- Motor turbo de 1.2 l, lansat în 2015 pentru Auris și C-HR.
- Injectie directă și turbo pentru eficiență termică și consum redus.
- Bloc din aluminiu cu design ușor deschis și garnituri subțiri de fontă.
- Arbore cotit deplasat cu 8 mm și 8 contragreutăți pentru echilibrare.
Motorul 8NR-FTS reprezintă încursiunea Toyota în era motorizărilor turbodiesel de mici dimensiuni, fiind introdus în 2015 pentru modelele Auris și ulterior C-HR. Această unitate turbo de 1.2 litri marchează un pas important în strategia producătorului japonez de îmbunătățire a eficienței termice și reducere a consumului de combustibil, utilizând tehnologii moderne precum injecția directă și turbosupraalimentarea.
Contextul apariției motorului 8NR-FTS
Lansarea acestui sistem de propulsie poate părea întârziată comparativ cu concurența europeană, care deja oferea motoare turbo de mici dimensiuni de ani buni. Volkswagen avea deja pe piață motoarele 1.2 TSI și 1.4 TSI din familia EA111, iar Ford impresiona cu unitățile EcoBoost de 1.0 litri. Această aparentă întârziere reflectă însă abordarea caracteristică Toyota - compania a preferat să analizeze în profunzime soluțiile tehnice și problemele potențiale ale competitorilor înainte de a-și lansa propriul produs.
Arhitectura și construcția motorului
Blocul motor și componentele interne
Motorul 8NR-FTS utilizează un bloc cilindric din aluminiu cu design “ușor deschis”, în care sunt topite garnituri subțiri de fontă. Această soluție constructivă oferă un echilibru optim între rezistență și greutate redusă. Blocul este prevăzut cu distanțiere speciale la mantaua de apă, care permit o circulație mai intensă a lichidului de răcire în zona superioară a cilindrilor, unde temperaturile sunt cele mai ridicate.
Comparativ cu motoarele aspirate natural din seria NR, versiunea turbo beneficiază de nervuri suplimentare de armare orizontale, care cresc rigiditatea blocului și rezistența la solicitările mecanice crescute. O caracteristică tehnică importantă este arborele cotit deplasat cu 8 mm față de axul cilindrilor, o soluție care reduce frecările și îmbunătățește eficiența mecanică.
Arborele cotit a fost proiectat special pentru această aplicație turbo, fiind echipat cu 8 contragreutăți pentru echilibrare optimă. Pistoانele au o formă specifică în T și sunt prevăzute cu un strat de rășină pe lateral pentru reducerea frecărilor. Pentru controlul termic al pistoانelor, motorul dispune de jeturi de ulei de răcire controlate electronic, care pulverizează ulei pe suprafața interioară a pistoانelor în funcție de regimul de funcționare.
Capul de cilindru și sistemul de distributie
Capul de cilindru din aluminiu integrează un colector de evacuare racit cu apă, o soluție tehnică avansată care reduce temperaturile gazelor de evacuare înainte ca acestea să ajungă la turbocompresor. Configurația cu 16 supape (câte 4 pe cilindru - 2 de admisie și 2 de evacuare) este acționată de doi arbori cu came amplasați deasupra capului, antrenați printr-un lanț de distribuție.
Inginerii Toyota au acordat o atenție deosebită designului orificiilor de admisie, creând un flux de aer optimizat în interiorul cilindrilor care îmbunătățește viteza de combustie. Supapele sunt racite cu sodiu, o tehnologie utilizată pentru componente supuse la temperaturi extreme, și sunt acționate prin brațe cu balamale echipate cu compensatoare hidraulice de joc.
Arborele cu came de evacuare antrenează o pompă de vid pentru sistemul de frânare și controlul turbocompresorului, în timp ce arborele cu came de admisie acționează pompa de combustibil de înaltă presiune prin intermediul unei came suplimentare cu 4 lobi.
Sistemul de alimentare D-4T
Motorul 8NR-FTS folosește sistemul de injecție directă D-4T (Direct injection 4-cylinder Turbo) de la Toyota, care asigură o pulverizare optimă a combustibilului direct în camera de ardere. Pompa de combustibil de înaltă presiune, montată deasupra motorului, furnizează benzina la o presiune variabilă între 2,4 și 20 MPa către conducta de combustibil din fier forjat.
Injectoarele cu duze cu fante permit injecții multiple într-un singur ciclu, optimizând procesul de ardere în funcție de regimul de funcționare. Această strategie de injecție contribuie atât la reducerea consumului de combustibil, cât și la scăderea emisiilor poluante.
Sistemul de turbosupraalimentare
Motorul utilizează un turbocompresor cu răcire cu apă și control clasic al supraumperii prin wastegate. O particularitate tehnică importantă este colectorul de evacuare integrat și racit cu apă, care reduce temperatura gazelor înainte de a intra în turbină. Această soluție îmbunătățește semnificativ durabilitatea turbocompresorului și reduce riscul supraîncălzirii.
Sistemul de răcire al turbocompresorului este independent, având propriul circuit cu radiator și pompă de apă electrică. Aerul comprimat trece printr-un intercooler de tip aer-apă, al cărui randament este controlat electronic prin reglarea vitezei pompei electrice de lichid de răcire, în funcție de parametrii monitorizați de ECU.
Tehnologia VVT-iW și ciclul variabil
Una dintre cele mai interesante inovații ale motorului 8NR-FTS este sistemul VVT-iW (Variable Valve Timing-intelligent Wide), care permite comutarea între ciclurile Otto și Atkinson în funcție de condițiile de funcționare:
- Pornire și accelerare: motorul funcționează în ciclul Otto clasic pentru putere maximă
- Regimuri reduse și medii: trecere la ciclul Atkinson pentru eficiență maximă și consum redus
- Turatii înalte: revenire la ciclul Otto pentru performanță optimă
Această capacitate de a comuta între cele două cicluri termodinamice, combinată cu sistemul VVT-i clasic pentru supapele de evacuare, permite motorului să își optimizeze constant funcționarea.
Eficiența termică remarcabilă
Grație tehnologiilor de reducere a frecărilor mecanice, sistemului avansat de răcire și turbosupraalimentării eficiente, motorul 8NR-FTS atinge o eficiență termică maximă de 36% - una dintre cele mai bune valori pentru un motor pe benzină produs în serie la momentul lansării. Acest procent înseamnă că 36% din energia conținută în combustibil este transformată în lucru mecanic util, restul fiind pierdut sub formă de căldură.
Fiabilitate și probleme cunoscute
Avantaje și performanțe
După câțiva ani de exploatare, motorul 8NR-FTS s-a dovedit a fi o unitate relativ fiabilă, respectând reputația Toyota. Oferă un echilibru bun între performanță și eficiență pentru vehiculele compacte, cu un consum de combustibil redus. Spre deosebire de unele motoare turbo moderne, produce suficientă căldură pentru încălzirea habitaclului în sezonul rece - o problemă cu care s-au confruntat alte constructori, cum ar fi Honda cu motorul 1.5T care a necesitat o campanie de service după doar 2 ani de producție.
Zgomote de funcționare
Motorul 8NR-FTS nu este deosebit de silențios în funcționare. Componentele sistemelor VVT-i și VVT-iW generează zgomote specifice, care pot fi sesizate mai ales la ralanti și turaţii reduse. Acestea sunt normale pentru acest tip de sistem și nu indică o defecțiune.
Consumul de ulei
Unii proprietari raportează un consum progresiv de ulei încă de la primii kilometri. Acest fenomen poate fi explicat prin caracteristicile constructive ale motoarelor turbo moderne:
- Segmenții de piston mai subțiri pentru reducerea frecărilor
- Presiuni crescute în camera de ardere
- Functionarea frecventă la turaţii reduse, unde controlul uleiului este mai dificil
Un consum de până la 0,5-1 litru la 1000 km în perioada de rodaj este considerat normal de producător.
Probleme cu supapa EGR
Cea mai frecventă problemă raportată este înfundarea rapidă a supapei EGR (Recirculare Gaze Evacuare). În condiții de exploatare urbană intensă, supapa EGR poate necesita curățare la kilometraje de doar 20.000 km. Acumularea de depuneri carbonice este accelerată de:
- Parcursuri scurte și frecvente
- Funcționarea preponderentă la turaţii reduse
- Calitatea combustibilului
- Stilul de conducere
Curățarea preventivă a sistemului EGR la intervale regulate poate preveni problemele mai serioase și menține performanțele optime ale motorului.
Concluzii
Motorul Toyota 8NR-FTS reprezintă o realizare tehnică remarcabilă, care combină eficiența unui motor de mici dimensiuni cu performanțele oferite de turbosupraalimentare. Deși a apărut mai târziu decât ofertele concurenților europeni, beneficiază de expertiza acumulată de Toyota și de lecțiile învățate din experiența altor producători. Cu întreținere adecvată și respectarea intervalelor de service, se dovedește a fi o motorizare fiabilă pentru segmentul compact.
