Tutto sui motori Toyota 1JZ e 2JZ - design, modifiche, svantaggi

1. Costruzione e Architettura: Le fondamenta di una durata "blindata"

I motori JZ (1JZ e 2JZ) sono sei cilindri in linea (R6/I6) che hanno sostituito la vecchia serie M. Il loro potenziale deriva da alcune decisioni progettuali chiave:

• Monoblocco in Ghisa (Cast Iron Block): Il fondamento della leggendaria resistenza è il monoblocco fuso in ghisa. Sebbene sia un materiale molto più pesante dell'alluminio, la ghisa offre una rigidità eccezionale e resistenza alla pressione estrema nei cilindri, cruciale per la sovralimentazione. La ghisa gestisce molto bene la dissipazione del calore e possiede proprietà di smorzamento delle micro-vibrazioni, compensando perfettamente la massa maggiore. 

• Costruzione "Closed-Deck": Il monoblocco possiede una superficie superiore chiusa. La camicia d'acqua non circonda completamente la parte superiore dei cilindri, il che rinforza al massimo le loro pareti e previene l'ovalizzazione sotto carico. Tale design è molto più complesso da progettare rispetto a un "open deck", ma offre allo stesso tempo una resistenza ineguagliabile. 

• Albero Motore: Nella versione GTE è realizzato in acciaio forgiato e supportato da sette massicci cappelli di banco, il che favorisce la stabilità anche a regimi molto elevati. Un tale albero sopporta una sovralimentazione enorme, motivo per cui gli utenti sostituiscono generalmente questa parte per ultima. 

• Testata: Sviluppata in collaborazione con Yamaha, una costruzione in alluminio a 24 valvole e doppio albero a camme in testa (DOHC). Molto affidabile ed equipaggiata con grandi valvole in acciaio legato (aspirazione) e acciaio resistente al calore (scarico). Per le esigenze di un motore di serie sono indistruttibili, ma per i progetti è necessaria la sostituzione con valvole aftermarket in acciaio inossidabile (aspirazione) e  Inconel (scarico) 

• Pistoni: Nella versione 1JZ i pistoni sono forgiati; nel 2JZ sono stati utilizzati pistoni fusi  ipereutettici (hypereutectic). Ciò significa una fusione ad alto contenuto di silicio. Sono molto duri e resistenti all'usura, ma allo stesso tempo più fragili dell'alluminio forgiato.  Toyota ha utilizzato una fusione molto spessa e un eccellente sistema di raffreddamento (spruzzatori d'olio sotto il cielo dei pistoni) 

Geometria: Quadro vs Superquadro

È qui che risiede la differenza chiave nel carattere di entrambi i fratelli:

• 2JZ-GTE (3.0L): Un motore "quadro" (Square). Alesaggio e corsa del pistone sono identici: 86,0 mm x 86,0 mm. Questo rapporto 1:1 assicura un equilibrio ideale tra coppia ai bassi regimi ("il basso") e potenza massima.

• 1JZ-GTE (2.5L): Un motore "superquadro" (Oversquare). Con lo stesso alesaggio di 86,0 mm, la corsa è di soli 71,5 mm.

  • Effetto: Un rapporto biella/corsa più favorevole (Rod Ratio ~1,75 contro ~1,65 nel 2JZ) fa sì che l'1JZ generi meno forze laterali sul pistone e salga molto più volentieri agli alti regimi, generando un caratteristico suono acuto. 

3. Differenze tra versioni: 1JZ vs 2JZ, GE vs GTE

4. Dove trovare un motore JZ? Lista dei modelli e donatori

La maggior parte dei JZ sul mercato proviene da importazioni (JDM) o da Lexus smantellate. Ricorda che la coppa dell'olio (Sump) differisce a seconda del modello (Front/Mid/Rear Sump), il che è importante per uno swap.

Dove trovare un 1JZ-GTE / GE? 

Questo è il regno delle berline e coupé giapponesi che raramente sono arrivate in Europa.

• 1JZ-GE: Toyota Mark II/Chaser/Cresta (JZX90/100), Toyota Crown (JZS151/171), vecchie Lexus (più raro).

• Toyota Soarer (JZZ30): Donatore molto popolare. I primi modelli avevano il Twin Turbo (non-vvti), i successivi (dal 1996) Single Turbo VVTi.

• Toyota Chaser / Mark II / Cresta (Serie JZX): Il Santo Graal dei drifter.

  • JZX90: 1JZ Twin Turbo (non-vvti).

  • JZX100: 1JZ Single Turbo (VVTi) - la variante più ricercata.

  • JZX110 / Toyota Verossa: Ultime versioni dell'1JZ VVTi.

• Toyota Crown (JZS171): Spesso un'alternativa più economica alla Chaser, stesso motore (1JZ VVTi).

• Toyota Supra Mk3 (JZA70): Solo versioni JDM tarde (2.5 Twin Turbo R).

Dove trovare un 2JZ-GTE?

• Toyota Aristo (JZS147 / JZS161): Decisamente la fonte più economica di 2JZ-GTE. La JZS147 ha la versione non-vvti, la JZS161 ha la versione VVTi con una coppia enorme.

  • Nota: L'Aristo ha un cambio automatico e una coppa dell'olio di tipo Front Sump.

• Toyota Supra Mk4 (JZA80): La scelta ovvia, ma visti i prezzi delle auto, nessuno compra una Supra per estrarne il motore.

Dove trovare un 2JZ-GE?

Il più facile da trovare in Europa e negli Stati Uniti.

• Lexus GS 300 (Gen I e II): Molto popolare in Europa. Il motore è economico, blindato, ma aspirato.

• Lexus IS 300 (Gen I): Un'ottima auto compatta con il 2JZ-GE VVTi. Attenzione alle bielle sottili su questa versione!

• Lexus SC 300: L'equivalente americano della Soarer, ma con un 3.0 aspirato.

• Toyota Supra Mk4 (Versioni N/A): Rara in Europa, più popolare nel Regno Unito. 

5. Potenziale di Tuning e Modifiche

Il potenziale del JZ è leggendario, ma deve essere considerato nel contesto della durata. I progetti che raggiungono i 2000 cavalli hanno costruito la leggenda JZ, ma in pratica la maggior parte dei proprietari si accontenta di 450-600 cavalli.

A. Monoblocco di Serie (Stock Bottom End)

• 2JZ-GTE: Sicuro per 600-700 CV. A 800 CV siamo al limite del rischio.

• 1JZ-GTE: Potenziale simile (600-700 CV), il motore sopporta meglio gli alti regimi.

• 2JZ-GE (NA-T): Su "bielle grosse" (non-VVTi) ca. 450–500 CV. Oltre, i pistoni ad alta compressione diventano un problema. È necessario sostituire le bielle di serie, che possono piegarsi già a 0,8 bar di sovralimentazione.

• 1JZ-GE: Ha un po' più potenziale del 2JZ GE, circa 500-600 CV.  Sebbene anche i 1JZ-GE VVTi più recenti abbiano bielle più sottili, grazie alla corsa più corta dell'albero, le forze che agiscono sulla biella sono minori e la coppia aumenta più dolcemente.  Il rapporto lunghezza biella / corsa del pistone nell'1JZ fa sì che questo motore generi meno forze laterali sul pistone (minore ovalizzazione del cilindro).  Le prime versioni dell'1JZ-GE (senza VVTi) possiedono testate con condotti di aspirazione molto grandi. 

B. Costruzione per 800 - 1000 CV+ (Motore Forgiato)

1. Pistoni: Lega 4032 (più silenziosa, per la strada) o 2618 (più resistente, rumorosa a freddo, per le corse).

2. Gap delle fasce elastiche (Ring End Gap): Il gap deve essere aumentato (es. a 0,017") per evitare il grippaggio sotto l'influenza della temperatura.

