La familia de motores Toyota ZZ es una serie de motores de 4 pistones en línea. La serie ZZ utiliza un bloque de motor de aluminio fundido a presión con delgadas camisas de cilindro de hierro fundido a presión y culatas de cilindros de 4 válvulas DOHC de aluminio . [1] Los árboles de levas son accionados por cadena . Los dos miembros de 1.8 L de la familia, el 1ZZ y el 2ZZ, utilizan diferentes diámetros y carreras . El primero fue optimizado para la economía, con el par enfatizado en el rango de operación de revoluciones por minuto más bajo, mientras que el segundo es un diseño "cuadrado" optimizado para el par de altas RPM, lo que produce una mayor potencia máxima. La familia ZZ reemplazó a los extremadamente populares motores 4A de bloque de hierro fundido .
Los nombres de los motores Toyota se interpretan de la siguiente manera: el primer número indica la generación y la siguiente letra o las dos siguientes especifican la familia de motores. Las letras restantes, después de un guión, describen las principales características del motor. Por ejemplo, el 2ZZ-GE puede decodificarse como la segunda generación de la serie de motores ZZ y presenta una culata orientada al rendimiento con válvulas muy anguladas (G) e inyección electrónica de combustible (E). [2]
Existen dos variantes conocidas del 1ZZ-FE . Una versión se fabricó en los EE. UU. en la planta de Buffalo, Virginia Occidental, que venía con la mayoría de los automóviles equipados con 1ZZ-FE. La segunda variante se fabricó por separado en Japón en la planta de Shimoyama, que venía con un ligero aumento de potencia.
El modelo 1ZZ-FE de la planta estadounidense es una versión de 1,8 L (1794 cc) fabricada en Buffalo, Virginia Occidental . Diámetro x carrera de 79 mm × 91,5 mm (3,11 in × 3,60 in). La relación de compresión es de 10,0:1. La potencia oscila entre 120 bhp (122 PS; 89 kW) a 5600 rpm con 122 lbf⋅ft (165 N⋅m) de par motor a 4400 rpm y 130 bhp (132 PS; 97 kW) a 6400 rpm con 126 lbf⋅ft (171 N⋅m) de par motor a 4200 rpm. Utiliza MPFI , tiene VVT-i (los motores 1ZZ 1998-99 no tienen VVT-i) y presenta bielas de metal en polvo forjado divididas por fractura, árboles de levas fundidos de una pieza y un colector de admisión de aluminio fundido o un colector de admisión de plástico moldeado. [3] [4]
Toyota Racing Development vendió un kit de sobrealimentador atornillable con soporte de fábrica para el Corolla y el Matrix 2003-2004, y GM Performance para el Pontiac Vibe. El sobrealimentador proporciona 7,5 libras por pulgada cuadrada (0,52 bar) de impulso, con un aumento de 40 caballos de fuerza (30 kW; 41 PS) y 38 lb⋅ft (52 N⋅m) de torque en las ruedas. [5]
Su producción en Cambridge, Ontario, se interrumpió en diciembre de 2007.
Toyota anunció un retiro voluntario de los Toyota Corolla y Matrix de 2005 a 2008 equipados con motores 1ZZ-FE. El problema involucra al módulo de control del motor y puede provocar que se forme una grieta en la placa de circuito del módulo, lo que puede provocar que el auto no arranque, que la transmisión cambie bruscamente o que el motor se cale. Además, General Motors anunció un retiro voluntario de los Pontiac Vibes de los años 2005 a 2008 por el mismo problema.
El 1ZZ-FE de la planta de Shimoyama es similar al 1ZZ-FE fabricado en EE. UU., ya que tiene el mismo diámetro, carrera y cilindrada, pero tiene válvulas de admisión más grandes (32 mm) y válvulas de escape (27,5 mm) con las revisiones correspondientes en los puertos, lo que da como resultado una mayor potencia de salida en comparación con el 1ZZ-FE de la planta estadounidense de 2002-2008. La potencia de salida anunciada por Toyota para esta variación es de 140 bhp (142 PS; 104 kW) a 6400 rpm y 127 lb⋅ft (172 N⋅m) de torque a 4400 rpm. Utiliza inyección de combustible multipunto y también VVT-i [6] .
