Wszystko o silnikach Toyota 1JZ i 2JZ - budowa, modyfikacje, wady

1. Budowa i Architektura: Fundament "Pancernej" Wytrzymałości

Silniki JZ (1JZ i 2JZ) to rzędowe szóstki (R6/I6), które zastąpiły starszą serię M. Ich potencjał wynika z kilku kluczowych decyzji projektowych:

• Żeliwny Blok (Cast Iron Block): Fundamentem legendarnej wytrzymałości jest blok odlany z żeliwa (cast iron). Chociaż jest to materiał dużo cięższy niż aluminium, żeliwo zapewnia wyjątkową sztywność i odporność na ekstremalne ciśnienie w cylindrach, które jest kluczowe dla doładowania. Żeliwo świetnie radzi sobie z odprowadzaniem ciepła i posiada właściwości tłumiące mikrodrgania, co znakomicie rekompensuje zwiększoną masę. 

• Konstrukcja "Closed-Deck": Blok posiada zamkniętą górną powierzchnię. Płaszcz wodny nie otacza cylindrów od góry, co maksymalnie wzmacnia ich ściany i zapobiega owalizacji pod obciążeniem. Taka konstrukcja jest znacznie bardziej skomplikowana do zaprojektowania niż płaszcz wodny, ale jednocześnie zapewnia niezrównaną wytrzymałość. 

• Wał Korbowy: W wersji GTE jest wykonany z kutej stali i wsparty na siedmiu masywnych podporach głównych, co sprzyja stabilności nawet przy bardzo wysokich obrotach. Taki wał wytrzymuje ogromne doładowanie, dlatego użytkownicy najczęściej wymieniają tę część w ostatniej kolejności. 

• Głowica: Opracowana przy współpracy z Yamahą, aluminiowa, 24-zaworowa konstrukcja DOHC. Bardzo niezawodna i wyposażona w duże zawory ze stali stopowej (ssące) i żaroodpornej (wydechowe). Na potrzeby seryjnego silnika są niezniszczalne, ale przy projektach konieczna jest wymiana na zawory aftermarket wykonane ze stali nierdzewnej (ssące) i  Inconel (wydechowe) 

• Tłoki: W wersji 1JZ tłoki są kute, w 2JZ zastosowano odlewane  tłoki hipereutektyczne (hypereutectic). Oznacza to odlew z wysoką zawartością krzemu. Są bardzo twarde i odporne na zużycie, ale jednocześnie bardziej kruche niż kute aluminium.  Toyota zastosowała bardzo gruby odlew i świetny system chłodzenia (natrysk oleju na denka) 

Geometria: Square vs Oversquare

To tutaj leży kluczowa różnica w charakterystyce obu braci:

• 2JZ-GTE (3.0L): Silnik "kwadratowy" (Square). Średnica i skok tłoka są identyczne: 86.0 mm x 86.0 mm. Ten stosunek 1:1 zapewnia idealny balans między momentem obrotowym na niskich obrotach ("dołem") a mocą maksymalną.

• 1JZ-GTE (2.5L): Silnik "nadkwadratowy" (Oversquare). Przy tej samej średnicy 86.0 mm, skok tłoka wynosi tylko 71.5 mm.

  • Efekt: Korzystniejszy stosunek długości korbowodu do skoku (Rod Ratio ~1.75 vs ~1.65 w 2JZ) sprawia, że 1JZ generuje mniejsze siły boczne na tłok i znacznie chętniej wkręca się na wysokie obroty, generując przy tym charakterystyczny, wysoki dźwię 

3. Różnice wersji: 1JZ vs 2JZ, GE vs GTE

4. Skąd wziąć silnik JZ? Lista modeli i dawców

Większość JZ-tów na rynku pochodzi z importu (JDM) lub demontażu Lexusów.  Pamiętaj, że miska olejowa (Sump) różni się w zależności od modelu (Front/Mid/Rear Sump), co ma znaczenie przy swapie.

Gdzie szukać 1JZ-GTE / GE? 

