Tot ce trebuie să știi despre motorul Toyota 8AR-FTS 2.0 Turbo

Motorul 8AR-FTS reprezintă prima incursiune serioasă a Toyota în era modernă a motoarelor turbo pe benzină cu injecție directă. Lansat în 2015 odată cu Lexus NX 200t, acest motor de 2.0 litri din familia AR cu patru cilindri marchează o schimbare semnificativă în filosofia constructorului japonez, combinând eficiența termică superioară cu tehnologii avansate de turbosupraalimentare.

Specificații tehnice și arhitectură

Motorul 8AR-FTS împarte multe caracteristici cu varianta cu aspirație naturală 6AR-FSE, dar introduce o serie de îmbunătățiri și componente unice pentru a gestiona presiunea suplimentară și căldura generată de turbocompresor.

Blocul motor și componentele interne

Blocul de cilindri este fabricat din aluminiu și utilizează punți deschise din oțel inoxidabil, cu garnituri cilindrice din fontă tip “spiny” turnate direct în materialul blocului. Această construcție asigură rigiditate maximă și disipare eficientă a căldurii.

Componentele mobile includ:

• Arbore cotit complet echilibrat din oțel
• Bieleți de oțel de înaltă rezistență pentru a rezista presiunilor de combustie crescute
• Pistoane ușoare din aluminiu cu design optimizat pentru motoare turbo
• Doi arbori de echilibrare contrabalansați cu roți dințate pentru vibrații minime

Un sistem avansat de răcire cu jeturi de ulei, comandat de ECM în funcție de condițiile de funcționare, pulverizează ulei direct pe pistoane pentru a îmbunătăți durabilitatea în condiții de sarcină ridicată. Pompa de ulei cu debit variabil ajustează automat presiunea și debitul în funcție de necesități, crescând eficiența generală.

Chiulasa și sistemul de distribuție

Chiulasa din aluminiu prezintă o caracteristică inovatoare: galeria de evacuare integrată. Acest design reduce lungimea traseului gazelor de eșapament către turbocompresor și îmbunătățește răspunsul la accelerație. Galeria de evacuare este împărțită în două canale separate: unul pentru cilindrii 2 și 3, altul pentru cilindrii 1 și 4.

Sistemul de distribuție cuprinde:

Citește și

Motorul TDI - avantaje, dezavantaje și informații tehnice complete

Motoarele TDI au dominat piața europeană de automobile timp de peste două decenii, promiținând un echilibru perfect într...

• 16 supape (4 per cilindru)
• Doi arbori cu came în cap (DOHC)
• Acționare prin lanț de distribuție
• Brațe oscilante cu reglare hidraulică automată a jocului supapelor

Sistemul VVT-iW și ciclul dual

Motorul 8AR-FTS utilizează o combinație sofisticată de sisteme de reglare a distribuției:

• VVT-i (Variable Valve Timing - Intelligent) pe admisie
• VVT-iW (Variable Valve Timing - Intelligent Wide) pe evacuare

Această configurație permite motorului să comute între ciclul Otto (pentru performanță) și ciclul Atkinson (pentru eficiență) în funcție de solicitare și turație. La turații joase și sarcini parțiale, motorul folosește ciclul Atkinson pentru consum redus, în timp ce la accelerații și sarcini mari comută la ciclul Otto pentru putere maximă.

Arborele cu came de admisie include o camă suplimentară cu 4 lobi care acționează pompa de combustibil de înaltă presiune montată pe chiulasă, în timp ce arborele cu came de evacuare antrenează pompa de vid.

Sistemul de turbosupraalimentare

Turbocompresorul twin-scroll a fost proiectat specific de Lexus la fabrica Miyoshi. Designul twin-scroll utilizează două canale separate care alimentează roata turbinei la unghiuri diferite, eliminând necesitatea unei geometrii variabile și îmbunătățind ușor eficiența.

Caracteristicile turbocompresorului:

Citește și

Motorul FSI: tehnologia de injecție directă explicată complet

Tehnologia FSI (Fuel Stratified Injection) reprezintă o evoluție semnificativă în domeniul motoarelor cu ardere internă,...

• Presiune maximă de supraalimentare: aproximativ 1,17 bar
• Intercooler aer-lichid montat direct pe motor înainte de galeria de admisie
• Răspuns îmbunătățit la accelerație datorită galeriei de evacuare integrate
• Design twin-scroll pentru reducerea lag-ului turbo

Sistemul de injecție dual D-4ST

Motorul 8AR-FTS folosește sistemul ESTEC D-4ST (Economy with Superior Thermal Efficient Combustion - 4 Stroke, Dual Injection) al Lexus, care combină:

• Injecție directă în cilindri pentru putere și eficiență
• Injecție convențională în porturile de admisie pentru curățarea supapelor

În funcție de turație și sarcină, ECM-ul selectează:

• Doar injecție directă la sarcini mici și medii pentru eficiență maximă
• Ambele sisteme de injecție la sarcini mari pentru putere maximă și prevenirea depunerilor de carbon

Pompa de combustibil de înaltă presiune montată pe chiulasă generează presiunea necesară pentru injecția directă, în timp ce injectoarele de port funcționează la presiunea normală a sistemului de combustibil.

Viteza motorului este controlată de sistemul electronic ETCS-i (Electronic Throttle Control System - Intelligent), care elimină cablul mecanic între pedala de accelerație și clapeta de accelerație.

Performanță și date tehnice

Motorul 8AR-FTS dezvoltă:

• Putere maximă: 235-238 CP (în funcție de piață)
• Cuplu maxim: 350-360 Nm
• Gamă largă de cuplu disponibil de la 1.650-4.000 rpm

Aceste cifre plasează motorul competitiv față de alte unități turbo 2.0 premium din segment, oferind un echilibru excelent între performanță și eficiență.

Aplicații

Motorul 8AR-FTS echipează următoarele modele Toyota și Lexus:

• Lexus NX 200t / NX 300 (din 2015)
• Lexus IS 200t / IS 300 (din 2015)
• Lexus GS 200t / GS 300 (din 2015)
• Lexus RC 200t / RC 300 (din 2015)
• Toyota Crown (piața japoneză)

Probleme comune și fiabilitate

Motorul 8AR-FTS reprezintă primul motor turbo pe benzină nou de la Toyota după o pauză lungă de la modelele legendare 3S-GTE și 1JZ-GTE. Deși incorporează tehnologii dovedite de alți producători, complexitatea sa aduce și anumite provocări.

Avantaje ale designului

Galeria de evacuare integrată reduce temperatura gazelor de eșapament înainte de a ajunge la turbocompresor, scăzând sarcina termică și uzura acestuia. Sistemul dual de injecție previne în mare parte formarea depunerilor de carbon pe supapele de admisie, o problemă comună la motoarele cu injecție directă exclusivă.

Complexitate electronică

Motorul are un design complex cu numeroase componente electronice. Un exemplu notabil: în loc de unul sau două termostate clasice, motorul folosește trei termostate pentru controlul precis al temperaturii în diferite zone. Această complexitate crește potențialul pentru defecțiuni electronice.

Probleme raportate

Lipsa de răspuns la accelerație

Unii proprietari de Lexus NX 200t și alte modele au raportat o problemă dificil de diagnosticat: lipsa de răspuns la pedala de accelerație după mai multe accelerații rapide consecutive. Motorul pare să intre într-un mod de protecție, limitând puterea. În cele mai multe cazuri, problema a fost rezolvată prin:

• Resetarea completă a software-ului ECM
• Actualizarea firmware-ului
• În cazuri extreme, înlocuirea completă a unității de control

Valva de bypass (wastegate)

Valva de bypass a turbinei poate emite sunete și cauza funcționare instabilă la turații ridicate, ducând la pierderi temporare de putere. Această problemă afectează în principal motoarele din primii doi ani de producție (2015-2016). Toyota/Lexus a actualizat componenta cu un design îmbunătățit pentru modelele ulterioare.

Alte aspecte de monitorizat

• Consumul de ulei poate crește ușor cu kilometrajul
• Sistemul de injecție directă necesită ocazional curățare (deși mult mai rar datorită injecției duale)
• Turbocompresorul trebuie lăsat să se răcească înainte de oprirea motorului după condus agresiv

Întreținere recomandată

Pentru longevitate maximă:

• Schimburi de ulei la intervale de maxim 10.000 km cu ulei de calitate superioară (0W-20 sau 5W-30)
• Folosirea combustibilului premium recomandat (minim 95 octani)
• Verificarea regulată a sistemului de răcire și înlocuirea lichidului la intervalele specificate
• Înlocuirea filtrului de aer la timp pentru protecția turbocompresorului
• Verificarea periodică a sistemului de injecție

Verdict privind fiabilitatea

Fiabilitatea motorului 8AR-FTS este comparabilă cu motoarele moderne 2.0 turbo din segment premium, cum ar fi Volkswagen 2.0 TSI Gen 3 sau BMW B48. Cu întreținere corespunzătoare, motorul poate atinge 200.000-250.000 km înainte de necesita intervenții majore.

Factorii care limitează în principal durabilitatea sunt:

• Uzura blocului de cilindri (datorită presiunilor mai mari de combustie)
• Uzura turbocompresorului (cu toate că designul optimizat îmbunătățește longevitatea)
• Componente electronice care pot necesita înlocuire cu timpul

În concluzie, 8AR-FTS este un motor modern, eficient și suficient de fiabil pentru standardele actuale, reprezentând o evoluție naturală în gama Toyota/Lexus. Deși mai complex decât motoarele Toyota tradiționale cu aspirație naturală, oferă un echilibru excelent între performanță, eficiență și durabilitate.

Sursa foto: global.toyota, pressroom.lexus.com, nst.com.my