Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Система лифта с несколькими кабинами

Система лифта с несколькими кабинами

Масами Сакита — независимый консультант-изобретатель, специализирующийся по транспортным системам. Ему принадлежат 11 патентов США и 3 японских патента, относящихся к системам лифта с несколькими кабинами, ротационным двигателям и контроллерам сигналов регулирования дорожного движения. У него степень доктора философии от калифорнийского университета в Беркли по транспортной технике. Прежде чем стать независимым консультантом, Сакита возглавлял компанию Sakita Corp., специализировавшуюся на разработке программного обеспечения для сигналов регулирования дорожного движения. Работал в компаниях SRI International, De Leuw, Cat- her and Co. и в Региональном транспортном отделе штата Колорадо.

В данной статье рассматривается новая система лифта с несколькими кабинами, при которой в шахте находится до трех кабин. Как уже говорилось в моих предыдущих статьях, предполагается, что такая система позволит значительно сократить в больших высотных офисных зданиях пространство, необходимое для лифтов, и помещение для ждущих лифт пассажиров1. В кондоминиумах или многоквартирных зданиях лифт с несколькими кабинами не обеспечит такой экономии пространства, как в офисных зданиях. Но вдобавок к некоторой экономии пространства он позволит улучшить качество обслуживания. Например, в системе с тремя кабинами в шахте лифта верхнюю кабину можно использовать исключительно для пассажиров, которым нужно попасть в надстройку на крыше или спуститься из нее. Среднюю и нижнюю кабины можно использовать для обслуживания пассажиров на остальных этажах, а одну или две нижние кабины — для перевозки мебели, обслуживающих бригад, уборщиков, перерабатываемых отходов и мусора. Есть основания полагать, что такой новый лифт особенно выгоден для городских зданий, где цена на землю чрезвычайно высока, пространство под лифты стремятся минимизировать, а относительно небольшая экономия площадей позволяет окупить возможные дополнительные расходы на лифт.

История разработки и введение

Идея разместить две кабины лифта в одной шахте витает в воздухе с 1921 года2. Для непрерывной эксплуатации такая система реализована лишь в 2003 году — это лифт Twin Elevator System компании Thyssen Krupp Elevator AG3. Автор статьи с 1993 года ведет исследования по данному вопросу независимо от разработок компании ThyssenKrupp4- 5 6 В моей предыдущей статье «Система лифта с несколькими кабинами в одной шахте» рассматривались возможная механическая конструкция и метод эксплуатации, а также приведен анализ действия лифта с двумя кабинами в одной шахте в офисном здании1. Там показано, что предлагаемой системе лифта требуется значительно меньшее количество шахт, чем обычной системе лифта, когда ее устанавливают в большом высотном офисном здании.

Масами Сакита — независимый консультант-изобретатель, специализирующийся по транспортным системам. Ему принадлежат 11 патентов США и 3 японских патента, относящихся к системам лифта с несколькими кабинами, ротационным двигателям и контроллерам сигналов регулирования дорожного движения. У него степень доктора философии от калифорнийского университета в Беркли по транспортной технике. Прежде чем стать независимым консультантом, Сакита возглавлял компанию Sakita Corp., специализировавшуюся на разработке программного обеспечения для сигналов регулирования дорожного движения. Работал в компаниях SRI International, De Leuw, Cat- her and Co. и в Региональном транспортном отделе штата Колорадо.

С тех пор автор статьи усовершенствовал механическую конструкцию лифта с несколькими кабинами7. В данной статье кратко рассмотрена вновь предлагаемая новая система лифта с несколькими кабинами, приведены некоторые возможные варианты ее использования в гипотетических жилых зданиях.

прикрепленным к противоположной стене или боковым стенам (см. рис. 4).

Для гарантии, что кабины лифта, движущиеся в одной шахте, не столкнутся ни при каких обстоятельствах, все кабины в одной шахте механически взаимосвязаны с помощью двунаправленных односторонних муфт для движения и вверх, и вниз. Такие системы односторонних муфт позволяют всем кабинам лифта двигаться одновременно только в одном направлении (см.рис. 3). Любые находящиеся рядом кабины можно механически защитить от столкновения друг с другом с помощью закрепленного на кабине устройства, которое захватывает канаты соседней кабины. Любые две находящиеся рядом кабины можно механически связать между собой с помощью этого же устройства с любым расстоянием между ними (см. рис. 5). Каждая кабина лифта защищена резервной независимой тормозной системой, управление же такой системой осуществляется за счет трех уровней компьютерных систем, каждая из которых снабжена программным обеспечением: одна для контроля пассажиров во всей системе, одна для управления в каждой шахте и одна для управления каждой кабиной лифта (см. рис. 6).

Программное обеспечение, управляющее пассажирами, обрабатывает запросы на кабины и запросы на нужный этаж, планирует и выполняет назначение кабин для обслуживания пассажиров. Программное обеспечение, управляющее шахтой, отслеживает состояние кабин лифта и дверей в каждой шахте. Программное обеспечение, управляющее кабиной, «водит» кабину (то есть определяет ускорение/замедление кабины и реализует его путем управления работой двигателя) в соответствии с правилом, учитывающим расстояние до идущей впереди кабины и ее скорость, а также скорость рассматриваемой кабины. Каждый из этих компьютеров входит в локальную систему связи с другими компьютерами в реальном времени в диалоговом режиме.

Функции программного обеспечения, обычно выполняемые в традиционных системах лифта, например, разблокирование дверей на этажах и управление работой дверей кабины, управление работой двигателя привода и других механизмов, например, ловителей с помощью системы регулятора и/или эквивалентных систем, могут использоваться и для новой системы лифта с несколькими кабинами. Его человеко-машинный интерфейс может включать в себя видеосистему с управлением по меню, речевое управление и двусторонний интерактивный дисплей с сенсорным экраном, который устанавливается на каждом этаже и в каждой кабине.