To domena japońskich limuzyn i coupe, które rzadko trafiały do Europy.

• 1JZ-GE: Toyota Mark II/Chaser/Cresta (JZX90/100), Toyota Crown (JZS151/171), starsze Lexusy (rzadziej).

• Toyota Soarer (JZZ30): Bardzo popularny dawca. Wczesne modele miały Twin Turbo (non-vvti), późniejsze (od 1996) Single Turbo VVTi.

• Toyota Chaser / Mark II / Cresta (Seria JZX): Święty Graal drifterów.

  • JZX90: 1JZ Twin Turbo (non-vvti).

  • JZX100: 1JZ Single Turbo (VVTi) - najbardziej poszukiwany wariant.

  • JZX110 / Toyota Verossa: Ostatnie wypusty 1JZ VVTi.

• Toyota Crown (JZS171): Często tańsza alternatywa dla Chasera, silnik ten sam (1JZ VVTi).

• Toyota Supra Mk3 (JZA70): Tylko późne wersje JDM (2.5 Twin Turbo R).

Gdzie szukać 2JZ-GTE?

• Toyota Aristo (JZS147 / JZS161): Zdecydowanie najtańsze źródło 2JZ-GTE. JZS147 ma wersję non-vvti, JZS161 ma wersję VVTi z ogromnym momentem.

  • Uwaga: Aristo ma automatyczną skrzynię i miskę olejową typu Front Sump.

• Toyota Supra Mk4 (JZA80): Oczywisty wybór, ale ze względu na ceny aut, nikt nie kupuje Supry, by wyciągnąć z niej silnik.

Gdzie szukać 2JZ-GE?

Najłatwiej dostępne w Europie i USA.

• Lexus GS 300 (I i II gen): Bardzo popularny w Europie. Silnik tani, pancerny, ale wolnossący.

• Lexus IS 300 (I gen): Świetne, kompaktowe auto z 2JZ-GE VVTi. Pamiętaj o cienkich korbowodach w tej wersji!

• Lexus SC 300: Amerykański odpowiednik Soarera, ale z wolnossącym 3.0.

• Toyota Supra Mk4 (Wersje N/A): Rzadkie w Europie, bardziej popularne w UK. 

5. Potencjał Tuningowy i Modyfikacje

Potencjał JZ jest legendarny, ale należy go rozpatrywać w kontekście trwałości. Projekty dochodzące do 2000 koni zbudowały legendę JZ, ale w praktyce większość posiadaczy zadowala się mocą 450-600 koni.

A. Seryjny Dół (Stock Bottom End)

• 2JZ-GTE: Bezpieczne 600-700 KM. Przy 800 KM jesteśmy na granicy ryzyka.

• 1JZ-GTE: Podobny potencjał (600-700 KM), przy czym silnik lepiej znosi wysokie obroty.

• 2JZ-GE (NA-T): Na "grubej korbie" (non-VVTi) ok. 450–500 KM. Powyżej tej granicy tłoki o wysokim stopniu sprężania stają się problemem. Konieczna jest wymiana seryjnych korbowodów, które potrafią się wygiąć już przy doładowaniu 0,8 bara.

• 1JZ-GE: Posiada nieco większy potencjał niż 2JZ GE, około 500-600 KM.  Choć nowsze 1JZ-GE VVTi również mają cieńsze korbowody, to dzięki mniejszemu wykorbieniu wału (krótszy skok), siły działające na korbowód są mniejsze, a moment obrotowy narasta łagodniej.  Stosunek długości korbowodu do skoku tłoka w 1JZ sprawia, że silnik ten generuje mniejsze siły boczne na tłok (mniejsze owalizowanie cylindrów).  Wczesne wersje 1JZ-GE (bez VVTi) posiadają głowice o bardzo dużych kanałach dolotowych. 

B. Budowa na 800 - 1000 KM+ (Silnik Kuty)

1. Tłoki (Pistons): Stop 4032 (cichsze, na ulicę) lub 2618 (wytrzymalsze, głośne na zimno, do sportu).

2. Luzy pierścieni (Ring End Gap): Należy zwiększyć luzy (np. do 0.017"), aby uniknąć ich zatarcia pod wpływem temperatury.

