Toyota GR против BMW B58: технический обзор двух современных семейств шестицилиндровых двигателей

Семейство Toyota GR: два десятилетия отсутствия эволюции V6

Семейство двигателей GR дебютировало в 2002 году, заменив MZ V6 и легендарный рядный шестицилиндровый двигатель JZ в качестве универсальной шестицилиндровой платформы Toyota. За два десятилетия он использовался более чем в 30 моделях Toyota и Lexus по всему миру, заслужив репутацию почти легендарной долговечности.

1GR-FE: рабочая лошадка для бездорожья

1GR-FE представляет собой 4,0-литровый двигатель V6 с диаметром цилиндра 94 мм и ходом поршня 95 мм с рабочим объемом 3956 куб.см. Его архитектура отражает приоритеты Toyota в области грузовых автомобилей и внедорожников:чугунная гильза цилиндразапрессованный в алюминиевый блок, консервативная степень сжатия 10,0:1 и одинарный VVT-i только на впускном распредвале. Мощность варьируется от 236 до 272 лошадиных сил в зависимости от рынка и марки топлива, максимальный крутящий момент составляет от 266 до 278 Нм.

Что делает 1GR-FE замечательным, так это не его показатели мощности (скромные по современным стандартам), а конструкция управления температурным режимом. Тойота разработалапроходы для воды между соседними цилиндрамина каждом ряду - особенность, необычная для двигателей V6 той эпохи. Эти межканальные каналы охлаждения уменьшают образование горячих точек и поддерживают равномерную температуру в камере сгорания при постоянной нагрузке, что имеет решающее значение, когда полностью загруженный Land Cruiser Prado ползает по пустынной местности на низкой скорости с минимальным потоком воздуха. В блоке также используется коническая камера сгорания с соответствующими головками поршней для подавления детонации, что позволяет двигателю надежно работать на топливе с октановым числом 87 на рынках, где топливо премиум-класса недоступно или непомерно дорого.

Сиамская конструкция впускного канала двигателя 1GR-FE, в которой соседние впускные каналы имеют общую стенку, уменьшает площадь поверхности канала и сводит к минимуму прилипание топлива к стенкам во время холодного запуска. В сочетании с высокотемпературным пластиковым изолятором Toyota, заполняющим пространство открытой палубы, эти особенности делают 1GR одним из самых устойчивых к эксплуатации двигателей V6, когда-либо производившихся. Часто можно увидеть автомобили с двигателем 1GR, проезжающие 300 000 миль только с плановым обслуживанием.

2GR-FE и 2GR-FKS: эффективность и универсальность

Если 1GR отдает предпочтение надежности, то 2GR-FE нацелен на усовершенствование и эффективность. Представлен двигатель 2GR-FE с рабочим объемом 3,5 литра (диаметр цилиндра 94 мм, ход поршня 83 мм).Двойной VVT-i— система изменения фаз газораспределения на впускном и выпускном распредвалах, а также коромысла с роликовыми толкателями, которые уменьшают трение клапанного механизма. Степень сжатия возрастает до 10,8:1, а мощность подскакивает до 268–295 лошадиных сил на обычном топливе.

Вариант 2GR-FKS, представленный позже, добавляет топливную систему Toyota D-4S: комбинацию прямого впрыска и впрыска через порт, которая плавно переключается в зависимости от нагрузки. В условиях легкого круиза впрыск в порт обеспечивает чистоту впускных клапанов; при ускорении непосредственный впрыск охлаждает камеру сгорания и позволяет двигателю работать со степенью сжатия 11,8: 1 в исполнении 2GR-FSE. Эта стратегия двойного впрыска дает серии 2GR редкое сочетание устойчивости к образованию нагара (известная ахиллесова пята двигателей только с прямым впрыском) и высокой удельной мощности.

2GR-FE заслужил свою репутацию тем, что был везде. Устанавливаемый одновременно на Camry, Avalon, RAV4, Highlander, Sienna, Lexus ES 350 и Lexus RX 350, он стал единственной Toyota V6, наиболее широко используемой в 21 веке. Для дистрибьюторов двигателей такая широта применения напрямую приводит к спросу:сборка двигателяот автомобилей семейства 2GR в пяти различных сегментах рынка.