Лифт с несколькими кабинами наиболее эффективно повышает пропускную способность в больших офисных зданиях высотой 20 этажей и больше. По моим оценкам, в зданиях высотой 30 этажей и более система лифта с тремя кабинами в шахте может перевозить, по крайней мере, на 60% больше пассажиров на единицу площади шахты, чем традиционный лифт. А в зданиях высотой 20 этажей и больше система лифта с двумя кабинами в шахте — по крайней мере, на 40% больше пассажиров на единицу площади шахты, чем традиционный лифт. Здесь единица площади шахты включает в себя площадь шахты, используемой дополнительно под противовесы, и соответствующие пространства под оборудование в верхних и нижних частях шахты.

Лифт с несколькими кабинами наиболее эффективен для уменьшения времени ожидания лифта в жилых зданиях высотой 20 этажей и более. В этих зданиях количество шахт лифта можно определить на основе типа обслуживания и величины времени ожидания, которое пользователь согласен терпеть, а не по пропускной способности системы лифта.

Обзор новой системы лифта с несколькими кабинами

Новая система лифта позволяет установить в шахте до трех кабин (см. рис. 1). Каждая кабина лифта движется вверх и вниз под действием канатов, прикрепленных к одной из ее сторон. Другой конец комплекта канатов прикреплен к противовесу, который движется вверх и вниз по направляющим, прикрепленным к стене шахты, обращенной к той стороне кабины лифта, на которой закреплен комплект канатов. Размер двигателя может быть малым или большим в зависимости от требований к системе. Таким образом, не должно быть практически никаких ограничений на высоту шахты лифта и скорость движения кабины. Показанный на рис. 2 и 3 лифт с тремя кабинами предназначен для здания средней высоты, в котором все двигатели установлены в машинном помещении на одном этаже. На кабине лифта предусмотрено 8 колес: 4 движутся по направляющим, прикрепленным к той же стене шахты, вдоль которой движется противовес, и еще 4 движутся по направляющим.

Пример использования системы

В первом случае рассматривается 40-этажное здание, где расположено 275 жилых кондоминиумов, в том числе 50 привилегированных квартир на верхних пяти этажах (с 36-го по 40-й). В этом здании предусмотрено 2 подвальных этажа под гаражи, оно оборудовано пятью традиционными лифтами для обслуживания пассажиров и одним служебным лифтом для выполнения различных других функций.

В первом варианте традиционной системы все 5 лифтов используются для обслуживания пассажирских потоков в здании, в том числе пассажирских потоков на верхние 5 этажей и от них. Этот вариант неблагоприятен для жильцов верхних пяти этажей, поскольку они должны терпеть многочисленные промежуточные остановки. Во втором варианте традиционной системы 4 лифта обслуживают пассажирский поток, направляющийся на этажи до 44-го и с этих этажей, а 1 лифт используется исключительно для обслуживания пассажиров, направляющихся на один из пяти верхних этажей или с них. Отдельный лифт для обслуживания верхних пяти этажей может также служить защитой от проникновения посторонних на 5 верхних этажей. Такая система в основном должна работать неплохо, за исключением того, что время ожидания эксклюзивного лифта часто бывает больше, чем других лифтов, и эта проблема возрастает, когда эксклюзивный лифт должен стоять на этаже дольше обычного.

В предлагаемой новой системе лифта с несколькими кабинами в шахте будет 3 шахты с тремя кабинами в каждой вместо четырех традиционных шахт пассажирских лифтов и одной традиционной шахты служебного лифта. В этой системе все кабины физически способны дойти до любого этажа. Но для удобства эксплуатации программное обеспечение может только верхней кабине позволить подняться на любой этаж, второй кабине — на любой, кроме верхнего, а третьей кабине — на любой этаж, кроме двух верхних (при нормальных условиях). Верхние кабины обычно оставляют для обслуживания пассажирских потоков между пятью верхними этажами, вестибюлем и подземными этажами. Это делается, чтобы жильцы верхних этажей могли в большинстве случаев ездить без остановок или почти без остановок. Средние и нижние кабины обычно резервируют для обслуживания потоков между остальными этажами и вестибюлем. Нижнюю кабину одной из шахт можно использовать исключительно для обслуживающего персонала.

Метод эксплуатации кабин лифта программируется для каждой кабины и каждой шахты, дня недели и конкретного числа. Типичная схема эксплуатации может предусматривать, чтобы ранним утром все кабины стояли на верхних этажах. Программное обеспечение позволит большинству верхних кабин стоять на последнем этаже, а средним и нижним кабинам стоять, соответственно, на 35-м и 34-м этажах. Ранним вечером программное обеспечение позволит большинству кабин стоять на нижних этажах. Пять верхних этажей могут получить приоритетное обслуживание, когда система старается в первую очередь обслуживать вызов с верхних пяти этажей или на них, минимизируя, по возможности, задержки из-за промежуточных остановок предшествующих кабин в той же шахте (в большинстве случаев).

Читать еще:  Mercedes gl x166 какой двигатель лучше бензиновый или дизельный

Как и в традиционной системе, предлагаемую систему лифта можно использовать как часть защитной системы, охраняющей жильцов от посторонних лиц. В систему может входить и коммуникационный стенд, оборудованный графическим дисплеем и видеокамерой и установленный в главном вестибюле, с которого посетитель может вызвать жильца, чтобы тот дал разрешение приехать на свой этаж. Когда разрешение получено, на дисплее появляется номер шахты лифта для данного посетителя, одновременно на дисплее над дверью шахты появляется номер этажа, на который направляется посетитель. Когда посетитель находится внутри кабины, его просят ввести на панели связи номер этажа, на который он направляется. Если введенный номер совпадает с номером, разрешенным для посещения, двери лифта закрываются и кабина лифта направляется непосредственно на этаж назначения. Жильцам можно выдать смарт-карты для использования на коммуникационном стенде в главном вестибюле, в подземном гараже и в кабине лифта, или можно оборудовать коммуникационный стенд и панель связи биометрической системой идентификации, например, по отпечаткам пальцев или радужной оболочке глаз.

