martes, 14 de abril de 2015

Motor Toyota 2ZZ-GE

Muy buenas,
Aprovecho lo que me comentaba el otro día un amigo para hablar sobre este motor y su problema.
Para comenzar, diré que este sería mi motor a día de hoy en caso de haber podido conseguir un ansiado Lotus Elise Serie 2:
http://www.sportcarclub.com/foro/viewtopic.php?f=3&t=8953
http://en.wikipedia.org/wiki/Lotus_Elise#Series_2 
El problema fué (y sigue siendo) que no es un coche fácil de conseguir de segunda mano en nuestro país.
A pesar de que tampoco fué fácil, acabé con un Honda S2000 y su brutal F20C:
http://viviendoapesardelacrisis.blogspot.com.es/2013/05/historia-de-nuestros-nobles-samurais.html 
http://viviendoapesardelacrisis.blogspot.com.es/2013/07/honda-s2000-en-estado-puro.html 
http://viviendoapesardelacrisis.blogspot.com.es/2014/12/f20c-motor-del-honda-s2000-el-corazon.html

Ok, info sobre el motor:
http://en.wikipedia.org/wiki/Toyota_ZZ_engine#2ZZ-GE


The 2ZZ-GE is a 1.8 L (1796 cc or 109.6 in³) version built in Japan. Bore is 82 mm (3.23") and the stroke is 85 mm (3.35"). It uses MFI fuel injection, has VVTL-i, and features forged steel connecting rods. Compression ratio is 11.5:1, necessitating "premium" gasoline (91 octane or above in the (R+M)/2 scale used in North America[4]). Power output for this engine varies depending on the vehicle and tuning, with the Celica GT-S, Corolla T-Sport,[5][6] Lotus Elise and Lotus Exige offering 141 kW (189 hp) but the American versions of the 2003 Corolla, Matrix, and Pontiac Vibe versions only developing 180 hp[4] with all later years offering anywhere from 173 hp in 2004 to 164 hp in 2006 due to a recurved powerband. The differing power figures from 2004 through 2006 are due to changes in dynamometer testing procedures. The Australian variant Corolla Sportivo has 141 kW@7600 and 181N·m torque. Due to noise regulations, Toyota recalled them for a flash of the PCM to up their output to classify them in the more lenient "sports car" noise category. The Corolla Compressor and Lotus Exige S add a supercharger with intercooler to achieve 225 hp (168 kW), while the Exige 240R's supercharger increases output to 240 hp (179 kW). The addition of a non-intercooled supercharger to the Elise SC produces 218 hp (163 kW) with a considerable weight saving. The supercharged engines are not labeled 2ZZ-GZE.

Unique to the ZZ family, the 2ZZ-GE utilizes a dual camshaft profile system (the "L" in VVTL-i, known by enthusiasts and engineers alike as "lift") to produce the added power without an increase in displacement or forced induction. The 2ZZ-GE was the first production engine to combine cam-phasing variable valve timing with dual-profile variable valve timing in the American market. The table below lists the specifications of the two camshaft profiles.
Excluding the 2003 MR2 and European Celicas with the 1ZZ engine, the 2ZZ engine is also the only model in the ZZ engine family to use a six-speed manual transmission, as well as the only one to have been available with a four-speed Tiptronic-style automatic. These gearboxes were unique to this engine; since then, only a few Toyota engines have been paired with either a six-speed manual or a Tiptronic-style automatic (and only one other engine, the 4GR-FSE, has received both.)