Se ha difundido en Internet que esta variante del motor fabricada por Toyota se denominó "1ZZ-FED", pero ninguna documentación oficial ni etiqueta de Toyota cita el sufijo "FED" para estos coches. Todas estas aplicaciones tienen sus pegatinas y certificaciones de emisiones etiquetadas como 1ZZ-FE sin la "D" al final. Al igual que muchos otros motores de la gama Toyota, Toyota sintió la necesidad de cambiar algo interno del motor para diferentes aplicaciones sin cambiar ninguna designación (por ejemplo, el Toyota 4A-FE pasó por 3 generaciones de cambios con un solo nombre).
El 1ZZ-FE también era conocido por su consumo excesivo de aceite, especialmente en los modelos anteriores, desde la década de 1990 hasta 2005. El problema se originó a partir de un defecto de diseño inherente en el motor, con sus anillos de pistón de tamaño insuficiente y orificios de drenaje de aceite insuficientes en los pistones. Con el tiempo, esto provocó fugas de aceite, donde el exceso de aceite ingresaba a la cámara de combustión, lo que hacía que el motor comenzara a quemar aceite. Los propietarios a menudo informaban que necesitaban agregar aceite entre cambios, y algunos motores consumían hasta un cuarto cada 1,000 millas. Esto conduce a cambios de aceite más cortos, lo que aumenta significativamente los costos de funcionamiento y las molestias. Aunque los modelos posteriores recibieron mejoras, el problema sigue siendo una preocupación importante para los motores 1ZZ-FE de esa época. [7]
1ZZ-FE especialmente modificado que puede funcionar con etanol E100 .
Aplicaciones:
Código interno del motor 1ZZ-FE para automóviles SAIC-GM-Wuling . [8] [9]
Aplicaciones:
El 2ZZ-GE es una versión de 1,8 L; 109,6 pulgadas cúbicas (1796 cc) construida en Japón, en colaboración con Yamaha Motor Corporation . El diámetro x carrera es de 82 mm × 85 mm (3,23 in × 3,35 in). Utiliza inyección de combustible multipunto, VVTL-i, y cuenta con bielas de acero forjado . La relación de compresión es de 11,5:1, lo que requiere gasolina de alto octanaje (91 octanos o más en la escala (R+M)/2 utilizada en América del Norte [10] ). La potencia de salida de este motor varía según el vehículo y la puesta a punto, con el Celica GT-S, Corolla T-Sport , [11] [12] Lotus Elise y Lotus Exige ofreciendo 141 kW (189 hp), mientras que las versiones americanas de las versiones Matrix y Pontiac Vibe de 2003 producen 180 hp (134 kW) a 7.600 rpm [10] y 130 lb⋅ft (176 N⋅m) a 6.800 rpm, con todos los años posteriores ofreciendo entre 173 hp (129 kW) en 2004 a 164 hp (122 kW) en 2006 debido a una banda de potencia recurvada. Las diferentes cifras de potencia de 2004 a 2006 se deben a cambios en los procedimientos de prueba del dinamómetro . La variante australiana Corolla Sportivo produce 141 kW (189 CV) a 7.600 rpm y 181 N⋅m (133 lbf⋅ft) de par. Debido a las regulaciones de ruido, Toyota los retiró para que se les realizara una prueba del PCM para aumentar su potencia y clasificarlos en la categoría de ruido más indulgente de "coche deportivo". El Corolla Compressor y el Lotus Exige S añaden un supercargador con intercooler para alcanzar 225 CV (168 kW), mientras que el supercargador del Exige 240R aumenta la potencia a 240 CV (179 kW). La adición de un supercargador sin intercooler al Elise SC produce 218 CV (163 kW) con un ahorro de peso considerable. Los motores supercargados no están etiquetados como 2ZZ-G Z E.
Toyota encargó a Yamaha el diseño del 2ZZ-GE, basado en el bloque ZZ de Toyota, para que funcionara a altas revoluciones y produjera un pico de potencia cerca del límite superior del rango de revoluciones. El bloque del motor de aleación de aluminio fundido a presión a alta presión del 2ZZ-GE presentaba paredes de cilindro con Metal Matrix Composite (MMC) , que es un material de refuerzo compuesto de piezas y fibras de cerámica.
Exclusivo de la familia ZZ, el 2ZZ-GE utiliza un sistema de perfil de árbol de levas doble (la "L" en VVTL-i , conocida por los entusiastas e ingenieros por igual como "lift", similar al VTEC de Honda ) para producir la potencia adicional sin un aumento en el desplazamiento o la inducción forzada. El 2ZZ-GE fue el primer motor de producción en combinar la sincronización variable de válvulas con sincronización de levas con elevación variable de válvulas de perfil doble en el mercado estadounidense. La siguiente tabla enumera las especificaciones de los dos perfiles de árbol de levas.