Во втором случае рассматривается 10-этажное здание на 60 квартир. В этом здании предусмотрен 1 подземный парковочный этаж и 1 шахта с одним традиционным лифтом. Лифт удовлетворительно обслуживает пассажирский поток большую часть времени.

Проблема появляется, когда съезжает старый жилец и въезжает новый, а лифт должен стоять на одном этаже или в главном вестибюле для погрузки/разгрузки мебели. В таких обстоятельствах жильцам иногда приходится идти пешком вниз, в вестибюль или гараж, или подниматься пешком на свой этаж. То же самое происходит при ремонте или покраске квартир, когда лифт используют для транспортировки оборудования и материалов для ремонта или покраски. А иногда рабочему нужно задержать лифт на более продолжительное время, но он не может этого сделать. Такая проблема возникает примерно 30 раз в год, если жильцы здания в среднем занимают свою квартиру в течение пяти лет: 12 раз при выезде, 12 раз при въезде и 6 раз при покраске или иных работах в здании.

Предлагаемая новая система лифта включает в себя 2 кабины в одной шахте, причем каждая из кабин может попасть на любой этаж здания. Для этой системы необходимо пространство для хранения оборудования в верхней и нижней части шахты. Проблему, связанную с продолжительным нахождением кабины на одном этаже, в шахте с двумя кабинами можно устранить, позволяя въезжающему или рабочему загружать и разгружать кабину на первом этаже, благодаря тому, что кабина, находящаяся продолжительное время на одном этаже, уступает место движущейся кабине, приближающейся к ней, путем перемещения на другой этаж так, чтобы другая кабина могла пройти на нужный ей этаж. После прибытия другой кабины на нужный этаж, кабина, долгое время стоящая на одном этаже, может пойти на нужный ей этаж не до конца заполненной, или она может вернуться обратно на тот этаж, где она находилась до того, как ей пришлось уступить дорогу, чтобы закончить работу на этом этаже.

Обсуждение и выводы

Очевидно, что примеры использования нового лифта с несколькими кабинами позволяют улучшить качество обслуживания по сравнению с традиционным лифтом. В первом примере количество шахт для новой системы с несколькими кабинами превышает необходимое минимальное количество шахт, и предполагается, что система уменьшит время ожидания для всех пользователей, особенно для жильцов верхних пяти этажей. Во втором примере система с двумя кабинами в шахте позволит устранить эксплуатационную проблему, существующую для традиционного лифта.

Даст ли предлагаемая новая система с несколькими кабинами в шахте экономию или приведет к дополнительным расходам, зависит от здания, в котором она реализуется. В первом примере устранение двух шахт и уменьшение площади помещения для ожидающих пассажиров сэкономит порядка 16-25 м2 на каждом этаже, исходя из стандартного размера шахты, что даст 680-1 027м2 на здание. Дополнительное пространство для парковки кабины в новой системе увеличит площадь, занимаемую лифтом, на 97-146 м2. Таким образом, экономия площади составит 580-880 м2. При этом количество дверей шахты лифта уменьшится на 72, количество кабин увеличится на 5, и потребуется более сложная система управления. Во втором примере новая система не даст экономии денежных средств. На самом деле, она приведет к дополнительным расходам.

По цифрам, данным в приведенных примерах, можно сделать вывод, что преимущества лифта с несколькими кабинами в жилых зданиях будут ощутимы в высотных городских зданиях с чрезвычайно высокой ценой на землю.

Тюнинг двигателя 2zz ge

Характеристики двигателя Тойота 2ZZ-GE

Характеристики двигателя 2ZZ-GE

1.8 2ZZ-GE демонстрирует следующие технические характеристики:

  • точный объем – 1796 куб. см;
  • мощность (л.с.) – от 164 до 260;
  • крутящий момент (Н/м) – от 169 до 236;
  • степень сжатия – 11,5;
  • периодичность замены смазки – каждые 10 тыс. км (лучше каждые 5 тыс.);
  • допустимый расход масла – до 1 литра на 1000 км;
  • объем масла в двигателе – 4,4 л;
  • экологический класс – Евро-4;
  • используемое топливо – бензин АИ-95;
  • питание – инжекторного типа
  • блок цилиндров из алюминия;
  • количество цилиндров – 4;
  • клапанов на цилиндр – 4;
  • ход поршня – 85 мм;
  • диаметр цилиндра – 82 мм;
  • рабочая температура – 95 градусов;
  • ГРМ — цепь;

Годы выпуска двигателя 2ZZ-GE – c 1999 по настоящее время.

Расход топлива

Маркировка двигателя 2ZZ-GE говорит о том, что перед нами бензиновый агрегат, расход топлива можно представить на примере автомобиля Тойота Celica с 6МКПП. В городе мотор сжигает 10,2 л на сотню, на трассе уходит 7,4 л.


Тойоты Королла Е120 с 6МКПП

Иные показатели потребления бензина у Тойоты Королла Е120 с 6МКПП – 11,1/6,7/8,3 (город/трасса/смешанный цикл).

Неисправности и ремонт двигателя 2ZZ-GE


В 1999 году, инженерами Yamaha, был разработан спортивный вариант мотора ZZ — 2ZZ-GE с высокой степенью сжатия 11.5, под 95 или 98 бензин.. Он получил новый композитный блок цилиндров, под коленвал с уменьшенным ходом и большим диаметром цилиндров (по сравнению с 1ZZ), усовершенствованную систему изменения фаз газораспределения VVTL-i, представляющая из себя обычную VVTi от 1ZZ-FE, но после 6200 об/мин подъем клапанов возрастает до 11.2/10.0 мм и мотор выдает свои 190 л.с. на 7600 об/мин. Для некоторых рынков мощность снижена до 164-180 л.с. Кроме основного мотора, существовали и компрессорные версии, на базе нагнетателя Eaton M45 с давлением 0.25 бар и мощностью 220 л.с., а также на базе компрессора Eaton M62, давление 0.3 бар, мощность 225 л.с. В последствии итоном М62 1.8 литровый 2ZZ надули до 240 и 260 л.с. Компрессорные моторы шли только для Lotus и компрессорной Короллы.

Неисправности и их причины

1. Высокий расход масла. Данная проблема ждет всех владельцев 2ZZ после 150 тыс. км., жор масла говорит о приближающейся капиталке, можно оттянуть момент, сделав раскоксовку, но через время все вернется и наступит время выбирать, либо капремонт либо покупка контрактного двигателя. 2. Шумная работа, стук двигателя. Проблема, как и на 1ZZ, в цепи ГРМ, вопрос решается ее заменой. 3. Плавающие обороты, проблема в банальном блоке дроссельной заслонки и клапане холостого хода, чистите и проверяйте.

Кроме всего прочего, система VVTL-i очень капризная и чтоб все работало как часы, раз в 50 тыс. км., нужно проводить замену лифт болтов, иначе есть возможность отказа системы и как следствие потеря мощности после 6000 об/мин. По части ресурса, двигатель 2ZZ-GE такой же одноразовый, как и 1ZZ, живет, в среднем, около 200 тыс. км, после чего меняется на контрактный 2ZZ или что-то другое, 3S-GTE например )).

Неисправности и ремонт двигателя 1ZZ-FE


Серия двигателей ZZ появилась в 1998 году и призвана была заменить популярные, но пожилые двигатели A семейства. Первым и самым популярным ZZ мотором стал 1ZZ, пришедший на замену 7A, из новшеств мы можем обнаружить легкий алюминиевый блок цилиндров с чугунными гильзами, в приводе ГРМ ремень был заменен на цепь, все движки теперь оснащены системой изменения фаз газораспределения на впуск VVTi, используются кованые шатуны, облегченные клапана, сам мотор стал длинноходным, а значит низовым, здесь есть как свои плюсы так и минусы, но так как моторы ориентировались на североамериканский рынок, то упор делался на момент.В отличие от предыдущих А моторов, движки семейства ZZ не получили прежнюю россыпь модификаций, но некоторые вариации, все же, производились.

Модификации двигателя Toyota 1ZZ

1. 1ZZ-FE — основной и самый массовый двигатель, производился на заводе Toyota Motor Manufacturing West Virginia. Мощность от 120 до 140 л.с. Выпускалась с 1998 по 2007 год.2. 1ZZ-FED — аналог 1ZZ-FE, собирался на Shimoyama Plant и отличался облегченными коваными шатунами, мощность 140 л.с.3. 1ZZ-FBE — двигатель 1ZZ-FE адаптированный к биотопливу и производившийся для рынка Бразилии.

Неисправности, проблемы 1ZZ и их причины

1. Высокий расход масла. Обычное дело для моторов до 2002 года выпуска, причина в маслосъемных кольцах, меняете кольца на выпущенные после 2005 года (именно в 2005-м проблема жора масла была полностью решена), доливаете масло в двигатель до 4.2 л и проблемы как не бывало. Раскоксовка и прочие движения положение не изменят.2. Стук двигателя 1ZZ, шум. В большинстве случаев, проблема заключается в растяжении цепи ГРМ, случается это после 150 тыс. км., проблема решается заменой. Если же цепь в порядке, тогда смотрите натяжитель приводного ремня. Клапана на 1ZZ стучат очень редко и часто регулировать их не приходится.3. Плавают обороты. Вопрос решается промывкой блока дроссельной заслонки и клапана холостого хода. 4. Вибрация 1ZZ. Проверяйте заднюю подушку двигателя, если все в порядке и мотор полностью исправен тогда смиритесь, это особенность 1ZZ.

Помимо всего прочего, 1ZZ боится перегрева и подобные явления легко приводят к потере геометрии и замене блока цилиндров. По официальным данным 1ZZ не подлежит ремонту, т.е. одноразовый, конечно, некоторые сервисы предлагают услуги по гильзовке или расточке, но это неофициальные процедуры, прибавим к этому низкий ресурс двигателя, около 200 тыс.км и становится ясно, почему же народ не в восторге от серии ZZ и считает ее проблемной. Если же ваш ДВС выпущен в 2005+ году, эксплуатировался спокойно и исправно обслуживался, тогда переживать нечего, ездить будет долго. Впоследствии на базе 1ZZ были разработаны другие моторы: спортивный 2ZZ-GE, 1.6 литровый 3ZZ-FE и 1.4 литровый 4ZZ-FE. В 2007 году появился новый, более совершенный двигатель — 2ZR-FE, который и заменил 1ZZ-FE.

Читать еще:  Влияние компрессии на запуск бензинового двигателя

Тюнинг двигателя Toyota 2ZZ-GE

Чип-тюнинг. Атмо

Атмосферный тюнинг 2ZZ не самый популярный путь, считается, что мотор отжат по максимуму, но это не так)) Что будем делать? Портинг ГБЦ, совмещение каналов головки, коллектора, распил каналов, легкие клапана, облегченная ШПГ TRD под высокую степень сжатия 13, валы MWR St.3, форсунки 440сс, на впуск коллектор DD performance, заслонка 90мм, выхлоп 4-2-1 прямоточный, настройка Apexi Power FC. Это даст около 250 чистых атмосферных лошадей.