Toyota commissioned Yamaha to design the 2ZZ-GE, based on Toyota's ZZ block, for high-RPM operation and producing a power peak near the top of the RPM range. The high-output cam profile is not activated until approximately 6,200 rpm, (lift set-points are between 6,000-6,700 rpm depending on the vehicle) and will not engage until the engine has reached at least 60° celsius (140° fahrenheit.) The Toyota PCM electronically limits RPM to about 8200 RPM via fuel and/or spark cut. The "lift" engagement and the engine redline vary by application. Lotus 2ZZ-GEs are rev limited to 8500 RPM, for example, whereas Celicas were rev limited to 7900 to 8200 RPM in North America, depending on the model year. The first Japanese versions were rev limited to 8600 rpm with a peak of 190 hp. Consequently, it is impossible to "over-rev" the engine with the throttle alone; a downshift from a higher gear must be involved. A typical "over-rev" can damage the oil pump, commonly disintegrating the lobe ring, resulting in damage similar to the picture at right. The oil pump is the Achilles heel of the 2ZZ, though incidents are rare and usually occur due to fault of the driver. Even the briefest period of oil starvation is usually fatal to this engine design.
Disintegrated oil pump
High pressure cast aluminum alloy engine block had Metal Matrix Reinforced (MMC) cylinder walls. MMC is a reinforcement material composed of ceramic parts and fibers.

For the first few years of production, the engines were notorious for failing "lift bolts". This did not damage the engine, but would hamper performance as the high output cam profile was unable to properly engage. Toyota fixed the problem in late 2002 with a redesigned bolt that was installed on later engines. Earlier engines with the problematic bolts can be fixed via a Toyota-issued TSB simply requiring the new bolt to be installed in place of the old one.

The 2004 and newer Matrix and Corolla XRS models were equipped with smog pumps and have an extra hole above each exhaust port in the engine head and manifold where air is injected to achieve complete fuel burning before the exhaust stream reaches the catalyst. All 2ZZ-GE heads from 03/03 onwards carry this modification even if the vehicle does not have the air injection system.

Applications:
    Toyota Celica SS-II (Japan, 187 hp/190 PS)
    Toyota Celica GT-S (USA, 180 hp)
    Toyota Celica 190/T-Sport (UK, 189 hp)
    Toyota Corolla Sportivo (Australia, 189 hp (141 kW)/180 Nm)
    Toyota Corolla TS (Europe, (189 hp/192 PS))
    Toyota Corolla Compressor (Europe, supercharged, 222 hp/225 PS)
    Toyota Corolla XRS (USA, 164/170 hp)
    Toyota Corolla Fielder Z Aero Tourer (Japan, 187 hp/190 PS)
    Toyota Corolla Runx Z Aero Tourer (Japan, 187 hp/190 PS)
    Toyota Corolla RunX RSi (South Africa, 141 kW/180 Nm)
    Toyota Matrix XRS (USA, 164-180 hp)[4]
    Pontiac Vibe GT (USA, 164-180 hp)
    WiLL VS 1.8
    Lotus Elise (North America/UK, 190 hp)[7]
    Lotus Exige (US/UK, 190 hp NA & 243 hp supercharged)[8][9]
    Lotus 2-Eleven (US/UK, supercharged, 252 hp)
Detalles de los problemas mencionados (daño a la bomba de aceite por sobrerrevolucionar el motor y desgaste de los tornillos de las levas):
-Bomba de aceite:
https://www.google.es/?gws_rd=ssl#q=2ZZ-GE+%22oil+pump%22 

-Tornillos de levas:
Fotos:
https://www.google.es/search?q=lift+bolts+2ZZ-GE&biw=1280&bih=895&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=Wh4ZVafBMZTear-XgJAH&ved=0CCAQsAQ#imgdii=_ 
Info:
http://www.billswebspace.com/EliseLiftBolts.htm



Bueno, y a qué viene todo ésto? Pues a que Pedro, a pesar de haber reconstruído su motor hace poco por la rotura de una válvula, ha descubierto que tenía ese problema y ha cambiado los tornillos por unos mejorados. Lo que me contaba el otro día:


Ha pasado a tener un MAF de 180 cuando nunca había pasado de 160 y últimamente andaba a 140.
El motor debe ser otro a partir de 6200 Rpm.
En un segundo mete 2 gramos y pico más de gasolina y 40 más de aire.
Está encantado!

