La familia de motores Toyota JZ es una serie de motores de seis cilindros en línea para automóviles fabricados por Toyota Motor Corporation . Como reemplazo de los motores de seis cilindros en línea de la serie M , los motores JZ eran motores DOHC de 24 válvulas en versiones de 2,5 y 3,0 litros.
La versión 1JZ de 2492 cc (2,5 L; 152,1 pulgadas cúbicas) se fabricó entre 1990 y 2007 (se vendió por última vez en el Mark II Blit Wagon y Crown Athlete ). El diámetro y la carrera del cilindro son de 86 mm × 71,5 mm (3,39 pulgadas × 2,81 pulgadas). [1] Es un motor DOHC de 24 válvulas con dos árboles de levas accionados por correa y un colector de admisión de dos etapas.
El 1JZ-GE es una versión común, con una relación de compresión de 10:1. La salida para el primer 1JZ-GE sin turbo, sin VVT-i (1990-1996) era de 125 kW (168 bhp; 170 PS) a 6000 rpm y 235 N⋅m (173 lb⋅ft) a 4800 rpm. La sincronización variable de válvulas VVT-i se agregó en 1995, para una salida de 147 kW (197 bhp; 200 PS) a 6000 rpm y 251 N⋅m (185 lb⋅ft) a 4000 rpm.
El diseño exterior del 1JZ-GE se reutilizó posteriormente en el 2JZ-GE de 1991, que compartía la mayoría de sus piezas con el 1JZ-GE. El 1JZ-GE, sin turbo ni VVT-i, es un motor sin interferencias.
Aplicaciones:
Al igual que todos los motores de la serie JZ, el primer 1JZ-GE está diseñado para montaje longitudinal y tracción trasera. Todos estos modelos solo venían con una transmisión automática de 4 velocidades; no se ofrecía la opción de caja de cambios manual. [1]
El 1JZ-GTE es una versión biturbo del 1JZ, producida entre 1990 y 2007. La primera generación del 1JZ-GTE emplea dos turbocompresores CT12A dispuestos en paralelo y que soplan a través de un intercooler aire-aire de montaje lateral o frontal. Con una relación de compresión estática de 8,5:1, la potencia y el par motor indicados de fábrica son 280 CV (206 kW; 276 hp) a 6200 rpm y 363 N⋅m (268 lbf⋅ft) a 4800 rpm. El diámetro y la carrera son los mismos que para el 1JZ-GE: diámetro × carrera es de 86 mm × 71,5 mm (3,39 in × 2,81 in). En 1991, el 1JZ-GTE se instaló en el nuevo Soarer GT.
Los 1JZ-GTE de primera generación combinaban la suavidad inherente de un motor de 6 cilindros en línea con la capacidad de aceleración de su carrera corta y la entrega temprana de potencia de sus pequeños turbocompresores con ruedas de cerámica. Las ruedas de cerámica de la turbina son propensas a deslaminarse en condiciones de altas revoluciones del impulsor y altas temperaturas locales, generalmente como resultado de una mayor sobrealimentación. Los 1JZ de primera generación eran aún más propensos a fallar el turbo debido a que había una válvula unidireccional defectuosa en la cabeza, específicamente en la tapa de la leva de admisión, lo que causaba que los gases de escape ingresaran al colector de admisión. En el lado del escape, una cantidad considerable de vapor de aceite fluye hacia los turbos, lo que causa un desgaste prematuro de los sellos. Los motores de segunda generación posteriores tenían este problema solucionado. En Japón, se realizó un retiro del mercado para reparar los motores de primera generación, sin embargo, esto no se aplica a los 1JZ importados a otros países.