Турбина на 2ZZ-GE/2ZZ-GTE

Ввиду распространенности мотора, на рынке существуют проверенные временем едущие решения. Для сборки правильного турбо, нам понадобятся гильзы Darton, поршни Wiseco под степень сжатия 8.8, шатуны стандартные, легкие клапана и пружины Monkey Wrench Racing, увеличенный маслянный поддон, насос Walbro 255 lph, форсунки 700сс, турбокит с интеркулером на базе Garrett GT28, выхлоп труба 63мм, настройка Apexi Power FC. На выходе получим 300+ л.с. Для получения 400 л.с., меняем заводские шатуны на Crower, форсунки 800сс, выхлоп на трубе 76мм.

Технические характеристики 2ZZ GE 1,8 л/190 л. с.

В отличие от предыдущего семейства 3S в двигателе серии ZZ используется алюминиевый литой блок. Цилиндры изготовлены из алюминиевых гильз, схема двигателя соответствует «рядной четверке» с двумя верхними распредвалами – DOHC 16 V. Разработчикам Yamaha удалось увеличить мощность базовой версии 2ZZ GE за счет использования технических решений:

  • степень сжатия 11,5 – только под бензин АИ-95/98;
  • система VVTL-I – двойной профиль и впускного, и выпускного распредвала (подъем клапанов 7,6 мм с фазой 228 градусов и 11,2 мм с фазой 292 градуса на впуске, 7,6 мм с фазой 228 градусов и 10 мм с фазой 176 градусов на выпуске, соответственно);
  • комплектация двумя коробками передач – типтроник и шестиступенчатая МКПП;
  • система увеличения объема подачи воздуха – только после 2004 года за счет дополнительных отверстий над впускными клапанами;
  • система зажигания DIS-4 – индивидуальная катушка для каждой свечи;
  • система впрыска MPFI – впускной коллектор оснащен датчиком давления вместо воздухомера.

Технические характеристики 2ZZ GE 1,8 л190 л. с.

Машины Toyota Corolla Levin Corolla Levin AE100101 Toyota Corolla Levin Бывшая

В отличие от предыдущего семейства 3S в двигателе серии ZZ используется алюминиевый литой блок. Цилиндры изготовлены из алюминиевых гильз, схема двигателя соответствует «рядной четверке» с двумя верхними распредвалами – DOHC 16 V. Разработчикам Yamaha удалось увеличить мощность базовой версии 2ZZ GE за счет использования технических решений:

  • степень сжатия 11,5 – только под бензин АИ-95/98;
  • система VVTL-I – двойной профиль и впускного, и выпускного распредвала (подъем клапанов 7,6 мм с фазой 228 градусов и 11,2 мм с фазой 292 градуса на впуске, 7,6 мм с фазой 228 градусов и 10 мм с фазой 176 градусов на выпуске, соответственно);
  • комплектация двумя коробками передач – типтроник и шестиступенчатая МКПП;
  • система увеличения объема подачи воздуха – только после 2004 года за счет дополнительных отверстий над впускными клапанами;
  • система зажигания DIS-4 – индивидуальная катушка для каждой свечи;
  • система впрыска MPFI – впускной коллектор оснащен датчиком давления вместо воздухомера.


Система VVTL-i


Система MPFI

Система изменения фаз газораспределения VVT-i применялась в движках Toyota до этого времени. Механизм VVTL-i позволяет на высоких оборотах от 6200 мин-1 дополнительно увеличить подъем клапанов, но только после прогрева мотора до 60 градусов. Электронный ограничитель отсекает искру и подачу топлива на 8200 об/мин у Toyota Celica и 8500 у Lotus.

Важной особенностью 2ZZ является то факт, что мотор гнет клапана в момент соударения их с поршнями при вытягивании или обрыве цепи ГРМ. Полные технические характеристики 2ZZ GE собраны в нижнюю таблицу:

город – 10,5 л/100 км

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°

Тюнинг

Атмосферный тюнинг 2ЗЗ-ГЕ подразумевает портинг головки, установку облегченных клапанов, выхлопа модификации 4-2-1, форсунок 440сс, нового коллектора. Чип-тюнинг в сочетании с описанными выше «вливаниями» позволит добиться отдачи в 250 л.с. Турбирование двигателя 2ZZ-GE предполагает замену шатунно-поршневой группы, форсунок, выхлопа, монтаж облегченных клапанов и пружин. Турбо кит на базе Garrett GT28 даст в итоге прирост до 300 лошадей.

Механические нагнетатели, разработанные компаниями Блитц или Гредди, позволяют увеличить отдачу на стандартной поршневой группе. Это самый простой способ тюнинга двигателя 2ZZ.

Регламент обслуживания 2ZZ GE 1,8 л/190 л. с.

«Одноразовый» атмосферный рядный цельноалюминиевый двигатель 2ZZ GE требует следующего регламента ТО:

Двигатель 2ZZ-GE

Характеристики двигателя Тойота 2ZZ-GE



Перечень модификаций ДВС

Производитель выпускает несколько вариантов мотора с наддувом для повышения крутящего момента и мощности:

  • 225 л. с. для Toyota Corolla Compressor;
  • 242 л. с. для Lotus Exige;
  • 252 л. с. для Lotus 2 Eleven.


Модификация 2ZZ GE турбо

В этих модификациях используется специальное навесное оборудование – нагнетатели Eaton M45 0,25 бар, компрессоры Eaton M62 0,3 бар с интеркуллерами для промежуточного охлаждения воздуха. В обозначение силового привода изменения при этом не вносились.