Actualización a  18/05/2015: Este mismo sábado quedé con Redsnow, de SportCarClub, para dar una vuelta con los dos coches:


















En vista de los problemas de practicidad que me comentaba y la sensación al meterme en el coche, a falta de poder probarlo, creo que elegí bien!
http://viviendoapesardelacrisis.blogspot.com.es/2013/05/historia-de-nuestros-nobles-samurais.html
http://viviendoapesardelacrisis.blogspot.com.es/2013/07/honda-s2000-en-estado-puro.html
http://viviendoapesardelacrisis.blogspot.com.es/2014/07/chapucillas-al-honda-s2000.html
http://viviendoapesardelacrisis.blogspot.com.es/2014/12/f20c-motor-del-honda-s2000-el-corazon.html

Actualización a 02/06/2015: Ok, más info:
http://www.sportcarclub.com/foro/viewtopic.php?p=247329#p247329
Dado que llevo el ZZ2 en mi MR2, he estado investigando todo lo posible (aunque aún me queda mucho) sobre este motor y puedo decirle que actualmente todos los posibles inconvenientes del mismo han sido detectados y existen todo tipo de soluciones para que sea totalmente fiable y duradero, por supuesto haciendo un buen mantenimiento.
Es fundamental vigilar y cambiar los tornillos de alzada: http://foro.clubcelica.es/index.php?topic=43.30
También conviene invertir en algunas chuches. Por ejemplo para uso tandero, que es para lo que yo lo adquirí, conviene montarle una bomba de aceite de estas:
http://www.eliseparts.com/products/show/32/1279/uprated-2zz-oil-pump/
http://www.monkeywrenchracing.com/product_info.php?products_id=1490
Y si nos ponemos hay todo tipo de mejoras:
http://www.monkeywrenchracing.com/index.php?cPath=21_40&sort=2a&filter_id=14
El punto débil es el sobrerégimen por un fallo en una reducción de marcha, que puede reventar la bomba de serie. Otra mejora importante es un sandwich para montar radiador de aceite y un sensor para tener bien controlada la temperatura.
Estando de serie el coche se recomienda llevar el nivel de aceite por encima del máximo para uso en tandas y vigilar la temperatura del motor, si no llevamos radiador de aceite mejor no pasar de 20 minutos de tanda.
Otra mejora importante es una centralita programable Apexi con un buen mapa que amplie el rango útil de utilización, ya que de serie la zona buena está de 6.200 a 8.200.
De todas maneras es un motor muy desconocido en este país, pero muy apreciado y valorado en otros países con mucha más cultura automovilística, donde hay auténticos especialistas en swaps y preparaciones para MR2 y Lotus Elise / Exige. Creo que por calidad-precio-prestaciones es una opción realmente interesante... a las pruebas me remito:

Actualización a 14/07/2015: Ayer estuvimos en el circuito de Pau Arnos con gente de SCC (Trackrat) y el Club Lotus de Francia. Menudo nivel!














 

P.D: El PEOR día posible para ir hasta allí de copi en un Elise después de la toña en moto del viernes (http://viviendoapesardelacrisis.blogspot.com.es/2014/09/nueva-yamaha-dt125re.html):



Malditos coches para pitufos! Ja, ja, ja!!!

Actualización a 05/10/2015: Vueltilla dominguera ayer:





Actualización a 06/10/2015: Ayer estuve en casa de Imanol cenando de barbacoa y pude ver la pecera y los peces:
http://viviendoapesardelacrisis.blogspot.com.es/2015/08/aquariums.html





Un payaso y un cirujano. Me gustó poder observarlos de cerca y ver cómo se mueven y sus detalles.
P.D: Qué recuerdos del Mar Rojo!
http://viviendoapesardelacrisis.blogspot.com.es/2014/06/buceo-en-el-mar-rojo-egipto.html

Actualización a 09/05/2016: Ayer dimos un paseo bajo la lluvia:







No sé cuál de los dos estaba más limpio! :P
http://viviendoapesardelacrisis.blogspot.com/2013/10/lavado-de-coche-mano.html

Actualización a 15/07/2016: El otro día vi ésto y me hizo gracia!


Ja, ja, ja!!!

P.D:


Actualización a 12/02/2017: Ok, Imanol se va a poner con éllo con las piezas que nos consiguió Pedro:




Nota: La junta es para un Celica pero los tornillo sí son para el Elise. 
 

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