3. Szpilki Głowicy: Standardowe ARP do 800 KM. Powyżej zalecany stop ARP Custom Age 625+.

4. Podpory Wału: Powyżej 900 KM seryjne podpory mogą "pływać" (cap walk). Wymagane podpory Billet + osiowanie bloku.

5. Wałki: Przy tej mocy potrzebne będą wałki rozrządu z bardziej agresywnymi krzywkami.

6. Intercooler: Gruby intercooler z masywnym rdzeniem wystarczy do około 900 koni mocy. Powyżej tej mocy lepiej zastosować intercooler z płaszczem wodnym.

7. Komputer: Fabryczny komputer Toyoty nie może być przeprogramowany (reflashed). Wymaga to instalacji samodzielnego ECU (Standalone ECU), takiego jak Haltech Elite 2500, Link G4X Fury, AEM Infinity, czy ECUMaster EMU Black

8. Wtryskiwacze: Zazwyczaj 1050cc do 2000cc, zwłaszcza przy użyciu paliw E85

9. Pompy: Podwójne lub potrójne pompy paliwa o dużej wydajności (np. Walbro 450 LPH)

10. Listwa paliwowa i Regulator: Listwy paliwowe o wysokim przepływie (np. Radium) oraz regulator ciśnienia paliwa ze wspomaganiem doładowania (boost-referenced FPR)

11. Paliwo: Paliwo E85 (etanol) jest wysoce zalecane, ponieważ ma wyższą liczbę oktanową, co redukuje ryzyko spalania stukowego (detonacji), głównego zabójcy zmodyfikowanych silników

6. Słabe Punkty silników JZ

Jak każdy silnik, także JZ posiada kilka słabych punktów. W porównaniu z innymi jednostkami są one jednak drobnostkami, z którymi można sobie poradzić łatwo i stosunkowo tanio. 

1. Zębatki Pompy Oleju: Nr 1 przyczyna awarii. Fabryczne spieki pękają przy mocnym katowaniu. Obowiązkowy montaż kutych zębatek (Billet Gears).

2. Luz zaworowy nie jest regulowany hydraulicznie! Silniki JZ nie mają hydraulicznych popychaczy. Luzy reguluje się ręcznie płytkami zaworowymi.

3. Koło pasowe wału: Guma parcieje, koło się rozpada. Wymień na nowe OEM lub ATI Super Damper.

4. Cewki i ECU: Wiele elementów osprzętu ma już ponad 25 lat. Stare cewki pękają, a kondensatory w ECU wylewają. Nie jest to duży problem, gdyż większość projektów korzysta z mocniejszych cewek i standalone ECU.

5.  Korbowody w 2JZ GE: Największą bolączką tanich silników 2JZ-GE (z ery VVTi, czyli Lexus IS300/GS300 MK2) są ich korbowody. Są one znacznie cieńsze niż w wersji GTE (nazywane w środowisku "zapałkami"). Przy doładowaniu rzędu 0.8 bara i wysokim momencie obrotowym generowanym przez pojemność 3.0L, korbowody te potrafią się wygiąć.  
6. Układ chłodzenia: Ze względu na budowę, silnik ten nie toleruje żadnych zaniedbań w układzie chłodzenia. 

7. Wersje FSE 1JZ-FSE / 2JZ-FSE – Pułapka w świecie silników JZ

Na rynku wtórnym, szczególnie w imporcie z Japonii (JDM), często pojawiają się kusząco tanie silniki z oznaczeniem 1JZ-FSE oraz 2JZ-FSE. Znajdziesz je w modelach takich jak Toyota Brevis, Progres, czy późne roczniki Crown i Mark II (od ok. 2000 r.).

Skrót FSE oznacza zastosowanie systemu bezpośredniego wtrysku paliwa Toyota D-4 (Direct Injection 4-Stroke Gasoline Engine). Choć dla zwykłego użytkownika to tylko sposób podawania paliwa, z perspektywy tunera jest to konstrukcja całkowicie odmienna i nieprzydatna do motorsportu.