Неисправности и ремонт двигателя 2ZZ-GE


В 1999 году, инженерами Yamaha, был разработан спортивный вариант мотора ZZ — 2ZZ-GE с высокой степенью сжатия 11.5, под 95 или 98 бензин.. Он получил новый композитный блок цилиндров, под коленвал с уменьшенным ходом и большим диаметром цилиндров (по сравнению с 1ZZ), усовершенствованную систему изменения фаз газораспределения VVTL-i, представляющая из себя обычную VVTi от 1ZZ-FE, но после 6200 об/мин подъем клапанов возрастает до 11.2/10.0 мм и мотор выдает свои 190 л.с. на 7600 об/мин. Для некоторых рынков мощность снижена до 164-180 л.с. Кроме основного мотора, существовали и компрессорные версии, на базе нагнетателя Eaton M45 с давлением 0.25 бар и мощностью 220 л.с., а также на базе компрессора Eaton M62, давление 0.3 бар, мощность 225 л.с. В последствии итоном М62 1.8 литровый 2ZZ надули до 240 и 260 л.с. Компрессорные моторы шли только для Lotus и компрессорной Короллы.

Неисправности и их причины

1. Высокий расход масла. Данная проблема ждет всех владельцев 2ZZ после 150 тыс. км., жор масла говорит о приближающейся капиталке, можно оттянуть момент, сделав раскоксовку, но через время все вернется и наступит время выбирать, либо капремонт либо покупка контрактного двигателя. 2. Шумная работа, стук двигателя. Проблема, как и на 1ZZ, в цепи ГРМ, вопрос решается ее заменой. 3. Плавающие обороты, проблема в банальном блоке дроссельной заслонки и клапане холостого хода, чистите и проверяйте.

Кроме всего прочего, система VVTL-i очень капризная и чтоб все работало как часы, раз в 50 тыс. км., нужно проводить замену лифт болтов, иначе есть возможность отказа системы и как следствие потеря мощности после 6000 об/мин. По части ресурса, двигатель 2ZZ-GE такой же одноразовый, как и 1ZZ, живет, в среднем, около 200 тыс. км, после чего меняется на контрактный 2ZZ или что-то другое, 3S-GTE например )).

Особенности конструкции

Проектировался двигатель 2ZZ GE с учетом следующих требований:

  • пригодность для переднеприводных авто;
  • уровень лучших мировых аналогов по объемам цилиндров;
  • габариты, как у 1ZZ;
  • форсировка «по оборотам» для нормальной приемистости на низах.

В результате версия 2ZZ получила следующие конструкционные особенности:

  • алюминиевый блок из композитного материала – алюминий с волокнами алюмосиликата;
  • дюралевая головка блока цилиндров с двумя распредвалами под 16 клапанов;
  • увеличение диаметра цилиндра до предела (между ними осталась перемычка всего 5,5 мм);
  • композитная гильза с высокой теплопроводностью (даже сталь перегревается в таких эксплуатационных условиях);
  • объемы цилиндров 1,8 л за счет увеличения их диаметра, но снижения хода поршня;
  • модернизация впускного тракта и выпускного коллектора;
  • система VVTL-I с изменением фаз и высотой открывания клапана;
  • газораспределение по схеме DOHC 16V;
  • улучшенная схема подачи масла;
  • компактно размещенное на корпусе навесное оборудование.


Блок цилиндров 2ZZ GE


Впускной коллектор 2ZZ GE

Считается, что капитальный ремонт блока цилиндров невозможен из-за малого размера перемычек — некуда растачивать под гильзу большего диаметра.

Тюнинг двигателя Toyota 2ZZ-GE

Чип-тюнинг. Атмо

Атмосферный тюнинг 2ZZ не самый популярный путь, считается, что мотор отжат по максимуму, но это не так)) Что будем делать? Портинг ГБЦ, совмещение каналов головки, коллектора, распил каналов, легкие клапана, облегченная ШПГ TRD под высокую степень сжатия 13, валы MWR St.3, форсунки 440сс, на впуск коллектор DD performance, заслонка 90мм, выхлоп 4-2-1 прямоточный, настройка Apexi Power FC. Это даст около 250 чистых атмосферных лошадей.

Турбина на 2ZZ-GE/2ZZ-GTE

Ввиду распространенности мотора, на рынке существуют проверенные временем едущие решения. Для сборки правильного турбо, нам понадобятся гильзы Darton, поршни Wiseco под степень сжатия 8.8, шатуны стандартные, легкие клапана и пружины Monkey Wrench Racing, увеличенный маслянный поддон, насос Walbro 255 lph, форсунки 700сс, турбокит с интеркулером на базе Garrett GT28, выхлоп труба 63мм, настройка Apexi Power FC. На выходе получим 300+ л.с. Для получения 400 л.с., меняем заводские шатуны на Crower, форсунки 800сс, выхлоп на трубе 76мм.

Плюсы и минусы

Основной конструкционной проблемой мотора 2ZZ GE остается сверхмалая величина перемычки между цилиндрами:

  • во время остывания алюминиевого литого блока возможно с вероятностью более 75% образование раковин, каверн;
  • включения алюмосиликата обладают иной скоростью остывания, возле них образуются микротрещины;
  • в процессе отвердевания возможна пористая структура, опять же из-за инородных включений алюмосиликата ММС.


Гильзы цилиндров 2ZZ GE

Подобное устройство ДВС изначально предрасположено к задирам гильзы. Сетка хона (специальное покрытие внутренней стенки гильзы) сминается, в отличие от аналогичного покрытия стальной или алюминиевой гильзы. Производитель объявил ресурс гильз достаточным, но не обеспечил этого на практике.

Для поршня справедливо все вышесказанное, поскольку эта деталь изготавливается по аналогичной технологии. Твердость юбки поршня повышается нанесением фосфорсодержащих и железосодержащих покрытий.

Путем долгих проб производителю удалось добиться износа поршневых колец, а не гильз в этой паре трения для некоторого увеличения ремонтопригодности ЦПГ.

