Двигатели Lexus UX
Содержание
Городской кроссовер Lexus UX на архитектурной платформе Toyota GA-С впервые был представлен в марте 2018 года. В сегменте премиальных внедорожников линейка моделей конкурирует с Rаnge Rоver Evoque, BMW X2, Audi Q3 и Volvo XC40. Оснащается тремя вариантами агрегатов с полным, либо передним приводом:
Основное преимущество Lexus UX перед конкурентами – удачная компоновка подвески с идеальной развесовкой силового агрегата и элементов кузова из различных материалов. Каркас структуры выполнен из высокопрочной стали, капот, боковая оснастка, двери – из алюминия, багажник и задняя часть – на основе полимерных композитов. Расчёт центра тяжести автомобиля относительно дорожного полотна составляет 594 мм. Благодаря этому управляемость кроссовера отличается высокой маневренностью, плавностью хода с высокой динамикой разгона и устойчивостью на поворотах.
Эксплуатация UX в условиях малого бездорожья практически невозможна по причине большого переднего свеса и клиренса всего в 160 мм. Полноприводные версии адаптированы к динамичной езде в городском цикле, на автобанах, исключительно предназначены лишь для улучшения ходовых качеств в зимнее время или межсезонье.
История бренда
Рождение японского холдинга «Lexus Division» в составе корпорации Toyota Motors LTD состоялось в 1983 году. Маркетинговая стратегия компании была нацелена на разработку нового класса городских автомобилей в нише между премиальным сегментом «люкс» и средней ценовой категории «гольф». В 1980-х годах основная доля продаж Тойоты приходилась на рынки Северной Америки, где лидировали тяжёлые рамные внедорожники и пикапы. Конкурировать в Европе с немецкими и британскими представителями в среднем классе было сложно, поэтому созрело решение создать новый бренд для США с учётом запроса на имидж в стиле «luxury» по доступной цене.
Работа над «проектом F-1» (флагман) началась уже в 1984 году: концепт-кар LS400 получил официально имя «Lexus» в 1986 году в студии рекламного агентства Lippincott & Margulies по заказу компании Toyota и после серии тест-драйвов в январе 1989 года предстал на международных автосалонах Детройта и Лос-Анджелеса.
Успех первого седана LS400 в классе «люкс» под новым брендом Lexus на американском рынке превысил рекорды продаж: за один месяц было продано 4 000 экземпляров, дилерские центры открылись в Канаде, Швеции, Великобритании. Богатая комплектация, технологичность компонентов, надёжный 4-литровый мотор и оригинальный дизайн выделяли авто-новинку на фоне конкурентов. В 1990 году LS400 завоевал первое место в авторитетном рейтинге «J.D. Pоwer & Associates» и получил признание как лучший автомобиль по версии журнала «Car & Drivеr».
Линейка моделей Лексус обновлялась сериями в кузовах спортивных купе, представительских седанов, кроссоверов из прообразов первых концепт-каров:
- 1991 год: GS 300 3Т – седан с форсированным агрегатом, специально разработанный Кёльнским отделением Toyota Motors для немецкого рынка
- 1992 год: SC 400 – оригинальное купе для североамериканских дилерских центров, в Японии известное как «Toyota Sоarer»
- 1993 год: GS300 – спортивный седан, вошедший в топ мировых рейтингов
- 1994 год: ES 300 – пятиместный седан представительского класса
- 1996 год: Lexus LX 450, LX 470 – полноприводные внедорожники в премиальном исполнении
- 1998 год: RX300 – спортивный среднеразмерный кроссовер, прошедший два поколения (японский вариант «Toyota Harrier» для европейского рынка)
- 1999 год: IS 200 – компактный городской седан (в Японии известен как Toyota Altezza)
В 2000-х годах бренд «Lexus» успешно конкурирует с мировыми автоконцернами во всех классах автомобилей, в том числе с 2006 года выходит на новый уровень «luxury» лимузинов, где традиционно лидируют Rоlls-Rоyce, Bentley и Mаybаch.
За 2019 год под маркой Лексус в мире было продано 524 727 машин, из которых в серии кроссоверов UX 74 112 экземпляров.
Технические характеристики Lexus UX
| Модель | UX 200 FWD | UX 250h AWD | UX 300 E |
|---|---|---|---|
| Габариты (длина, ширина, высота) мм | 4495 / 1840 / 1540 | 4495 / 1840 / 1540 | 4495 / 1840 / 1540 |
| Колёсная база мм | 2640 | 2640 | 2640 |
| Снаряженная масса кг | 1540 | 1680 | 1900 |
| Полная масса кг | 1980 | 2100 | 2360 |
| Клиренс мм | 160 | 160 | 160 |
| Тип топлива | бензин | гибрид/бензин | электрокар |
| Объём топливного бака л | 47 | 47 | — |
| Трансмиссия | СVT передний привод | СVT полный привод | СVT полный привод |
| ДВС | M20A-FKS | гибрид M20A-FXS (2.0 D-4S DVVT-iE) | аккумуляторные батареи 4КМ |
| Объём см³ | 1987 | 1987, 2 мотора-генератора 131кВт | — |
| Мощность л.с. | 150/174 | 178 | 204 |
| Тип | 4-рядный | 4-рядный | — |
| Кол-во клапанов | 16 | 16 | — |
| Крутящий момент | 6600 об/мин | 6700 об/мин | — |
| Эко стандарт | Евро-6 | Евро-6 | Евро-6 |
| Типоразмер передних шин | 215/60/R17 | 215/60/R17 | 215/60/R17 |
| Типоразмер задних шин | 225/50/R18 | 225/50/R18 | 225/50/R18 |
| Динамика разгона (0-100 км/ч) сек | 9,2/8,5 | 8,5 | 8,0 |
| Максимальная скорость км/ч | 187/190 | 177 | 210 |
| Выбросы CO2, г/км | 138 | 138 | 0 |
| Расход топлива на 100 км | 5,8/7,2 | 5,8/7,2 | Запас хода 400 км |
Двигатель M20A-FKS
Силовой агрегат M20A-FKS является собственной разработкой концерна Toyota Motors в третьей серии «Dynamic Fоrce» 2018 года. Кроме применения на автомобилях Lexus UX, поставляется также для Toyota Cоrоlla 210, RАV4 50, С-HR. Это классический 4-х рядный двухлитровый двигатель с поперечным типом установки, смешанного впрыска топлива и режимом работы DVVT-iE (принцип цикла Миллера). Представляет собой модернизированную версию более старших моторов семейства A25A с некоторыми инженерными доработками.
Конструктивные особенности
На двигателе установлен блок цилиндров легкосплавного типа из алюминия с вплавленными гильзами на открытой рубашке охлаждения, благодаря чему улучшены показатели теплопроводности и устойчивости к вибрации. При этом первый цилиндр не имеет полноценного теплообмена – это позволило значительно сократить габариты агрегата по длине головки блока. Компенсация перепадов температур на высоких нагрузках происходит за счёт сближенных каналов для масла и антифриза в верхних перемычках между цилиндрами. Кроме того, рубашка охлаждения имеет специальную «проставку», которая обеспечивает улучшенную циркуляцию в верхней зоне, способствуя равномерному теплоотводу.
- 1 – головка блока цилиндров
- а – стенка цилиндра
- b – гильза
- c – хоновая сетка
- e – каналы охлаждения
- f – вентиляция
- g – отверстие для слива масла
- h=94 мм, i=97 мм
Коленчатый вал снабжён приводом балансирного механизма из полимерных композитных материалов, что уменьшило массу узла и нагрузку на шестеренную передачу. Конструкция коленвала оснащена 8-ю противовесами с отдельными крышками коренных подшипников, которые покрыты полимерной основой. Общую массу также уменьшают срезанные в верхней части головки шатунов и облегчённые шейки.
- а-e – шейки
- f – балансирный механизм с приводом
- g – противовесы
В отдельном корпусе находятся распределительные валы – монтаж всей головки блока упрощён, но требует дополнительного стыка в местах герметизации масляных охлаждающих каналов.
- 1-4 – крышки подшипников распределительного вала
- 5 – конструкция корпуса с распредвалом
- 6 – ГБЦ
- 7 – впускные клапана
- 8 – выпускные клапана
- с – установочное седло свечей зажигания
- d – система выпуска
- e – система впуска
- f – седла клапанов
Седло каждого впускного клапана изготовлено по технологии лазерного напыления (традиционно на ДВС используют запрессованные клапана) – они намного тоньше обычных, что способствует устойчивому сохранению регулировки зазоров, охлаждению и оптимизации работы всего газораспределительного механизма.
Инновационным изменениям в двигателе М20А-FKS подверглась система смазки, в которой применяется масляной насос с переменной производительностью (трохиодного типа). Под управлением электронной системы (ЭСУД) насос снабжён дополнительным коротким приводом с электромеханическим клапаном – контроль давления масла учитывает все необходимые параметры для оптимальной подачи: температуру ДВС, частоту вращения об/мин, состояние топливной смеси и прочих. Охлаждение масла происходит в жидкостном маслоохладителе.
- 1 – блок контроллер электронной системы VVT-iE
- 2 – контроллер маслонасоса
- 3 – масляная магистраль
- 4 – регулятор натяжителя цепного привода
- 5 – электромеханический клапан управления давлением масла
- 6 – насос
- 7 – корпус масляного фильтра
- 8 – камера маслоприёмника
- 9-10 – форсунки
- 11 – узел маслоохладителя
Фильтрация масла сконструирована по замкнутой системе spin-оn, при этом на каждый поршень идёт две форсунки, в которых также установлены фильтрующие элементы.
Технические характеристики двигателей Lexus UX
| Код ДВС | M20A-FKS | M20A-FXS (гибрид) |
|---|---|---|
| Рабочий объём см3 | 1987 | 1987 |
| Мощность л.с. | 171/175 | 145 |
| Крутящий момент об/мин Н/м | 6600 203/4400 208/4300 | 6000 180/4400 |
| Диаметр цилиндра | 80,5 | 80,5 |
| Ход поршня мм | 97,6 | 97,6 |
| Степень сжатия | 13 | 14 |
| Тип фазорегулятора | Dual VVT-iЕ | Dual VVT-iЕ |
| Система питания | смешенный впрыск D-4S | смешенный впрыск D-4S |
| Тип топлива | бензин АИ-98 | бензин АИ-98 |
| Эко стандарт | ЕЕС, Евро-6 | Евро-5, Евро-6 |
| Объём и марка масла | 4.2 л. 0W-30 | 4.2 л. 0W-30 |
| Тип привода ГРМ | цепной | цепной |
| Ресурс ДВС | 220 000 км пробега | 200 000 км пробега |
На гибридном агрегате FXS на параллельных мостах установлены два мотора-генератора общей мощностью в 178 л.с. Особенность эксплуатации гибрида на Лексусе – невозможность принудительного запуска электрической тяги: ЭСУД (электронная система управления двигателем) подключает его в автоматическом режиме. При этом запуск аккумуляторного блока происходит на кратковременные интервалы и с ограничением скорости в 115 км/ч. Подзарядка батарей от автономного источника питания отсутствует, восстановление происходит только во время работы двигателя от генератора.
Электрокар UX 300е был презентован на китайском автосалоне Гуанчжоу в 2018 году, продажи в дилерских центрах Европы и России ожидаются на начало 2021. Отличий в конструкции кузова, элементах дизайна и комплектаций от бензиновой и гибридных версий практически нет: единственный другой параметр – это уменьшенный на 20 мм дорожный просвет. Заявленные компанией Лексус технические характеристики для 300е: мощность в 204 л.с. при запасе хода 400 км и времени полной зарядки аккумуляторов 50 минут (при использовании зарядной станции в 50 кВт). Зарядный блок для гаражного/домашнего применения в 6,7 кВт потребует 7-8 часов непрерывной зарядки. Оценка запаса хода батареи типа 4KM по циклу NEDС оценивается экспертами максимум в 300 км при условии температуры воздуха не ниже минус 5°С.
Практика эксплуатации и типичные неисправности агрегатов серии M20A
Статистики по использованию двигателей новой серии для Lexus UX крайне мало ввиду его недавнего запуска с 2018 года. На сегодняшний день производителем признаны два серьёзных дефекта в конструкции с отзывом автомобилей:
- Toyota recаll «J1M/J0M, NHTSA 18V200000» – несоответствие размера чашек поршней, вследствие чего некоторые экземпляры получали сбой регулировок ГРМ и нарушения в работе цилиндропоршневой системы с полным выходом её из строя.
- Toyota recаll «20TA04, NHTSA 20V064» – возможная отбраковка блоков цилиндров, разгерметизация камер внутреннего сгорания, стыков БГЦ.
Надёжность и технологичность двигателей Тойота Моторс построена на простых конструкторских решениях, предыдущие поколения серии 2AR-FЕ считаются наиболее удачными, ими оснащаются лучшие модели японских кроссоверов и седанов. Из неожиданных отзывов о М20А можно встретить жалобы автовладельцев на излишнюю шумность на высоких оборотах, однако в гибридных версиях эта проблема не так явно выражена.