1. Restrykcyjna Głowica (High-Tumble Ports): To główny powód dyskwalifikacji. Głowice w silnikach FSE zostały zaprojektowane pod kątem ekologii i ekonomii, a nie przepływu (flow). Kanały dolotowe są bardzo wąskie i ustawione niemal pionowo, aby wymusić zawirowanie powietrza w cylindrze (tzw. efekt tumble), co pomaga w spalaniu ubogiej mieszanki.

   • Głowica ta staje się wąskim gardłem przy wyższych obrotach. Fizycznie nie jest w stanie przepuścić ilości powietrza potrzebnej do wygenerowania dużej mocy, a kolektory ssące z wersji GE/GTE nie pasują.

2. Tłoki i Stopień Sprężania (CR): Silniki FSE pracują na bardzo wysokim stopniu sprężania (11.3:1), aby efektywnie spalać paliwo wtryskiwane bezpośrednio.

   • Denka tłoków mają specyficzny, głęboki kształt (nieckę), zaprojektowany, aby kierować chmurę paliwa w stronę świecy. Taki kształt tworzy "gorące punkty" (hot spots), które przy próbie doładowania prowadzą do natychmiastowej, niszczącej detonacji.

3. Układ Paliwowy i Elektronika: System D-4 wymaga mechanicznej pompy wysokiego ciśnienia (napędzanej z wałka rozrządu) oraz specyficznych wtryskiwaczy umieszczonych w komorze spalania.

   • Seryjny układ paliwowy nie ma wydajności na wysokie moce, a aftermarketowe wtryskiwacze czy pompy do wczesnych systemów DI Toyoty praktycznie nie istnieją. Co więcej, wysterowanie tego silnika wymaga zaawansowanego komputera Standalone z obsługą wtrysku bezpośredniego, co drastycznie podnosi koszty w porównaniu do prostego wtrysku pośredniego w GE/GTE.

4. Słaby "Dół" Silnika: Korbowody w wersjach FSE są najcieńszymi w całej rodzinie JZ. Zostały zoptymalizowane pod kątem redukcji masy wirującej i oporów tarcia przy niskich obciążeniach. Nie posiadają zapasu wytrzymałości znanego z wersji GTE ani nawet starszych GE.

5. Nagar (Carbon Buildup): Ponieważ paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do cylindra, nie obmywa ono zaworów ssących (jak w wtrysku pośrednim). Powoduje to, że zawory ssące w silnikach FSE po latach są oblepione grubą warstwą nagaru olejowego z odmy, co dodatkowo dławi i tak już restrykcyjny przepływ powietrza.

8. Dane Techniczne i Serwisowe silników 1JZ 2JZ

Parametry Ogólne

Luzy Zaworowe (Na zimno)

Uwaga: Regulacja płytkowa (Shim-over-bucket lub Shim-under-bucket w wyczynowych głowicach).

9. Nie tylko silnik: Z jaką skrzynią połączyć JZ? 

Seryjna skrzynia manualna z Supry Twin Turbo (Getrag V160/V161) to dziś wydatek rzędu minimum 10 tysięcy euro. Legendarna Toyota R154 staje się coraz rzadsza i droższa. Co robić? Z pomocą przychodzi Polska inżynieria. Firma PMC Motorsport oferuje zestawy adapterów i lekkich kół zamachowych, które pozwalają spiąć japońską legendę ze skrzyniami, które znajdziesz na każdym portalu z ogłoszeniami i kupisz za sensowne pieniądze.

Oto 6 najlepszych propozycji skrzyń biegów do Twojego JZ:

1. BMW ZF 8HP (8HP70 / 8HP90): Absolutny "Gamechanger" ostatnich lat. Nowoczesny, 8-biegowy automat montowany m.in. w BMW, Jaguarach czy Dodge'ach. Dzięki sterownikom (np. Turbo Lamik), skrzynia zmienia biegi w mgnieniu oka, jest niesamowicie wytrzymała (wersja 8HP70 znosi 1000 Nm+) i oferuje komfort na co dzień. To obecnie nr 1 do projektów typu Street/Drag.

