- Lansat în 1989, V8 4.0L pentru lux și sport.
- Produs până în 2002, înlocuit cu 3UZ-FE.
- Bloc din aluminiu, 90° V8, fiabilitate excepțională.
- Îmbunătiri în 1994-1997: arbore cotit reproiectat, bloc mai rigid.
Lansat în 1989, motorul 1UZ-FE a marcat debutul familiei de motoare UZ de la Toyota, reprezentând o evoluție majoră față de motoarele anterioare. Acest V8 de 4.0 litri pe benzină a fost destinat modelelor de lux și sport ale mărcilor Toyota și Lexus, fiind produs până în 2002 când a fost înlocuit cu motorul 3UZ-FE. Motorul 1UZ a venit să înlocuiască vechea familie V de la Toyota, care fusese în producție din anii 1960 până în anii 1990.
Reputația sa de fiabilitate excepțională și performanțe consistente l-a transformat într-unul dintre cele mai apreciate motoare V8 japoneze din istoria automobilismului.
Arhitectura și construcția blocului motor
Motorul 1UZ-FE prezintă o construcție sofisticată care îmbină materiale ușoare cu rezistență ridicată. Blocul cilindric este realizat din aluminiu și utilizează garnituri subtiri de cilindru din fontă, asigurând o etanșeitate optimă și disiparea eficientă a căldurii.
Configurația V8 cu un unghi de 90 de grade între bordurile cilindrilor asigură echilibrul perfect al motorului și vibrații minime. Un detaliu tehnic important este deplasarea cilindrilor în linie unul față de celălalt cu 21 mm, o soluție care permite un bloc motor mai compact.
Sistemul de lagărare utilizează șase rulmenți principali care susțin arborele cotit din oțel forjat. Acesta din urmă este echipat cu opt greutăți de echilibru, contribuind la funcționarea lină caracteristică motorului. Pentru reducerea masei de rotație și îmbunătățirea răspunsului la accelerație, motorul a fost echipat cu:
- Tije de legătură din oțel forjat, robuste dar ușoare
- Pistoane din aluminiu optimizate pentru rezistență
- Bolțuri de legătură întărite prin inducție pentru durabilitate maximă
Evoluția tehnică: generația 1994
La sfârșitul anului 1994, motorul 1UZ-FE a primit o serie de îmbunătățiri semnificative menite să optimizeze performanțele și eficiența. Modificările au inclus un arbore cotit reproiectat, mai ușor și mai rigid, precum și tije de legătură de dimensiuni reduse.
Pistoanele au fost modificate pentru o ardere mai eficientă, iar inelele de piston au devenit mai subtiri, reducând frecarea internă și îmbunătățind consumul de combustibil. Aceste îmbunătățiri au contribuit la funcționarea și mai silențioasă a motorului, o caracteristică pentru care 1UZ-FE era deja recunoscut.
În 1997, Toyota a continuat procesul de rafinament prin creșterea rigidității blocului cilindric, ceea ce a avut un impact benefic asupra reducerii vibrațiilor și zgomotului la regimuri înalte.
Chiulasele și sistemul de distribuție
Designul motorului 1UZ-FE împrumută soluții tehnice mai des întâlnite la motoarele de curse decât la unitățile de serie pentru vehicule rutiere. Investiția în opt contragreutăți pe arborele cotit, componentele ușoare și dimensiunile aproape pătrate ale diametrului și cursei cilindrului reflectă filozofia de engineering a Toyota pentru această familie de motoare.
Cea mai remarcabilă caracteristică tehnică o reprezintă chiulasele din aluminiu DOHC (Double Overhead Camshaft) cu 32 de supape, câte patru per cilindru. Spre deosebire de motoarele V8 tradiționale care au un singur arbore cu came în bloc și configurație OHV cu două supape pe cilindru, 1UZ-FE utilizează doi arbori cu came (admisie și evacuare) în fiecare chiulasă.
Sistemul de distribuție folosește o singură curea de distribuție care acționează arborii cu came, aceștia fiind sincronizați prin roți dințate. Configurația nu utilizează tacheti hidraulici, ci supape de ridicare cu valve din aliaj solid de aluminiu și dispozitive de reglare a supapei de tip shim extern din oțel, montate pe partea superioară a supapelor.