Стопорный штифт является слабым местом системы VVTL-i, так как эта деталь постоянно соударяется со штоком, приводя к взаимному износу расходников. Часто срезается болт, которым крепится ось коромысел, нарушается смазка узла.

Читать еще:  Что такое рабочий цикл двухтактного двигателя

Достоинствами конструкции 2ZZ GE являются:

  • сохранение габаритов относительно предыдущих модификаций серии;
  • снижение потерь тепла за счет перегородки в выпускном тракте для быстрого разогрева каталитического нейтрализатора;
  • крупногабаритный резонатор во впускном коллекторе;
  • улучшенная конструкция масляного поддона, исключающая заводушивание системы смазки;
  • эксплуатационный ресурс 500 тысяч км пробега.


Компоновка 2ZZ GE под капотом

Компоновка силового привода под капотом очень плотная, традиционная звукоизоляция практически невозможна. Для частичного снижения шума между ГБЦ и впускным коллектором имеются резиновые проставки.

Список моделей авто, в которых устанавливался

Разрабатывался мотор 2ZZ GE для переднеприводных машин Toyota:

  • Celica 190 и T-Sport – для Великобритании, 198 л. с.;
  • Celica GT-S – для США, 180 л. с.;
  • Celica SS-II – для Японии, 187 л. с.;
  • Corolla RunX RSi – для ЮАР, 199 л. с., 187 Нм;
  • Corolla RunX Z Aero Tourer – для Японии, 187 л. с.;
  • Corolla Fielder Z Aero Tourer – для Японии, 187 л. с.;
  • Corolla XRS – для США, 170 л. с.;
  • Corolla Compressor – для Европы, турбо версия 225 л. с.;
  • Corolla TS – для Европы, 189 л. с.;
  • Corolla Sportivo – для Австралии, 189 л. с., 180 Нм;
  • Matrix XRS – для США, 18 л. с.;
  • WiLL VS – для США, 190 л. с.


Toyota Corilla XRS

Подошли характеристики двигателя и для авто сторонних производителей:

  • Lotus 2 Eleven – для Великобритании и США, турбо, 252 л. с.;
  • Lotus Exige – для США и Великобритании, турбо, 243 л. с.;
  • Lotus Elise – для Великобритании и Северной Америки, 190 л. с.;
  • Pontiac Vibe GT – для США, 180 л. с.


Lotus 2 Eleven

Движок считается «заряженным», то есть пиковая мощность достигается на максимальных оборотах.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

Изначально мотор 2ZZ GE при обрыве цепи ГРМ гнет клапана поршнями из-за их соударения. Однако существуют и другие неполадки, характерные для него:

Обороты плавают1) поломка клапана ХХ
2) неисправность дросселя
1) замена регулятора холостого хода
2) очистка заслонки
Стуки и шумыцепь ГРМнатяжение или замена
Масложорвыработка маслосъемных колецзамена колец


Ремонт 2ZZ GE

В моторах 1999 – 2002 года стоит короткий лифт-болт, на высоких оборотах не работает система VVTL-i. Проблема решается установкой длинного болта.

Регламент обслуживания 2ZZ GE 1,8 л/190 л. с.

«Одноразовый» атмосферный рядный цельноалюминиевый двигатель 2ZZ GE требует следующего регламента ТО:

  • цепь ГРМ прослужит около 150000 км;
  • зазоры клапанов рекомендовано регулировать каждые 30000 пробега;
  • очистка вентиляции внутри картера изготовителем предусмотрена каждые 2 года;
  • завод рекомендует замену масла и фильтра через 7500 км;
  • фильтр топливный нужно обновлять после 30000 пробега;
  • согласно регламенту производителя воздушный фильтр меняют ежегодно;
  • с завода внутри антифриза присадки теряют свойства после 40000 км;
  • в системе зажигания DIS-4 ресурс свечей движков равен 20000 пробега;
  • стенки во впускном коллекторе начинают прогорать через 60000 км.


Обслуживание 2ZZ GE

Частая смена масла обусловлена наличием системы VVTL-i и сложной схемой смазки стенок цилиндров.

Двигатель Toyota 2ZZ-GE. Апофеоз идеи

С переходом к двигателям нового поколения перед тойотовцами встал вопрос о новом заряженном моторе для переднеприводных моделей, на замену 4A-GE и 3S-GE. Во-первых, он должен был иметь такие же габариты, что и 1ZZ-FE, во-вторых — литровую отдачу «на уровне лучших мировых аналогов», в-третьих — максимально облегченную конструкцию. Само собой, форсировать нужно было по оборотам, а не при помощи наддува, и при этом совместить высокую мощность на максимальных оборотах с нормальной тягой на низах.
Первый 2ZZ-GE, созданный при традиционном участии мотористов Yamaha, появился на внешнем рынке вместе с новой Celica 230 в конце 1999 года.

Двигатель4A-GE3S-GE1ZZ-FE2ZZ-GE
Рабочий объем, см31587199817941795
Мощность, л.с.165/7800 JIS190/7000 JIS130-140/6000 JIS190/7600 JIS
Крутящий момент, Нм162/5600 JIS206/6000 JIS171/4000 JIS180/6800 JIS
Степень сжатия11,011,010,011,5
Диаметр цилиндра, мм81867982
Ход поршня, мм778691,585

Особенности двигателей семейства ZZ мы уже рассмотрели ранее, в статье «1ZZ-FE. Без права на ошибку», но новый силовой агрегат имеет несколько радикальных отличий — о них и речь.

Главной гордостью мотористов стал новый алюминиевый блок на основе MMC (это не «мицубиси моторс», а «композит» с алюмо-силикатными волокнами и включениями).