La tercera generación del 1JZ-GTE se introdujo alrededor de 1996, todavía como un turbo de 2.5 litros, pero con la arquitectura BEAMS de Toyota. [2] Esto incluía una cabeza rediseñada, un mecanismo de sincronización de válvulas continuamente variable ( VVT-i ) de nuevo desarrollo , camisas de agua modificadas para mejorar la refrigeración de los cilindros y calzas de nuevo desarrollo con un revestimiento de nitruro de titanio para reducir la fricción de la leva. [3] La configuración del turbo cambió de turbo doble paralelo (CT12A x2) a un solo turbo (CT15B). El turbo simple se hace en parte más eficiente por el uso de puertos de escape más pequeños en la cabeza, esto permite que los gases de escape que escapan tengan más velocidad al salir de la cabeza, lo que a su vez, hace girar el turbo más rápido y a menores RPM. La adopción de VVT-i y la refrigeración mejorada de los cilindros permitieron aumentar la relación de compresión de 8.5:1 a 9.0:1. Aunque las cifras oficiales de potencia se mantuvieron en 280 CV (206 kW; 276 hp) a 6200 rpm, el par motor se incrementó en 20 N⋅m (15 lbf⋅ft) a 379 N⋅m (280 lbf⋅ft) a 2400 rpm. Estas mejoras dieron como resultado una mayor eficiencia del motor que redujo el consumo de combustible en un 10%. La adopción de VVTi, un turbocompresor único de mucha mayor eficiencia que los gemelos, así como diferentes colectores y puertos de escape, fueron responsables de la mayor parte del aumento del par del 50% a bajas velocidades del motor. Este motor se utilizó principalmente en los coches de chasis X de Toyota (Chaser, Mark II, Cresta, Verossa, Blit), el Crown Athlete V (JZS171) y en el posterior JZZ30 Soarer, ya que el JZA70 Supra ya había sido descontinuado en ese momento.
Aplicaciones:
Alrededor del año 2000, Toyota presentó los que probablemente sean los miembros menos conocidos de la familia de motores JZ: las variantes de inyección directa FSE . Estos motores FSE 1JZ y 2JZ tienen como objetivo lograr emisiones y consumo de combustible mínimos sin pérdida de rendimiento. [4]
El 1JZ-FSE de 2,5 litros utiliza el mismo bloque que el 1JZ-GE convencional; sin embargo, el diseño de la culata es único. El FSE "D4" utiliza una culata de ángulo relativamente estrecho con válvulas de control de remolino que sirven para mejorar la eficiencia de la combustión . Esto es necesario para funcionar con relaciones aire-combustible extremadamente pobres de alrededor de 20 a 40:1 a cierta carga y revoluciones del motor. No es sorprendente que el consumo de combustible se reduzca en alrededor del 20 por ciento (cuando se prueba en el modo urbano japonés 10/15). El combustible normal sin plomo es suficiente para hacer frente a la relación de compresión de 11:1 del FSE.
La versión de inyección directa del 1JZ genera 147 kW (200 CV; 197 CV) y 250 N⋅m (184 lb⋅ft), prácticamente lo mismo que el 1JZ-GE con VVT-i convencional. El 1JZ-FSE siempre se utiliza con una caja de cambios automática.
Aplicaciones:
El 2JZ de 2997 cc (3,0 L; 182,9 pulgadas cúbicas) se fabricó desde 1991 (lanzado por primera vez en el Toyota Aristo de 1991) hasta 2007. El diámetro y la carrera de los cilindros son de 86 mm × 86 mm (3,386 pulgadas × 3,386 pulgadas). La sincronización variable de válvulas VVT-i se introdujo por primera vez en 1995 a partir del 2JZ-GE, pero no llegó a los motores 2JZ-GTE y 2JZ-GE del mercado estadounidense hasta mediados de 1997 para el año modelo 1998 en adelante. Este motor no es simplemente una versión con carrera del 1JZ (aunque comparten un tamaño de diámetro, un paso de diámetro y una arquitectura general comunes), sino que tiene una plataforma de bloque más alta y bielas más largas para adaptarse al aumento de carrera de 14,5 mm (0,57 pulgadas).
El 2JZ-GE es una versión común. La potencia es de 215–230 CV (158–169 kW; 212–227 bhp) a 5800 a 6000 rpm y 209–220 lb⋅ft (283–298 N⋅m) de torque a 4800 a 5800 rpm.
Utiliza inyección electrónica secuencial de combustible, tiene una culata de aluminio y 4 válvulas por cilindro, junto con un bloque de cilindros de hierro fundido. VVT-i se introdujo por primera vez en los motores en 1995. La versión VVT-i también presentaba DIS en lugar de la configuración de distribuidor tradicional vista anteriormente en el 1JZ-GE. A pesar de la idea errónea común, no era un verdadero sistema de encendido COP ( Coil-On-Plug , también conocido como Plug-top coil ), sino que dependía de una bobina para encender dos cilindros, uno de los cuales era mediante cable de bujía.