Specificații tehnice ale supapelor
Până în 1997:
- Diametrul tijei supapei: 6,0 mm (admisie și evacuare)
- Diametrul supapei de admisie: 33,5 mm
- Diametrul supapei de evacuare: 28,0 mm
După 1997:
- Diametrul tijei supapei: 5,5 mm (admisie și evacuare)
- Diametrul supapei de admisie: 34,5 mm
- Diametrul supapei de evacuare: 29,0 mm
Aceste modificări au permis o umplere mai bună a cilindrilor și o evacuare mai eficientă a gazelor arse, îmbunătățind puterea și cuplul motorului.
Sistemul de aprindere și alimentare cu combustibil
Sistemul original de aprindere al motorului 1UZ-FE utiliza o configurație simplă dar eficientă, constând din două distributoare și două bobine de aprindere. Această arhitectură asigura o sincronizare precisă a aprinderii pentru fiecare bancă de cilindri.
În ceea ce privește alimentarea cu combustibil, motorul a evoluat semnificativ. Până în 1994, era echipat cu injecție de combustibil multi-port (MFI), care asigura o distribuție uniformă a combustibilului către fiecare cilindru. După 1994, Toyota a implementat injecția de combustibil secvențială multi-port (SFI), un sistem mai avansat care permite controlul individual al fiecărui injector în funcție de ciclul motorului.
Motoarele anterioare versiunii VVT-i aveau corpul de accelerație mecanic, acționat prin cablu, și o galerie de admisie din aluminiu turnată, optimizată pentru un echilibru între cuplu și putere pe întreaga plajă de turații.
Sistemul de recirculare a gazelor de eșapament
Motorul era echipat cu sistem EGR (Exhaust Gas Recirculation) pentru reducerea emisiilor de oxizi de azot. Acest sistem reintroducea cantități controlate de gaze de evacuare în cilindri, reducând temperatura de ardere și implicit emisiile poluante.
Gazele recirculate erau răcite cu lichid de răcire într-un schimbător de căldură montat în spatele motorului, asigurând eficiența maximă a procesului. Cu toate acestea, sistemul EGR a fost eliminat în 1997 odată cu introducerea versiunii VVT-i și a altor tehnologii de reducere a emisiilor.
Sistemul de evacuare era construit din oțel inoxidabil și integra convertoare catalitice de tip monolit cu trei căi, capabile să neutralizeze simultan hidrocarburile nearse, monoxidul de carbon și oxizii de azot.
Motorul 1UZ-FE VVT-i: revoluția din 1997
Anul 1997 a marcat cea mai semnificativă actualizare a motorului 1UZ-FE, cu introducerea sistemului VVT-i (Variable Valve Timing - intelligent). Această tehnologie permite ajustarea fazelor de distribuție ale arborelui cu came de admisie în funcție de regimul motorului și sarcina aplicată.
Sistemul VVT-i optimizează performanțele motorului pe întreaga plajă de turații: la turații joase asigură un cuplu mai mare și un consum redus, în timp ce la turații înalte permite obținerea puterii maxime. Controlul este realizat de calculatorul motor prin intermediul unei supape hidraulice care modifică poziția unghiulară a arborelui cu came față de roata dințată de antrenare.
ETCS-i: accelerația electronică
Odată cu versiunea VVT-i, motorul a primit și sistemul ETCS-i (Electronic Throttle Control System - intelligent). Acest sistem elimină legătura mecanică între pedala de accelerație și clapeta de accelerație, înlocuind-o cu control electronic.
Avantajele ETCS-i includ:
- Control precis al vitezei de ralanti
- Integrare perfectă cu sistemul de pilot automat
- Funcționare optimizată a sistemului de control antiderapant
- Răspuns mai lin la accelerație și economie îmbunătățită de combustibil
Sistemul ACIS
Colectorul de admisie reproiectat pentru versiunea VVT-i prezintă porturi lungi, optimizate pentru creșterea cuplului la turații joase și medii. Lungimea activă a porturilor este controlată de sistemul ACIS (Acoustic Control Induction System).
ACIS utilizează un perete etanș controlat electronic care divide lungimea porturilor în două configurații: la turații joase, porturile lungi asigură un efect de rezonanță care îmbunătățește umplerea cilindrilor, în timp ce la turații înalte, porturile scurte reduc rezistența la flux și permit atingerea puterii maxime.
Îmbunătățiri ale raportului de compresie
Motoarele din 1997 au beneficiat de un raport de compresie crescut la 10,5:1, comparativ cu 10,0:1 anterior. Această modificare a fost posibilă prin utilizarea garniturilor de chiulasă de tip laminat din oțel multi-strat (MLS), care asigură o etanșeitate superioară și permit presiuni mai mari în camera de ardere.
