о цифрах
Несмотря на цифру 3 в начале кода двигателя (что могло бы указывать на максимальный объем среди моторов Toyota серии «UZ»), 3UZ-FE со своими 4.3 литрами по этому показателю занимает лишь промежуточное положение в семействе 32-клапанных силовых агрегатов. Он превышает объем камеры двигателя 1UZ (4.0 л), но уступает образцу 2UZ (4.7 л). Зато по мощности «трешка» находится в лидерах, достигая значений от 290 до 300 л.с., что зависит от модификации устройства и специальных настроек БУД (блока управления двигателем).
Конструктивные особенности и технические параметры 3UZ-FE приведены в таблице:
| Параметр (характеристика) | Значение |
| Модель двигателя | 3UZ-FE, бензиновый |
| Конфигурация расположения цилиндров | V-образная, под углом 90° |
| Количество цилиндров | 8 |
| Рабочий объем цилиндров, куб. см | 4292 |
| Диаметр цилиндра, мм | 91,0 |
| Ход поршня в цилиндре, мм | 82,5 |
| Степень сжатия | 10,5 |
| Количество клапанов на один цилиндр | 4 (2 на впуск и 2 на выпуск) |
| Тип механизма газораспределения | DOHC — верхнее расположение 2-х распредвалов, система VVT-i |
| Последовательность срабатывания цилиндров | 1-8-4-3-6-5-7-2 |
| Макс. мощность ДВС, кВт (л.с.) / частота вращения к/вала, об/мин | 213,3 (290) / 5600 |
| Макс. крутящий момент, Нм / частота вращения к/вала, об/мин | 441 / 3400 |
| Тип системы питания ДВС | Распределенный электронный впрыск SPFI |
| Тип системы зажигания ДВС | Электронное, отдельная катушка на каждый цилиндр |
| Тип системы смазки | Комбинированная, частично под давлением и частично — путем разбрызгивания |
| Тип системы охлаждения | Жидкостная, закрытого типа с принудительной циркуляцией |
| Рекомендованное октановое число бензина | 95 |
| Вес изделия, кг | 225 |
| Материал блока цилиндров и головки блока | Алюминиевый сплав |
| Соответствие требованиям экологических норм | ЕВРО 3 |
| Ресурс двигателя по пробегу, тыс. км | 350-400 |
Плюсы и минусы
Основной недостаток ДВС 3UZ-FE – в момент внезапного обрыва ГРМ привода поршень гарантированно гнет клапана. Требуется дорогостоящий капитальный ремонт от 50 000 рублей. В этой версии мотора нет гидрокомпенсаторов, поэтому сбиваются регулировки тепловых зазоров клапанов. Рекомендовано корректировать периодически через 10 – 15 тысяч пробега. Из-за развала блоков 90 градусов увеличиваются объемы эксплуатационных жидкостей – смазки и антифриза.
Достоинствами конструкции 3UZ FE являются:
- продуманная схема газораспределения и впрыска;
- ликвидация высоковольтных проводов для увеличения надежности зажигания;
- повышенный крутящий момент и мощность.
Система зажигания
В устройство ДВС еще на этапе проектирования заложены конструктивные решения, которых не было в предыдущих версиях. Использовано высокоресурсное навесное оборудование для снижения эксплуатационных расходов.
Технические характеристики 3UZ-FE
| Объем двигателя, куб.см | 4292 |
| Максимальная мощность, л.с. | 276 – 300 |
| Максимальный крутящий момент, Н*м (кг*м) при об./мин. | 417 (43) / 3500 419 (43) / 3500 430 (44) / 3400 434 (44) / 3400 441 (45) / 3400 |
| Используемое топливо | Бензин Premium (АИ-98) Бензин Бензин АИ-95 Бензин АИ-98 |
| Расход топлива, л/100 км | 11.8 – 12.2 |
| Тип двигателя | V-образный, 8-цилиндровый, 32-клапанный, DOHC |
| Доп. информация о двигателе | 3 |
| Максимальная мощность, л.с. (кВт) при об./мин. | 276 (203) / 5600 280 (206) / 5600 282 (207) / 5600 286 (210) / 5600 290 (213) / 5600 |
Назначение 8-цилиндровой конструкции с 32 клапанами, двумя головками, 4 распредвалами ГРМ – оснащение автомобилей представительского класса. На 3UZ-FE установлен стальной литой коленвал.
Основные показатели двигателя, выпускавшегося в 2000-2010 г.:
Охлаждение мотора – жидкостное.
Список моделей авто, в которых устанавливался
Изначально мотор 3UZ FE собирался только на родине, в Японии, предназначался для легковых авто концерна – Тойота и Лексус. Им оснащались серийные модели Toyota:
- Celsior – 2001 – 2006 гг.;
- Aristo – 2000 – 2006 гг.;
- Soarer – 2001 – 2005 гг.;
- Crown Majesta – 2004 – 2009 гг.
Тойота Кроун Маджеста
Одновременно с этим моторами 3UZ FE комплектовались модификации Lexus:
- LS 430 – 2001 – 2006 гг.;
- GS 430 – 2000 – 2006 гг.;
- SC 430 – 2001 – 2005 гг.
Лексус LS 430
Для соревнований Super GT характеристики двигателя позволили установить его на два болида – Lexus SC 430 GT500 RaceCar и Toyota Supra GT500 RaceCar.
Болид Toyota Supra GT500 RaceCar
Регламент обслуживания Toyota 3UZ FE 4,3 л/290 л. с.
Изначально двигатель 3UZ FE имеет многократный запас надежности, поэтому обслуживание происходит в штатном режиме:
- система смазки – замена масла вместе с масляным фильтром каждые 10000 км пробега, производитель рекомендует модификации SL-3 или GF-3 по классификации API;
- привод ГРМ – ремень служит около 100000 км в отсутствие протечек масла, контролировать его целостность необходимо каждые 10 тысяч пробега;
- навесное – термостат и помпа ходят по 30 – 40 тысяч км, их обычно меняют вместе с антифризом;
- электрика – ресурс свечей около 60000 км, лучше использовать иридиевые модификации.
Обслуживание мотора
С завода движок комплектуется прокладками ГРМ из металлопакета, менять которые следует через 100 тысяч км. Необходима установка новой прокладки впускного коллектора, сальников распределительного и коленчатого вала, натяжителя ремня и роликов. Дроссельную заслонку следует прочищать для работоспособности системы впрыска.
Обзор неисправностей и способы их ремонта
Во время длительной эксплуатации мотор 3UZ FE выявил наиболее характерные для него неисправности:
| Расход охлаждающей жидкости | 1)раскрытие трещин в патрубках системы 2)протечки в насосе 3)выработка радиатора | 1)замена патрубков и фитингов 2)ремонт насоса 3)пайка или замена радиатора |
| Шум в районе ГБЦ | 1)растянут ремень ГРМ 2)тепловые зазоры клапанов нарушены | 1)замена ремня 2)регулировка зазоров |
| Обороты нестабильные | 1)выработка свечей 2)низкое качество топлива | 1)замена свечей 2)использование бензина от надежного поставщика |
| Снижение мощности | 1)залегшие кольца 2)поломка датчиков | 1)замена колец 2)считывание ошибок ЭБУ, замена датчиков |
При ресурсе 400000 км и возможности капремонта моторы 3UZ FE условно относят в разряд «миллионников».
Ремонт 3UZ FE