Aplicaciones:
El 2JZ-GTE es un motor de seis cilindros en línea , con doble árbol de levas en cabeza , intercooler de aire, doble turbocompresor , bloque de hierro fundido y culata de aluminio , diseñado y fabricado por Toyota Motor Corporation , que se produjo entre 1991 y 2002 en Japón. Originalmente propulsó al Toyota Aristo V (JZS147) en 1991 antes de convertirse en el motor de alto rendimiento estrella de Toyota en el Toyota Supra RZ (JZA80) en 1993.
El desarrollo y la evolución del motor fueron, principalmente, una respuesta al relativamente nuevo y entonces exitoso motor RB26DETT de Nissan, [ cita requerida ] que había logrado mucho éxito en los campeonatos de turismos del Grupo A y del Grupo N de la FIA .
Su base mecánica era la del 2JZ-GE existente, pero se diferenciaba en el uso de turbocompresores gemelos secuenciales y un intercooler aire-aire de montaje lateral. El bloque del motor, el cigüeñal y las bielas del 2JZ-GE y el 2JZ-GTE del Supra son los mismos, con diferencias notables siendo que el 2JZ-GTE tiene tapas de pistón hundidas (lo que da una relación de compresión más baja), boquillas de pulverización de aceite para ayudar a enfriar los pistones y una cabeza diferente (puertos de admisión/escape rediseñados, levas y válvulas). La tecnología de sincronización variable de válvulas VVT-i de Toyota se agregó al motor a principios de septiembre de 1997, y por lo tanto eliminó gradualmente la producción del motor original en Japón. En consecuencia, se aumentó el par máximo y la potencia para los motores que se vendían en todos los mercados. Los modelos posteriores equipados con VVT-i 2JZ-GE (Aristo, Altezza y Mark II) compartían un número de pieza diferente para bielas más débiles.
La incorporación de dos turbocompresores, desarrollados conjuntamente por Toyota con Hitachi , en configuración secuencial había elevado su potencia comercialmente citada de 230 CV (169 kW; 227 hp) al máximo de la industria contemporánea de 280 CV (206 kW; 276 hp) a 5600 rpm. En su primera aparición, el par motor se anunció como 44,3 kg⋅m (320 lb⋅ft; 434 N⋅m) a 4000 rpm para luego ser recitado como 46 kg⋅m (333 lb⋅ft; 451 N⋅m) con la introducción de VVT-i en el año de producción 1997. El límite de potencia acordado mutuamente para toda la industria fue aplicado por el ahora extinto Acuerdo de Caballeros de Japón exclusivamente entre los fabricantes de automóviles japoneses que venden al mercado interno japonés. La potencia del motor en los mercados norteamericano y europeo, según lo documentado por Toyota, se incrementó a 320 hp (239 kW; 324 PS) a 5600 rpm. [5]
La versión de exportación del 2JZ-GTE logró su mayor potencia de salida con el uso de turbocompresores de acero inoxidable más nuevos (cerámicos para los modelos japoneses), árboles de levas revisados e inyectores más grandes (550 cc/ min para exportación, 440 cc/min para japoneses). Las similitudes mecánicas entre la turbina CT20 de especificación japonesa y la turbina CT12B de especificación de exportación permiten la intercambiabilidad del eje de la hélice del lado de escape. Además, la turbina CT12B exclusiva para exportación recibió carcasas de turbina más duraderas y aletas de turbina e impulsor de acero inoxidable. Existen múltiples variantes de la turbina CT20 japonesa discretamente, que se identifican con los sufijos de número de pieza B , R y A (por ejemplo: CT20A ).
Para todas las aplicaciones de vehículos de carretera, había dos cajas de cambios disponibles para el motor:
Aplicaciones:
En el año 2000, Toyota presentó los que probablemente sean los miembros menos conocidos de la familia de motores JZ: las variantes de inyección directa FSE . Estos motores FSE 1JZ y 2JZ tienen como objetivo lograr emisiones y consumo de combustible mínimos sin pérdida de rendimiento.
El motor 2JZ-FSE de 3,0 litros utiliza el mismo principio de inyección directa que el 1JZ-FSE, pero tiene una relación de compresión aún más alta, de 11,3:1. Este motor tiene culatas de ángulo estrecho con válvulas de control de remolino que mejoran la eficiencia de la combustión (similar al 1JZ-FSE) y pesa unos 200 kg (440 lb). El 2JZ-FSE coincide con el 2JZ-GE VVT-i convencional con 162 kW (217 hp; 220 PS) y 294 N⋅m (217 lb⋅ft) de par. El 2JZ-FSE siempre se utiliza con una transmisión automática.
Aplicaciones:
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