Îmbunătățirea raportului de compresie a contribuit la creșterea puterii și a cuplului, precum și la o ardere mai eficientă a combustibilului. Versiunea VVT-i a inclus și numeroase modificări interne și externe menite să crească fiabilitatea, rigiditatea structurală, să reducă frecarea internă și pierderile de putere, consumul de combustibil și emisiile poluante.
Modele echipate cu motorul 1UZ-FE
Motorul 1UZ-FE a fost utilizat pe o gamă largă de modele premium ale Toyota și Lexus:
- Lexus GS 400
- Lexus LS 400
- Lexus SC 400
- Toyota Aristo
- Toyota Celsior
- Toyota Crown
- Toyota Soarer
Aceste vehicule au beneficiat de performanțele rafinate ale motorului, combinând puterea liniară caracteristică unui V8 cu fiabilitatea legendară Toyota.
Probleme comune și fiabilitate
Motorul 1UZ-FE este renumit pentru fiabilitatea sa excepțională, mulți proprietari raportând funcționare fără probleme majore pe parcursuri de peste 300.000 km. Cu o întreținere corespunzătoare, motorul nu prezintă bătăi, scurgeri de ulei sau consumuri anormale de lubrifiant.
Componente externe
Pe mașinile cu kilometraj ridicat, problemele cel mai frecvent întâlnite vizează componentele auxiliare:
- Pompa de apă: poate prezenta scurgeri sau uzură a rulmentului după aproximativ 150.000-200.000 km
- Alternatorul: rulmenții se pot uza, generând zgomote, iar diodele redresoare pot ceda
- Starterul: componentele electrice și mecanice se pot deteriora din cauza numărului mare de cicluri de pornire
Bujiile și calitatea combustibilului
Bujiile sunt sensibile la calitatea combustibilului utilizat. Folosirea unui combustibil de calitate inferioară poate duce la deteriorarea rapidă a electrozilor, necesitând înlocuiri frecvente. Înlocuirea bujiilor la motorul 1UZ-FE este un proces laborios și costisitor din cauza poziționării acestora sub colectoarele de admisie, necesitând demontarea mai multor componente pentru acces.
Se recomandă:
- Utilizarea exclusivă a combustibilului de calitate superioară
- Verificarea periodică a stării bujiilor
- Înlocuirea la intervalele recomandate de producător (de obicei la 50.000-60.000 km)
Cureaua de distribuție: aspectul critic
Motoarele produse după sfârșitul anului 1994, inclusiv versiunea VVT-i, sunt de tip “interference”, ceea ce înseamnă că ruperea curelei de distribuție poate cauza daune grave motorului. În cazul ruperii curelei în timpul funcționării, supapele și pistoanele pot intra în contact, rezultând încovoierea supapelor, deteriorarea pistoanelor și chiar fisurarea chiulaselor.
Programul de întreținere Toyota recomandă:
- Înlocuirea curelei de distribuție la fiecare 100.000 km sau 6 ani
- Verificarea tensionarelor și roților ghidaj la fiecare inspecție
- Înlocuirea pompei de apă simultan cu cureaua de distribuție
Primul model 1UZ-FE (pre-1994) prezintă o construcție ușor diferită, cu pistoane mai solide și tije de legătură mai robuste. Deși produce puțină putere mai mică decât versiunile ulterioare, această variantă timpurie este considerată extrem de durabilă, fiind proiectată cu marje de siguranță mai mari pentru aplicații în vehicule de lux.
Sfaturi pentru menținerea fiabilității
Pentru a asigura longevitatea excepțională a motorului 1UZ-FE:
- Respectați intervalele de schimb al uleiului (recomandat la 5.000-7.500 km)
- Utilizați ulei de calitate superioară cu specificațiile recomandate de producător
- Verificați și înlocuiți lichidele de răcire la intervale regulate
- Monitorizați starea curelei de distribuție și a componentelor sistemului de distribuție
- Folosiți combustibil de calitate și evitați solicitările extreme imediat după pornirea la rece
- Efectuați revizie tehnică la intervale regulate la un service autorizat sau specialist în motoare Toyota/Lexus
Cu îngrijire adecvată, motorul 1UZ-FE poate oferi performanțe consistente și fiabilitate remarcabilă pe parcursuri ce depășesc cu mult media industriei auto, confirmând reputația sa de unul dintre cele mai reușite motoare V8 japoneze vreodată produse.
