- Motorul A25A-FKS de 2,5 l face parte din Dynamic Force Engines.
- Blocul din aluminiu are manșoane turnate direct, reducând frecarea.
- Pompă de ulei de a doua generație, presiune variabilă, control ECM.
- DOHC cu 16 supape, DVVT cu servomotor electric pentru admisie.
Motorul Toyota A25A-FKS, cunoscut și sub denumirea comercială 2.5 D-4S, a fost lansat în 2016 ca piesa centrală a noii familii “Dynamic Force Engines”. Acest motor pe benzină cu patru cilindri în linie și capacitate de 2,5 litri reprezintă o sinteză a celor mai avansate tehnologii Toyota, integrând într-o singură unitate inovații care anterior erau folosite separat în diferite modele de motoare.
Arhitectură și construcție
Blocul motor și sistemul biela-manivelă
Motorul A25A are la bază un bloc cilindric din aliaj de aluminiu modern, în care manșoanele sunt turnate direct în material, eliminând necesitatea manșoanelor rapportate. O caracteristică tehnică interesantă este deplasarea axului longitudinal al arborelui cotit cu 10 mm față de axele cilindrilor, o soluție care reduce frecarea și îmbunătățește eficiența mecanică.
Arborele cotit este echipat cu șapte contragreutăți tradiționale și unul special cu angrenaj dintat. Acest angrenaj acționează o unitate de echilibrare montată în partea inferioară a blocului motor, reducând vibrațiile caracteristice motoarelor cu patru cilindri.
Bieletele sunt fabricate din materiale de înaltă rezistență, iar pistoaneele din aluminiu ușor sunt îmbunătățite cu o rășină specială. Segmenții superiori de compresie și segmenții de ulei au o acoperire DLC (Diamond Like Carbon), care reduce frecarea și crește durabilitatea. Pentru a preveni supraîncălzirea, fiecare piston este răcit de ulei pulverizat prin două jeturi dedicate.
Sistemul de ungere modern
Sistemul de lubrifiere a primit îmbunătățiri semnificative, principala inovație fiind pompa de ulei de a doua generație cu presiune variabilă. Această pompă este controlată electronic de ECM (Engine Control Module) și ajustează presiunea uleiului în funcție de nevoile reale ale motorului, reducând consumul de energie parasit și îmbunătățind eficiența.
Chiulasa și sistemul de distribuție
Construcție și componente
Chiulasa din aliaj de aluminiu are 16 supape și folosește doi arbori cu came acționați prin lanț. Arhitectura DOHC (Double Overhead Camshaft) este montată într-o carcasă separată în partea superioară. Unghiul dintre supapele de admisie și evacuare este de 41 de grade, o valoare optimizată pentru eficiență.
Portul de admisie beneficiază de un scaun de supapă placat pentru durabilitate sporită, în timp ce portul de evacuare folosește un scaun presat convențional. Supapele sunt acționate de arborii cu came prin bascule oscilante, iar motorul este echipat cu tacheți hidraulici pentru menținerea automată a jocului zero la supape.
Sistemul de distribuție variabilă
Modelul A25A-FKS folosește sistemul DVVT (Dual Variable Valve Timing), care ajustează fazele de deschidere ale supapelor pe ambii arbori cu came. O inovație importantă este utilizarea unui servomotor electric (VVT-iE) pentru arborele cu came de admisie, în loc de sistemul hidraulic tradițional. Arborele cu came de evacuare păstrează servomotorul hidraulic VVT clasic.
Arborele cu came de evacuare mai are o camă suplimentară dedicată pompei de combustibil de înaltă presiune. Lanțul de distribuție cu un singur rând are un pas de 8,0 mm și este optimizat pentru reducerea frecării. Capacul chiulasei este realizat din material polimeric pentru reducerea greutății.
Sistemul de alimentare dual D-4S
Injecție combinată pentru eficiență maximă
Una dintre caracteristicile distinctive ale motorului A25A este sistemul de injecție combinată D-4S (Direct injection 4-stroke gasoline engine Superior version). Acest sistem folosește atât injecție directă în camerele de combustie, cât și injecție multipunct în porturile de admisie.
Fiecare duză de injecție directă de înaltă presiune are șase orificii și pulverizează combustibil la sarcini medii și mari ale motorului. Duzele de joasă presiune montate în porturi au 10 orificii și funcționează la turații reduse și regimuri intermediare, adesea în combinație cu injecția directă. Presiunea combustibilului în sistem variază între 2,4 și 20 MPa, în funcție de condițiile de operare.
Sistemul de admisie
Galeria de admisie este fabricată din plastic și are o geometrie fixă. Clapeta de accelerație este controlată electronic prin sistemul ETCS-i (Electronic Throttle Control System - intelligent). Datorită lipsei unei restricții de aer în galeria de admisie, motorul a fost echipat cu o pompă de vid acționată de arborele cu came de evacuare, necesară pentru crearea vacuumului suficient în sistemul de frânare.
Sistemul de evacuare și control al emisiilor
Din partea de evacuare, motorul folosește un colector din oțel inoxidabil integrat cu un convertor catalitic foarte aproape de motor, pentru aprinderea rapidă a catalizatorului. Sistemul include și o supapă EGR (Exhaust Gas Recirculation) pentru recircularea gazelor de evacuare, reducând emisiile de oxizi de azot.
Sistem de răcire avansat
Reglementările moderne de mediu au impus schimbări majore în sistemul de răcire. Motorul 2.5 D-4S folosește o pompă de apă electrică cu motor separat, un termostat cu comandă electronică și supape de închidere controlate electronic.
Acest sistem avansat contribuie la o încălzire mai rapidă după pornirea la rece și asigură o răcire optimă pe întreaga gamă de sarcini. Gestionarea termică precisă are un impact direct asupra eficienței și emisiilor.
Performanță și eficiență
Ca rezultat al acestor tehnologii avansate, centrala de 2,5 litri A25A-FKS este unul dintre cele mai eficiente motoare pe benzină produse vreodată de Toyota. Eficiența termică maximă atinge 40%, un rezultat excepțional pentru un motor convențional cu ardere internă. Acest nivel de eficiență înseamnă că 40% din energia conținută în combustibil este transformată în lucru mecanic util, restul fiind pierdut sub formă de căldură.
Grație acestor performanțe superioare, modelul A25A-FKS a ridicat standardele în ceea ce privește puterea și consumul de combustibil, lăsând în urmă seria anterioară 2AR.
Aplicabilitate: Toyota Camry XV70, Toyota Avalon, Toyota RAV4
Fiabilitate și probleme potențiale
Complexitate tehnică
Motorul A25A-FKS are un design semnificativ mai complex comparativ cu seria anterioară 2AR. Integrarea unui număr mare de componente electronice, senzori și piese miniaturizate crește potențialul de defecțiuni. Sistemul de injecție duală, pompele electrice, servomotoarele VVT și managementul termic avansat adaugă multiple puncte potențiale de avarie.
Durabilitate pe termen lung
Deși Toyota are o reputație bine stabilită pentru calitatea componentelor și precizia asamblării, complexitatea crescută a acestui motor ridică întrebări legitime despre longevitatea sa comparativ cu motoarele Toyota mai simple din generațiile anterioare. Este rezonabil să estimăm că majoritatea motoarelor A25A-FKS vor avea o durată de viață utilă în jurul cifrei de 250.000-300.000 km, înainte de a necesita revizii majore sau înlocuiri de componente costisitoare.
Totuși, respectarea strictă a intervalelor de service și folosirea lubrifianților și combustibililor de calitate superioară pot influența semnificativ longevitatea motorului.
Variante și modificări
A25A-FXS pentru aplicații hibride
Toyota a dezvoltat o versiune specială a motorului pentru vehiculele hibride, denumită A25A-FXS. Această variantă are un raport de compresie mai mare de 14,0:1, comparativ cu versiunea standard, optimizat pentru ciclul Atkinson specific motoarelor hibride. Puterea de ieșire este ușor mai mică decât la versiunea FKS, dar eficiența termică este și mai ridicată, atingând peste 41% în anumite condiții de operare.
În sistemele hibride, motorul pe benzină lucrează în tandem cu motoare electrice, care compensează diferența de putere și oferă cuplu instantaneu la accelerări.
Sursa foto: wikimedia.org