BMW B58: эталон рядного шестицилиндрового двигателя с турбонаддувом

BMW B58 дебютировал в 2015 году как преемник N55, и он не просто стал его продолжением — он фундаментально изменил архитектуру современного рядного шестицилиндрового двигателя с турбонаддувом. С тех пор он получил пять наград Ward's 10 Best Engines и приводит в движение автомобили от 2-й серии начального уровня до флагманского внедорожника X7, а также Toyota GR Supra (A90) в рамках сотрудничества BMW-Toyota.

Блок закрытой колоды и кованые внутренние детали

Самым важным дизайнерским решением B58 является егоалюминиевый блок закрытого типа. В отличие от конструкции с открытой декой, распространенной в серийных двигателях (включая серию Toyota GR), закрытая дека означает, что отверстия цилиндров полностью поддерживаются сверху сплошным материалом деки, соединяющимся со стенками внешнего блока. Это значительно увеличивает жесткость цилиндра при высоком давлении наддува: стандартный вариант B58 обеспечивает давление наддува 12–17 фунтов на квадратный дюйм, а тюнеры послепродажного обслуживания обычно поднимают давление выше 25 фунтов на квадратный дюйм без искажения блока.

Добавление к уравнению прочности: aколенчатый вал из кованой сталиикованые шатуныявляются стандартными, а не дополнительными. На стенках цилиндров вместо традиционных чугунных гильз нанесено плазменно-дуговое напыление (LDS — Lichtbogendrahtspritzen). Толщина этого покрытия на основе железа составляет всего 0,3 мм, что позволяет снизить вес и улучшить передачу тепла от камеры сгорания к охлаждающей жидкости. Диаметр цилиндра составляет 82 мм, ход поршня — 94,6 мм, что соответствует квадратному рабочему объему 2998 куб.см.

В версии B58TU (техническое обновление) в 2018 году блок был дополнительно усовершенствован: вес коленчатого вала был уменьшен, диаметры коренных подшипников были уменьшены, а цепь ГРМ перешла от двухкомпонентной к цельной конструкции для повышения долговечности. Давление впрыска увеличилось с 200 до 350 бар, а в выхлопную систему был интегрирован сажевый фильтр для соответствия Евро 6d.

Twin-Scroll Turbo и интегрированное управление температурным режимом

В единственном турбонагнетателе B58 используетсякорпус турбины с двойной спиралью, при этом импульсы выхлопа от цилиндров 1-2-3 и 4-5-6 проходят через отдельные спирали. Это устраняет помехи импульсов выхлопа между цилиндрами, которые работают на расстоянии 240 градусов друг от друга, эффективно имитируя реакцию системы твин-турбо в одном, более легком корпусе. В результате максимальный крутящий момент — до 500 Нм (369 фунт-фут) — доступен уже при 1380 об/мин, с ровным плато, простирающимся до 5000 об/мин.

Инженеры BMW сделали необычный выбор, интегрировавводовоздушный интеркулер непосредственно во впускной коллектор. Это устраняет необходимость использования длинных трубопроводов наддува, типичных для передних промежуточных охладителей типа «воздух-воздух», сокращает объем впускного тракта и значительно уменьшает задержку дроссельной заслонки. В системе охлаждения замкнутого цикла используется специальный низкотемпературный радиатор и электрический водяной насос, поддерживающий температуру всасываемого воздуха в узком диапазоне независимо от условий окружающей среды.

B58 также имеетразделенный контур охлаждения: головка блока цилиндров и картер работают на независимых контурах охлаждающей жидкости с отдельными термостатами. Головка охлаждается, обеспечивая устойчивость к ударам; блок нагревается, чтобы уменьшить трение и вязкость масла. Установленная на двигателе теплоизоляционная оболочка сохраняет тепло после остановки, сокращая износ при холодном запуске и быстрее доводя каталитический нейтрализатор до рабочей температуры.

Техническое обслуживание и наличие запчастей

Именно здесь сравнение переходит от инженерного дела к экономике и принимаются решения о выборе поставщиков.

Наличие запчастей Тойота GRявляется исключительным. 1GR-FE и 2GR-FE производятся уже более 20 лет с минимальными конструктивными изменениями. Послепродажная поддержка охватывает все континенты, и даже OEM-компоненты имеют конкурентоспособные цены. Это распространяется наблоки цилиндрови комплектные длинноблочные сборки. Запасной короткий блок 1GR-FE можно приобрести за небольшую часть стоимости аналогичного агрегата BMW, а более простая конструкция двигателя означает, что для установки требуется меньше специализированных инструментов.

Запчасти БМВ Б58они дороже, а в некоторых регионах менее доступны. В блоке закрытой колоды нельзя растачивать слишком большие размеры — в случае повреждения стенки цилиндра блок необходимо заменить полностью. Система непосредственного впрыска работает при экстремальных давлениях (350 бар в B58TU), а топливный насос высокого давления является известным предметом износа после 80 000–100 000 миль. Однако модульная конструкция B58 (разделяющая архитектуру с трехцилиндровым двигателем B38 и четырехцилиндровым двигателем B48) означает, что некоторые вспомогательные компоненты — водяные насосы, генераторы переменного тока, датчики — получают выгоду от экономии за счет масштаба во всем ассортименте продукции BMW.

Для покупателей, приобретающих эти двигатели черезOEM/ODM-каналы, сроки выполнения существенно различаются. Двигатели Toyota GR, особенно крупносерийный 2GR-FE, обычно имеются в наличии на складах на основных рынках. Для двигателей B58, особенно высокопроизводительного варианта O1, может потребоваться 4–8 недель из-за более высокого спроса и сокращения поставок со стороны собственного производства BMW.

Какой двигатель вам следует иметь в наличии?

Ответ полностью зависит от вашей клиентской базы:

Выбирайте двигатели Toyota GR, если ваш рынок:- Операторы автопарков и коммерческих автомобилей, для которых приоритетом является время безотказной работы и совокупная стоимость владения. - Владельцы внедорожников и грузовых автомобилей в регионах с переменным качеством топлива. - Покупатели с ограниченным бюджетом, которым нужна надежная замена.сборка двигателяс предсказуемыми затратами на техническое обслуживание. Дистрибьюторы, обслуживающие развивающиеся рынки, где опыт работы с двигателями с турбонаддувом ограничен.

Выбирайте двигатели BMW B58, если ваш рынок:- Мастерские и тюнинговые мастерские, ориентированные на производительность - Европейские специалисты по автомобилям, разбирающиеся в процедурах диагностики BMW - Покупатели, отдающие приоритет удельной мощности и плавности хода - Рынки с доступом к топливу премиум-класса и квалифицированным техническим специалистам BMW

Реальность для большинства дистрибьюторов двигателей такова, что оба семейства присутствуют на складе. Хорошо укомплектованный поставщик должен поддерживатьблок цилиндровпокрытие для приложений 1GR-FE/2GR-FE при наличии длинных блоков B58 для растущего числа автомобилей F30/G20 3-й серии, G05 X5 и A90 Supra, выходящих на рынок замены.

Получение обеих семей от одного партнера

Управление отдельными цепочками поставок для японских и европейских платформ двигателей усложняет эксплуатацию. Вот гдекомплексный поставщик двигателейс мультибрендовым охватом становится ценным. Fuchuan Engine поддерживает инвентарные запасы семейств Toyota GR и BMW B58, при этом каждое изделие перед отправкой проходит полный протокол испытаний:

• Испытание на холодное сжатие— проверяет герметичность цилиндров и состояние колец во всех цилиндрах.
• Проверка отверстия цилиндра— подтверждает целостность стенок, что особенно важно для отверстий с LDS-покрытием B58 и тонких железных гильз 1GR.
• Измерение зазора подшипника— обеспечивает соответствие допусков коренных и шатунных подшипников заводским спецификациям.
• Динамическая проверка баланса— проверяет баланс вращающегося узла, снижая долговременный износ, связанный с вибрацией.

Каждый двигатель поставляется с 12-месячной гарантией и упаковкой VCI (летучий ингибитор коррозии), предназначенной для морских перевозок, что гарантирует, что двигатель будет доставлен в готовом к установке состоянии, независимо от того, предназначен ли он для мастерской в ​​Дубае или дистрибьютору в Лагосе.