2ZZ-GE: характеристики и работа VVTL-i

Почему 2ZZ-GE выделили внутри семейства ZZ

В сентябре 1999 года Toyota представила седьмую Celica с двумя разными двигателями объёмом 1,8 л. Версия SS-II получила 2ZZ-GE с VVTL-i. В описании Toyota у него отмечены более короткий ход поршня, увеличенная степень сжатия и конструкция, рассчитанная на большие обороты, по сравнению с 1ZZ-FE. История поколений собрана в каталоге Toyota Celica.

Блок алюминиевый, а рабочая поверхность цилиндров усилена металломатричным композитом MMC (Metal Matrix Composite). В инженерном докладе Toyota описано армирование керамическими волокнами и частицами: оно помогло совместить увеличенный диаметр цилиндра с компактными размерами блока. В головке находятся два верхних распределительных вала, или DOHC, и по четыре клапана на цилиндр.

Для Corolla T Sport 2004 года Toyota указывает 1796 см³, диаметр цилиндра 82 мм и ход поршня 85 мм. У 2ZZ-GE своя размерность цилиндров: совпадение округлённого объёма с 1ZZ-FE не означает одинаковую конструкцию.

Что отдельно делают фазы и подъём

VVTL-i расшифровывается как Variable Valve Timing and Lift-intelligent: система управляет фазами и подъёмом клапанов. Фаза показывает, в какой момент вращения коленвала клапан открывается и закрывается. Её изменение согласует газообмен с режимом работы двигателя.

Подъём описывает, насколько далеко клапан отходит от седла. В официальном описании Celica Toyota разделяет непрерывное регулирование фаз впуска и увеличение подъёма впускных и выпускных клапанов на высоких оборотах. Когда времени на наполнение цилиндра становится меньше, изменённый режим клапанного механизма помогает пропустить необходимый воздух.

Переключение подъёма происходит внутри коромысла — рычага, передающего движение кулачка клапанам. В обычном режиме оно следует за профилем малого подъёма через ролик. Для высокого подъёма давление масла перемещает фиксирующий штифт: тот связывает с коромыслом толкатель, работающий по другому кулачку. При возврате в обычный режим пружина освобождает этот толкатель.

Выбор двух контактов был осознанным компромиссом. Инженеры Toyota предпочли ролик ради меньшего трения на невысоких оборотах, а скользящий толкатель высокого подъёма — ради нужного профиля движения клапана на больших оборотах. Вместе с подъёмом меняется длительность открытия. Поэтому разговорный «лифт» описывает переключение профиля кулачка, тогда как регулирование фазы впуска продолжает работать отдельно.

Паспортные примеры Celica и Corolla

В таблице сопоставлены британские Celica T Sport 2001 года и Corolla T Sport 2004 года. Сохранены исходные единицы bhp (brake horsepower) — мощность на валу двигателя, выраженная в механических лошадиных силах. Их численное значение отличается от метрических PS.

Почему важны обороты максимальной мощности

У этих исполнений пик момента расположен при 6800 об/мин, а максимальная мощность достигается ещё выше. Поэтому от двигателя не следует ждать ощущения большого низкооборотного мотора только по цифре мощности. Она описывает верхнюю часть его рабочего диапазона. Для разгона имеет значение и то, на каких оборотах двигатель оказывается после переключения передачи.

Toyota прямо связывает шестиступенчатую механическую коробку японской Celica с использованием возможностей 2ZZ-GE. Близкие передаточные отношения первых передач помогают продолжать разгон в подходящем диапазоне. Рабочий диапазон двигателя и ряд передач здесь рассматриваются как единая заводская комбинация.

В инженерном докладе Toyota 2000 года высокий подъём для описанного исполнения 2ZZ-GE включается при оборотах выше 6000 об/мин. Приведённые в британских паспортах 7800 об/мин относятся к максимуму мощности. Эти две отметки описывают разные события; рабочий диапазон двигателя объясняет, зачем ему близкие передаточные отношения.