3. Prigionieri testa: ARP standard fino a 800 CV. Oltre, si raccomanda la lega ARP Custom Age 625+.

4. Cappelli di banco: Sopra i 900 CV, i supporti di serie possono "flottare" (cap walk). Cappelli Billet + barenatura del blocco (line honing) richiesti.

5. Alberi a camme: A questa potenza, saranno necessari alberi a camme con profili più aggressivi.

6. Intercooler: Un grosso intercooler con una massa radiante massiccia è sufficiente fino a circa 900 cavalli. Oltre questa potenza, è meglio utilizzare un intercooler acqua/aria (water-to-air).

7. Centralina: La centralina di fabbrica Toyota non può essere riprogrammata (reflashed). Ciò richiede l'installazione di una gestione programmabile (Standalone ECU), come Haltech Elite 2500, Link G4X Fury, AEM Infinity o ECUMaster EMU Black

8. Iniettori: Generalmente da 1050cc a 2000cc, soprattutto utilizzando E85

9. Pompe: Doppie o triple pompe carburante ad alte prestazioni (es. Walbro 450 LPH)

10. Flauto e Regolatore: Flauti iniezione ad alto flusso (es. Radium) e un regolatore di pressione carburante asservito al boost (boost-referenced FPR)

11. Carburante: Il carburante E85 (etanolo) è altamente raccomandato perché ha un numero di ottani più elevato, il che riduce il rischio di battito in testa (detonazione), il principale killer dei motori modificati

6. Punti deboli dei motori JZ

Come ogni motore, anche il JZ ha alcuni punti deboli. Rispetto ad altre unità, tuttavia, sono dettagli che possono essere risolti facilmente e a un costo relativamente basso. 

1. Ingranaggi Pompa Olio: Causa di guasto n°1. Gli ingranaggi sinterizzati di fabbrica si rompono sotto forte sollecitazione. Installazione obbligatoria di ingranaggi lavorati dal pieno (Billet Gears).

2. Il gioco valvole non è idraulico! I motori JZ non hanno punterie idrauliche. Il gioco si regola manualmente con pastiglie.

3. Puleggia albero motore (Damper): La gomma marcisce, la puleggia si disintegra. Sostituisci con una nuova OEM o ATI Super Damper.

4. Bobine ed ECU: Molti componenti hanno più di 25 anni. Le vecchie bobine si crepano e i condensatori della ECU perdono. Non è un grosso problema poiché la maggior parte dei progetti utilizza bobine più potenti ed ECU standalone.

5.  Bielle sul 2JZ GE: Il più grande flagello dei motori 2JZ-GE economici (dell'era VVTi, cioè Lexus IS300/GS300 MK2) sono le loro bielle. Sono molto più sottili rispetto alla versione GTE (soprannominate nell'ambiente "fiammiferi"). Con una sovralimentazione intorno a 0,8 bar e una coppia elevata generata dalla cilindrata di 3.0L, queste bielle possono piegarsi. 
6. Sistema di raffreddamento: A causa della sua concezione, questo motore non tollera alcuna negligenza a livello del sistema di raffreddamento. 

7. Versioni FSE 1JZ-FSE / 2JZ-FSE – Una trappola nel mondo dei motori JZ

Sul mercato dell'usato, specialmente nell'importazione dal Giappone (JDM), appaiono spesso motori allettanti per il loro basso prezzo, marchiati 1JZ-FSE e 2JZ-FSE. Li troverai in modelli come la Toyota Brevis, Progres, o le ultime annate della Crown e Mark II (da circa il 2000).

L'abbreviazione FSE significa l'utilizzo del sistema di iniezione diretta di benzina Toyota D-4 (Direct Injection 4-Stroke Gasoline Engine). Sebbene per l'utente medio sia solo un modo di alimentazione, dal punto di vista del preparatore, è una concezione totalmente diversa e inutile per il motorsport.