Дело в том, что 1ZZ представляет собой весьма длинноходный движок, поэтому и дальше форсировать его по оборотам при неизменном соотношении диаметра цилиндра и хода поршня было невозможно. В результате диаметр вырос до предела, а толщина перемычки между цилиндрами уменьшилась до 5,5 мм. Тоньше уже нельзя — иначе прокладка вообще не будет уплотнять газовый стык. Даже если в это расстояние и можно было бы вставить стальную гильзу, то все равно температура на перемычке превысила все допустимые пределы — поэтому тойотовцам пришлось применить своеобразную композитную гильзу.

Основные проблемы такой конструкции возникают при литье и, ввиду отсутствия традиционной чугунной гильзы, никак не выводятся:

  • равномерность застывания (образуются раковины) и «непролитости»;
  • пористость (процесс отвердевания замедляется около включений с более низкой теплопроводностью);
  • трещины (из-за разной скорости застывания в области включений MMC и в основной массе алюминия, на поверхности формы и внутри нее)

С литьевыми дефектами тойотовцы борются сильным предварительным нагревом формы, ламинарным заполнением ее жидким металлом, вакуумированием форм и т.п.

Невелика у MMC и стойкость к задирам — как известно, стальная гильза или чугунный блок сохраняют следы хона очень долго, а вот в случае алюминиевой гильзы происходит даже не «срезание», а «смятие» сетки хона (поверхность пластически деформируется). Победить этот момент невозможно, поэтому стойкость максимально сбалансировали составом композита — и объявили ее просто «достаточной».

Поршень для этого двигателя изготавливается по той же технологии MMC с алюмо-силиктными волокнами, а снаружи на юбку дополнительно наносится железо- и фосфорсодержащее покрытие для увеличения твердости.

Довольно долго пришлось подгонять друг у другу т.н. «гильзы» и поршневые кольца, чтобы износ все-таки шел в основном за счет колец, а не заведомо слабого в этом отношении цилиндра.

Вторым революционным для тойоты нововведением стала система VVTL-i (Variable Valve Timing and Lift — изменяемые фазы газораспределения и высота подъема клапанов).

Традиционная VVT-i, аналогичная 1ZZ, отвечает за улучшение тяги на низких оборотах, а дополнительная часть — за максимальную мощность и максимальный момент, «подбрасывая угля» при частоте вращения более 6000 об/мин (высота подъема клапанов увеличивается с 7,6 мм до 10,0/11,2 мм).

Сам по себе механизм VVTL-i устроен достаточно просто. Для каждой пары клапанов на распредвале имеется два кулачка с разным профилем («спокойным» и «агрессивным»), а на рокере — два разных толкателя (соответственно, роликовый и скользящий). В нормальном режиме рокер (и клапан) приводится от кулачка со спокойным профилем через роликовый толкатель, а подпружиненный скользящий толкатель работает вхолостую, перемещаясь в рокере. При переходе в форсированный режим давлением масла перемещается стопорный штифт, который подпирает шток скользящего толкателя, жестко соединяя его с рокером. Когда давление жидкости снимается, пружина отжимает штифт и скользящий толкатель вновь освобождается.

Изощренная схема с разными толкателями объясняется тем, что роликовый (на игольчатом подшипнике) дает меньшие потери на трение, но, при равной высоте профиля кулачка, обеспечивает меньшее наполнение (мм*град), а на высоких оборотах потери на трение почти выравниваются, так что с точки зрения получения максимальной отдачи становится выгоднее скользящий. Роликовый толкатель изготовлен из закаленной стали, а скользящий, хоть и использует ферросплав с повышенными противозадирными свойствами, все равно потребовал применения особой схемы орошения маслом, установленной в головке блока.

Самой ненадежной частью схемы стал стопорный штифт. Он не может за один оборот распредвала встать в рабочее положение, поэтому неизбежно происходит соударение штока со штифтом при их частичном перекрытии, от чего износ обоих деталей только прогрессирует. В конце концов он достигает такой величины, что штифт постоянно будет отжиматься штоком в исходное положение и не сможет зафиксировать его, поэтому постоянно будет работать только кулачок низких оборотов. С этой особенностью боролись тщательной обработкой поверхностей, уменьшением веса штифта, увеличением давления в магистрали, но до конца победить ее не смогли. А на практике по-прежнему случаются поломки оси и штифтов этого хитроумного рокера.

Второй распространенный дефект — срезается болт крепления оси коромысел, после чего та начинает свободно вращаться, подвод масла к рокерам прекращается, и VVTL-i в принципе не выходит в форсированный режим, не говоря уж о нарушении смазки всего узла.

Остальные доработки можно считать только сопутствующими. Потрудились инженеры над масляным поддоном, чтобы при перегрузках насос не захватывал воздух. Установили впускной коллектор с крупным резонатором, а на выпуске вставили перегородку, призванную снижать потери тепла и быстрее разогревать катализатор.

С нормальной звукоизоляцией моторного отсека при плотной компоновке возникли проблемы, поэтому борьба с шумом начинается уже в самом движке, с резиновых проставок между впускным коллектором и головкой.

В активе у Toyot’ы появился новый, технологичный, довольно компактный, легкий и мощный двигатель. Причем, в отличие от предыдущих форсированных моторов, он в достаточной степени эластичен и может нормально тянуть на низких и средних оборотах, а на максимале — и поддать копоти.

В пассиве, кроме особенностей обычного 1ZZ:

  • Сильно выросла степень сжатия (до 11,5), поэтому номинальным стал бензин с высоким ОЧ (95-й).
  • Недоведенная конструкция рокеров VVTL-i.
  • Одноразовость конструкции, характерная для всего нового поколения движков, усугубляется повышенными нагрузками и своеобразностью материалов — это самый не-живучий из заряженных тойотовских двигателей. Как показывает опыт, по надежности он даже рядом не стоял с 4A-GE и 3S-GE.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector