So sánh động cơ phẳng và động cơ boxer
Một quan niệm sai lầm mà nhiều người mắc phải khi nói về động cơ phẳng là cho rằng loại động cơ này tương tự như động cơ boxer.
Tất tần tật về dòng động cơ UZ của Toyota – 1UZ-FE (P1)
Với nhiều đặc tính vượt trội, động cơ 1UZ-FE từ khi ra đời đã mang lại rất nhiều thành công cho Toyota.
Dòng động cơ UZ là một trong những dòng động cơ V8 nổi tiếng mà Toyota từng sản xuất. Trong chuỗi bài gồm 3 phần này, Otoman mời bạn đọc cùng tìm hiểu về dòng động cơ UZ, bao gồm 1UZ-FE, 2UZ-FE và 3UZ-FE. Bài viết đầu tiên sẽ bắt đầu với mẫu động cơ 1UZ-FE.
1. Lịch sử hình thành của 1UZ-FE
1UZ-FE là mẫu động cơ đầu tiên của dòng động cơ UZ của Toyota. Hãng thiết kế động cơ mới với dung tích 4.0L để thay thế động cơ 5V (5V-EU) đã lỗi thời. Đây là một động cơ khá tân tiến khi ra mắt.
Tại thời điểm đó, trên thị trường có rất ít động cơ V8 với trục cam đôi (dual over head cams, DOHC) và 32 van.
Động cơ 1UZ-FE được coi là động cơ V8 DOHC bền bỉ đầu tiên của Nhật Bản, và cũng là một trong những động cơ vĩ đại nhất. Tất nhiên, một vài động cơ V8 khác của Nissan cũng tốt ngang ngửa với (hoặc thậm chí tốt hơn) 1UZ-FE.
2. Chi tiết kỹ thuật và thiết kế của 1UZ-FE
Thân động cơ 1UZ-FE được làm từ nhôm đúc với góc chữ V giữa hai hàng xi lanh đạt 90 độ. Nắp máy cũng được làm từ nhôm, giúp cho khối động cơ có trọng lượng tương đối nhẹ. Lý do Toyota chọn vật liệu này là bởi vì cấu hình V8 DOHC không phải là một thiết kế động cơ gọn gàng.
Bên cạnh đó, động cơ 1UZ-FE không sử dụng con đội xu páp thủy lực (hydraulic lifter) mà thay vào đó là con đội xu páp với đĩa chỉnh (shim over bucket). Do đó, động cơ cần phải được căn chỉnh lại hệ thống hòa khí theo định kì.
Các phiên bản sau của động cơ 1UZ-FE được tích hợp hệ thống van biến thiên (Variable Valve Timing - Intelligent, VVT-i) của Toyota. Hệ thống này giúp động cơ cải thiện công suất và tiết kiệm nhiên liệu. Một tính năng nữa của động cơ 1UZ-FE là nếu như dây đai có đứt thì xu páp sẽ không va chạm với piston (động cơ không va chạm – non-interference engine). Do đó, dây đai dù bị đứt sẽ không phá hủy khối động cơ này. Thông số kỹ thuật của động cơ 1UZ-FE như sau:
- Thời gian sản xuất: 1989 - 2002;
- Vật liệu thân máy: nhôm;
- Vật liệu nắp máy: nhôm;
- Hệ thống phối khí: DOHC với 4 xu páp cho mỗi xi lanh;
- Hành trình piston: 82.5 mm;
- Đường kính xi lanh: 87.5 mm;
- Tỷ số nén: 10:1 và 10.5:1 (có VVT-i);
- Dung tích động cơ: 3,969 cc;
- Redline: 6,200 rpm và 6,500 rpm (có VVT-i);
- Trọng lượng: 167 kg.
3. Ứng dụng của động cơ 1UZ-FE
Động cơ 1UZ-FE được trang bị trên nhiều mẫu xe của Toyota, từ xe thể thao đến xe sang (gồm Aristo, Celsior, Crown và Soarer). Các mẫu xe Lexus cũng được trang bị động cơ này, ví dụ như Lexus GS400, LS400 và SC400.
4. Các phiên bản của động cơ 1UZ-FE
Đầu tiên khi mới ra đời, động cơ 1UZ-FE sản sinh 256 hp công suất và 353 Nm momen xoắn. Trong quá trình sản xuất, động cơ này được thay đổi qua nhiều phiên bản. Ngoài ra, hệ thống VVT-i khi được trang bị cũng giúp động cơ tăng công suất.
Sau phiên bản đầu tiên, động cơ 1UZ-FE được trang bị thêm piston với tỷ số nén cao. Điều này khiến công suất tăng lên đến 261 hp, đồng thời momen xoắn tăng lên đến 365 Nm. Việc bổ sung hệ thống VVT-i giúp cho khối động cơ tăng công suất lên 290 hp và momen xoắn lên 407 Nm. Phiên bản cuối cùng của động cơ 1UZ-FE được hiệu chỉnh thêm để cho ra 300 hp và 420 Nm.
| Phiên bản | Công suất | Momen xoắn |
|---|---|---|
| Phiên bản đầu tiên | 256 hp tại 5,400 rpm | 353 Nm tại 4,400 rpm |
| Thêm piston có tỷ số nén cao | 261 hp tại 5,400 rpm | 365 Nm tại 4,400 rpm |
| Thêm hệ thống VVT-i | 290 hp tại 5,900 rpm | 407 Nm tại 4,100 rpm |
| Thêm một vài hiệu chỉnh | 300 hp tại 6,000 rpm | 420 Nm tại 4,000 rpm |
Dust Runner Automotive Journal
Qua các con số trên, chúng ta có thể thấy hệ thống VVT-i đã tạo ra điều kỳ diệu cho khối động cơ 1UZ-FE như thế nào. So với phiên bản ban đầu tiên, khối động cơ đã tăng thêm đến 34 hp công suất và 54 Nm momen xoắn. Đáng kể nhất, hệ thống VVT-i giúp động cơ đạt momen xoắn cực đại từ rất sớm, nhờ đó mang lại cảm giác thú vị hơn khi cầm lái.
5. Tiềm năng độ của động cơ 1UZ-FE
Có nhiều cách để độ hoặc căn chỉnh động khối động cơ này để đạt công suất thậm chí còn cao hơn. Các bản độ hút khí tự nhiên có thể đạt tới 400 hp, nhưng chi phí tương đối cao và rất khó để độ.
Thay vào đó, bộ siêu nạp của Terminator Cobra hay bộ siêu nạp Eaton M90 là một số bổ sung khá phổ biến cho 1UZ-FE. Khi thay đổi kim phun nhiên liệu và hệ thống xả, động cơ có thể sản sinh hơn 350 hp với áp suất nạp tại mức 0.4 bar. Nếu được trang bị piston với tỷ số nén thấp, khối động cơ thậm chí còn sản sinh tới hơn 400 hp công suất, với áp suất nạp tại mức 0.7 bar.
Ngoài siêu nạp thì động cơ 1UZ-FE cũng có thể được độ với tăng áp. Tuy nhiên, thân máy cần phải được độ lại để khối động cơ có thể “sống sót” được. Tất nhiên, cũng như các động cơ tuyệt vời khác của Toyota (1-JZ, 2-JZ...), thân máy nguyên bản của 1UZ-FE cũng đã có thể chịu được mức công suất cao rồi.
6. Đối thủ của động cơ 1UZ-FE
Có thể nói, đối thủ thực thụ của động cơ 1UZ-FE chính là khối VH45DE của Nissan. Cả hai động cơ đều đến từ Nhật Bản, có kết cấu DOHC, có dung tích dưới 4.6L và đều được thiết kế dành cho phân khúc xe sang.
Khối động cơ VH45DE sản sinh công suất khá ấn tượng 278 hp với momen xoắn 396 Nm. Tuy nhiên, những thông số này của VH45DE vẫn phải “chịu thua“ trước phiên bản cuối cùng của 1UZ-FE (300 hp, 420 Nm). Thậm chí, dung tích của Toyota 1UZ-FE vẫn ít hơn 0.5L so với Nissan VH45DE.
Bạn đánh giá như thế nào về khối động cơ 1UZ-FE của Toyota? Hãy để lại nhận xét của mình bên dưới, và đừng quên đón đọc phần 2 của chuỗi bài này nhé!