1. Testata Restrittiva (High-Tumble Ports): È il motivo principale della squalifica. Le testate dei motori FSE sono state progettate per l'ecologia e l'economia, non per il flusso (flow). I condotti di aspirazione sono molto stretti e posizionati quasi verticalmente per forzare il vortice dell'aria nel cilindro (effetto detto tumble), il che aiuta a bruciare miscele povere.

   • Questa testata diventa un collo di bottiglia ad alti regimi. Fisicamente, è incapace di lasciar passare la quantità d'aria necessaria per generare una grande potenza, e i collettori di aspirazione delle versioni GE/GTE non montano.

2. Pistoni e Rapporto di Compressione (CR): I motori FSE funzionano con un rapporto di compressione molto alto (11,3:1) per bruciare efficacemente il carburante iniettato direttamente.

   • Il cielo dei pistoni ha una forma specifica e profonda (ciotola), progettata per dirigere la nuvola di carburante verso la candela. Una tale forma crea "punti caldi" (hot spots), che portano a una detonazione immediata e distruttiva durante i tentativi di sovralimentazione.

3. Sistema Carburante ed Elettronica: Il sistema D-4 richiede una pompa meccanica ad alta pressione (azionata dall'albero a camme) e iniettori specifici situati nella camera di combustione.

   • Il sistema carburante di serie non ha la capacità per una potenza elevata, e gli iniettori o le pompe aftermarket per i primi sistemi DI Toyota non esistono praticamente. Inoltre, mappare questo motore richiede una centralina Standalone avanzata con supporto dell'iniezione diretta, il che aumenta drasticamente i costi rispetto all'iniezione indiretta semplice dei GE/GTE.

4. Monoblocco Debole: Le bielle delle versioni FSE sono le più sottili di tutta la famiglia JZ. Sono state ottimizzate per ridurre la massa in rotazione e la resistenza all'attrito a basso carico. Non possiedono la riserva di durata nota delle versioni GTE né tantomeno dei vecchi GE.

5. Incrostazioni (Carbon Buildup): Poiché il carburante viene iniettato direttamente nel cilindro, non lava le valvole di aspirazione (come nell'iniezione indiretta). Ciò porta le valvole di aspirazione dei motori FSE a ricoprirsi nel corso degli anni di uno spesso strato di depositi oleosi provenienti dallo sfiato, che soffoca ulteriormente il flusso d'aria già restrittivo.

8. Dati Tecnici e di Manutenzione per motori 1JZ 2JZ

Parametri Generali

Gioco Valvole (A freddo)

Nota: Regolazione a pastiglie (Shim-over-bucket o Shim-under-bucket per testate da competizione).

9. Non solo il motore: Quale cambio abbinare al JZ? 

Un cambio manuale di serie della Supra Twin Turbo (Getrag V160/V161) oggi è una spesa di almeno 10.000 euro. Il leggendario Toyota R154 sta diventando sempre più raro e costoso. Che fare? L'ingegneria polacca viene in soccorso. L'azienda PMC Motorsport offre kit di adattatori e volani leggeri che ti permettono di accoppiare la leggenda giapponese con cambi che puoi trovare su qualsiasi sito di annunci e acquistare a un prezzo ragionevole.

Ecco le 6 migliori proposte di cambi per il tuo JZ:

1. BMW ZF 8HP (8HP70 / 8HP90): Il "Gamechanger" assoluto degli ultimi anni. Un moderno cambio automatico a 8 rapporti montato, tra gli altri, su BMW, Jaguar o Dodge. Grazie a centraline (es. Turbo Lamik), il cambio cambia marcia in un batter d'occhio, è incredibilmente resistente (la versione 8HP70 sopporta 1000 Nm+) e offre comfort per l'uso quotidiano. Attualmente è il n°1 per i progetti Street/Drag.

2. BMW ZF GS6-53DZ (Manuale 6 marce): "Il Re del rapporto qualità-prezzo". Un cambio proveniente dai diesel BMW 3.0d (E60, E90). È economico da acquistare, facilmente reperibile e blindato – sopporta i "colpi di frizione" (clutch kicks) a potenze di 800-1000 Nm. PMC offre per esso un kit completo con frizione bidisco.