El perfil de leva de alto rendimiento no se activa hasta aproximadamente 6.200 rpm (los puntos de ajuste de elevación están entre 6.000 y 6.700 rpm, según el vehículo) y no se activará hasta que el motor haya alcanzado al menos 60 °C (140 °F). El PCM de Toyota limita electrónicamente las RPM a aproximadamente 8.200 RPM mediante el combustible y/o el corte de chispa. La activación de la "elevación" y la línea roja del motor varían según la aplicación. Los Lotus 2ZZ-GE tienen un límite de revoluciones de 8.500 RPM, por ejemplo, mientras que los Celica tenían un límite de revoluciones de 7.900 a 8.200 RPM en América del Norte, según el año del modelo. Las primeras versiones japonesas tenían un límite de revoluciones de 8.600 rpm con un pico de 190 CV (140 kW).
Por lo tanto, es imposible "sobre-revolucionar" el motor con solo el acelerador; es necesario cambiar a una marcha más alta. Un "sobre-revolucionado" típico puede dañar la bomba de aceite, generalmente desintegrando el anillo del lóbulo, lo que resulta en un daño similar al de la imagen de la derecha. La bomba de aceite es el talón de Aquiles del 2ZZ, aunque los incidentes son poco frecuentes y generalmente ocurren por culpa del conductor. Incluso el período más breve de falta de aceite suele ser fatal para este diseño de motor.
Durante los primeros años de producción, los motores eran conocidos por tener pernos de elevación defectuosos. Esto no dañaba el motor, pero afectaba el rendimiento, ya que el perfil de leva de alto rendimiento no podía acoplarse correctamente. Toyota solucionó el problema a fines de 2002 con un perno rediseñado que se instaló en motores posteriores. Los motores anteriores con los pernos problemáticos se pueden reparar mediante un TSB emitido por Toyota , simplemente requiriendo que se instale el nuevo perno en lugar del anterior.
Los modelos Matrix y Corolla XRS de 2004 y posteriores estaban equipados con bombas de smog y tienen un orificio adicional sobre cada puerto de escape en la culata del motor y el colector, donde se inyecta aire para lograr una combustión completa del combustible antes de que el flujo de escape llegue al catalizador. Todas las culatas 2ZZ-GE a partir de 03/03 tienen esta modificación incluso si el vehículo no tiene el sistema de inyección de aire.
El 2ZZ-GE sigue siendo uno de los motores de producción en serie con mayor potencia por litro y mayor régimen de revoluciones jamás fabricado. En 2002, ganó la categoría de Motor Internacional del Año para motores de 1,4 a 1,8 litros en reconocimiento a su increíble potencia.
Aplicaciones:
El 3ZZ-FE es un motor de 1,6 L (1598 cc) fabricado en Japón para los modelos fabricados entre 2000 y 2012. El diámetro y la carrera son de 79 mm × 81,5 mm (3,11 in × 3,21 in). La potencia máxima es de 109 hp (81 kW; 111 PS) a 6000 rpm y el par máximo es de 150 N⋅m (111 lb⋅ft) a 4400 rpm. Cuenta con pistones SMP que Toyota fabricó en los motores 1ZZ-FE. El aceite de motor preferido es el grado API SL/SM 5W-30.
Se encuentra en el Toyota Corolla Altis, que se vende en países asiáticos como Singapur, Malasia, Filipinas, Tailandia, Pakistán (como SE Saloon) y Taiwán; el Toyota Corolla EX en China hasta finales de la década de 2000; el sedán, hatchback y station wagon Toyota Corolla que se vende en Sri Lanka, partes de Europa y Oriente Medio; y el sedán Toyota Corolla XLi en Brasil. En Sudáfrica, el motor se puede encontrar en el RunX 160 y el Corolla 160.
Aplicaciones:
El 4ZZ-FE es una versión de 1.398 cc (1,4 L; 85,3 pulgadas cúbicas). El diámetro y la carrera son de 79 mm × 71,3 mm (3,11 pulgadas × 2,81 pulgadas). La potencia es de 97 CV (72 kW; 98 PS) a 6000 rpm con un par motor de 130 N⋅m (96 lb⋅ft) a 4400 rpm.
Aplicaciones:
