- Silnik 2,0 l 8AR-FTS to turbo benzynowy z bezpośrednim wtryskiem.
- Zadebiutował w Lexusa NX200t w 2015 roku.
- Głowica z zintegrowanym kolektorem wydechowym i DOHC 16V.
- Turbina twin-scroll, maks. doładowanie ~1,17 bar, intercooler powietrze-woda.
Silnik 8AR-FTS jest silnikiem benzynowym z bezpośrednim wtryskiem paliwa o pojemności 2,0 litrów z rodziny czterocylindrowych silników AR.
Zadebiutował w 2015 roku w modelu Lexus NX 200t i stał się pierwszą jednostką turbo Toyoty w serii nowych silników z znacząco poprawioną efektywnością termiczną i paliwową dzięki zastosowaniu bezpośredniego wtrysku, głowicy cylindrów z wbudowanym kolektorem wydechowym oraz zaawansowanej kontroli turbodoładowania.
Sam silnik jest bardzo podobny do wolnossącego silnika 6AR-FSE, ale posiada unikalne cechy i różnice.
Silnik 8AR-FTS ma aluminiowy blok cylindrów z otwartymi mostkami ze stali nierdzewnej i cylindryczne tuleje żeliwnego typu “spiny” wtopione w materiał bloku. Blok silnika jest wyposażony w dwa przeciwbieżne wały wyrównoważające z kołami zębatymi, w pełni wyrównoważony stalowy wał korbowy, wysokowytrzymałe stalowe korbowody i lekkie aluminiowe tłoki.
Tłoki są chłodzone strumieniami oleju kontrolowanymi przez ECM w zależności od warunków zewnętrznych, aby poprawić trwałość. Wyposażony jest w pompę oleju o zmiennym wydatku, która również zwiększa efektywność silnika.
Konstrukcja głowicy modelu 8AR-FTS obejmuje zintegrowany kolektor wydechowy. Dysponuje on dwoma oddzielnymi otworami wydechowymi: jednym dla cylindrów 2 i 3, a drugim dla cylindrów 1 i 4.
Nowa głowica z aluminium zawiera również 16 zaworów i dwa wałki rozrządu (DOHC) napędzane łańcuchem rozrządu. Zawór wyposażony jest w dźwignie zaworowe i hydrauliczne regulatory do utrzymania stałej szczelności zaworów. Podczas gdy czas wydechu jest ustawiany przez VVT-i, obrót wałka rozrządu kontrolowany jest przez “Variable Valve Timing - Intelligent Wide” (VVT-iW) Toyoty.
Kombinacja VVT-i i VVT-iW pozwala na pracę silnika w dwóch różnych cyklach - Otto i Atkinsona. W zależności od prędkości obrotowej silnika, oscyluje pomiędzy nimi, aby osiągnąć maksymalną wydajność. Wałek rozrządu dolotowego ma dodatkowe krzywki czterolupkowe, które napędzają pompę paliwową wysokiego ciśnienia zamontowaną na głowicy. Wałek rozrządu wydechowego ma dodatkową funkcję - napędza pompę próżniową.
Silnik 2.0T 8AR-FTS jest wyposażony w turbosprężarkę podwójnego przewodu zaprojektowaną przez Lexusa (fabryka w Miyoshi). Gazy wydechowe są dostarczane do koła turbiny przez dwa osobne kanały pod różnymi kątami, co pozwala na wyeliminowanie mechanizmu o zmiennej geometrii i nieco zwiększenie efektywności.
Maksymalne ciśnienie doładowania wynosi około 1,17 bara. Intercooler powietrze-płyn jest zamontowany bezpośrednio na silniku przed kolektorem dolotowym. Szybkość pracy silnika jest kontrolowana przez “System inteligentnej kontroli elektronicznej przepustnicy” (ETCS-i). Tak jak model 6AR, model 8AR-FTS łączy wtrysk paliwa - bezpośredni wtrysk do cylindra i konwencjonalny wtrysk portowy.
Lexus nazywa to ESTEC D-4ST (ekonomia z wyższą efektywnością spalania przy wyższej efektywności termicznej w czterech cyklach, z Turbo). W zależności od prędkości obrotowej silnika, system wykorzystuje oba typy wtryskiwaczy lub tylko wtryskiwacze bezpośrednie.
Jak wspomniano wcześniej, model 8AR-FTS jest pierwszym silnikiem turbo benzynowym nowej generacji po długiej przerwie od produkcji modeli 3S-GTE i 1JZ-GTE. Jednak producent nie zatrzymał się na tym i kontynuował tę serię z mniejszym silnikiem turbo - 1.2T 8NR-FTS.
Problemy z silnikiem 8AR-FTS i jego niezawodność
Nowy silnik turbo o pojemności 2,0 litra z bezpośrednim wtryskiem łączy w sobie sprawdzone i skuteczne rozwiązania stosowane w podobnych silnikach produkowanych przez innych producentów w ciągu ostatnich 5-10 lat. Na przykład, zintegrowany kolektor wydechowy zmniejsza temperaturę gazów wydechowych, a co za tym idzie, obciążenie termiczne i zużycie turbosprężarki.
Obecność dodatkowego wtrysku paliwa do kanałów dolotowych skutecznie przeciwdziała tworzeniu się węgla na zaworach dolotowych i ścianach kanałów dolotowych.
Jednak nie należy zapominać, że silnik ma stosunkowo skomplikowaną konstrukcję z wieloma elementami elektronicznymi. Przykładem tego jest fakt, że silnik nie ma 1, ale 2, a nawet 3 termostaty. A jak wiadomo, więcej komponentów i elektroniki zazwyczaj oznacza mniejszą niezawodność.
Na przykład, niektórzy właściciele Lexusów 200t napotykają trudne do zdiagnozowania problemy związane z brakiem reakcji przepustnicy po kilku szybkich akceleracjach. W większości przypadków problem został rozwiązany przez pełny reset oprogramowania lub całkowitą wymianę jednostki kontrolnej silnika.
Zawór obejściowy turbiny może wydawać dźwięki. Stanowi również przyczynę niestabilnej pracy silnika przy dużej prędkości, co prowadzi do zmniejszenia mocy. Ten problem dotyczy silników z pierwszych dwóch lat produkcji (producent już zastąpił ten zawór nowym, mniejszym).
Podsumowując, możemy powiedzieć, że niezawodność silnika 8AR-FTS jest porównywalna z najnowszym 2.0TSI GEN 3 Volkswagena. Żywotność silnika wynosi około 150-200 tys. km (głównie ograniczona przez żywotność bloku silnika).
Źródło: global.toyota, pressroom.lexus.com, nst.com.my