3. BMW DCT / DKG (Getrag GS7D36SG): Cambio a doppia frizione della BMW M3 (E90/F80) o M4. Se stai costruendo un'auto da pista (Time Attack) e hai bisogno di scalate istantanee con doppietta e palette al volante, questa è la scelta che fa per te. Richiede una gestione avanzata, ma offre sensazioni di guida da auto da corsa.

4. Nissan CD009 (Manuale 6 marce): Cambio della Nissan 350Z/370Z. Costruzione leggendaria "impossibile da uccidere". È pesante e lavora con una certa resistenza, ma la sua durata è paragonabile a quella del Getrag V160 di serie per una frazione del suo prezzo. Ideale se vuoi mantenere il "carattere giapponese" della trasmissione.

5. BMW ZF S5D-320Z (Manuale 5 marce): Opzione economica ("Entry Level"). Cambio della BMW E36 328i, E39 530d (5m) o E46. Costa pochissimo. Non è forte come il GS6-53DZ (limite ca. 400-500 Nm), ma per auto più leggere e un 1JZ "base" (ca. 350-400 CV) è più che sufficiente.

Consiglio: Quando opti per un adattatore, ricorda che la chiave non è solo la "piastra adattatrice" (adapter plate), ma soprattutto il volano appropriato (Custom Flywheel). PMC Motorsport produce volani dedicati al motorino di avviamento Toyota, rendendo il tutto plug-and-play ed eliminando la necessità di saldare le campane del cambio.

10. Alternative al JZ: Cosa al posto della Leggenda?

I prezzi degli swap 2JZ-GTE stanno raggiungendo livelli assurdi (10-15 mila Euro). Cosa scegliere per non spendere una fortuna e vedere più di 500 cavalli al banco?

• BMW M50/M52/M54 (Turbo): Il "2JZ Tedesco". Motori economici e facilmente reperibili montati su molti modelli BMW. L'M50 (ghisa) sopporta da 500 a 700 CV dopo essere stato forgiato, suona benissimo e ha un ampio mercato di ricambi.

• BMW B58 (3.0 Turbo): Successore spirituale del JZ (noto dalla nuova Supra). Grazie alla costruzione "closed deck", una progettazione affinata e un pieno utilizzo del potenziale della tecnologia moderna, questo motore raggiunge 500 CV+ con una semplice rimappatura (soft). È decisamente il futuro del tuning e un'unità che sta già iniziando a dominare il motorsport. Le migliori elaborazioni raggiungono già potenze di oltre 1500 cavalli.

• Nissan RB25/RB26: L'eterno rivale. Suona meravigliosamente, ma è molto più costoso da manutenere e ha un sistema di lubrificazione più debole. Ha anche un mercato di ricambi più piccolo.

• LS (GM V8): I cavalli più economici tra i motori di grossa cilindrata. Non era un motore progettato per il motorsport, ma per i camion – non offre una salita di giri così dinamica, sebbene compensi con un ruggito potente, un enorme mercato di ricambi e una costruzione blindata.

• Honda K24 + turbo: Opzione economica per 500 cavalli, tuttavia il suo potenziale su componenti di serie finisce praticamente lì. Sale di giri molto velocemente, ha un enorme mercato di unità economiche e disponibili nonché una base di conoscenze. Purtroppo, suona ancora come una Honda, non come un mostro a 6/8 cilindri. 

2JZ – più di un motore

Scegliere un motore 1JZ o 2JZ di questi tempi è più di un semplice calcolo economico. Un BMW M50 lo farà a meno, un LS V8 più semplicemente. Ma il JZ è l'aristocrazia del tuning. È un motore che nobilita ogni auto. Il suo suono, la disponibilità dei ricambi e 30 anni di storia fanno sì che rimanga il re nonostante il passare degli anni. Considerando la direzione in cui sta andando l'automobile moderna, questo re non scenderà mai dal trono.