2. BMW ZF GS6-53DZ (6-biegów Manual): "Król opłacalności". Skrzynia pochodząca z diesli BMW 3.0d (E60, E90). Jest tania w zakupie, łatwo dostępna i pancerna – znosi "strzały ze sprzęgła" przy mocach rzędu 800-1000 Nm. PMC oferuje do niej kompletny zestaw z dwutarczowym sprzęgłem.

3. BMW DCT / DKG (Getrag GS7D36SG): Dwusprzęgłowa skrzynia z BMW M3 (E90/F80) lub M4. Jeśli budujesz auto na tor (Time Attack) i potrzebujesz błyskawicznych redukcji z międzygazem oraz łopatek przy kierownicy, to jest wybór dla Ciebie. Wymaga zaawansowanego sterowania, ale daje odczucia z jazdy bolidem.

4. Nissan CD009 (6-biegów Manual): Skrzynia z Nissana 350Z/370Z. Legendarna konstrukcja "nie do zabicia". Jest ciężka i pracuje z dużym oporem, ale jej wytrzymałość jest porównywalna z seryjnym Getragiem V160 za ułamek jego ceny. Idealna, jeśli chcesz zachować "japoński charakter" układu napędowego.

5. BMW ZF S5D-320Z (5-biegów Manual): Opcja budżetowa ("Entry Level"). Skrzynia z BMW E36 328i, E39 530d (5b) czy E46. Kosztuje grosze. Nie jest tak mocna jak GS6-53DZ (limit ok. 400-500 Nm), ale do lżejszych aut i "podstawowego" 1JZ (ok. 350-400 KM) wystarczy w zupełności.

Wskazówka: Decydując się na adapter, pamiętaj, że kluczem jest nie tylko "kryza" (adapter plate), ale przede wszystkim odpowiednie koło zamachowe (Custom Flywheel). PMC Motorsport produkuje dedykowane koła pod rozrusznik Toyoty, co sprawia, że całość pasuje plug-and-play, eliminując konieczność spawania dzwonów skrzyń.

10. Alternatywy dla JZ: Co zamiast Legendy?

Ceny swapów 2JZ-GTE osiągają absurdy (10-15 tys. Euro). Co wybrać, żeby nie wydać worka pieniędzy i zobaczyć na hamowni ponad 500 koni?

• BMW M50/M52/M54 (Turbo): "Niemiecki 2JZ". Tanie i łatwo dostępne silniki montowane w wielu modelach BMW. M50 (żeliwo) znosi 500 do 700 KM po zakuciu, świetnie brzmi i ma duży rynek częśći zamiennych.

• BMW B58 (3.0 Turbo): Duchowy następca JZ (znany z nowej Supry). Dzięki budowie „closed deck”, dopracowaniu konstrukcji i pełnego wykorzystaniu potencjału nowoczesnej technologii, ten silnik osiąga 500 KM+ po samym tuningu softem. To zdecydowanie przyszłość tuningu i jednostka, która już zaczyna dominować motorsport. Najlepsze buildy osiągają już moce ponad 1500 koni .

• Nissan RB25/RB26: Odwieczny rywal. Brzmi wspaniale, ale jest dużo droższy w serwisie i ma słabszy układ olejowy. Ma również mniejszy rynek części zamiennych.

• LS (GM V8): Najtańsze konie mechaniczne, wśród silników o dużej pojemności. Nie był to silnik projektowany do motorsportu, tylko ciężarówki – nie oferuje takiej dynamiki wkręcania się na obroty, choć nadrabia potężnym rykiem, ogromnym rynkiem części zamiennych i pancerną budową.

• Honda K24 + turbo: Budżetowa opcja na 500 koni, jednak na tym jego potencjał na seryjnych podzespołach praktycznie się kończy. Bardzo szybko się wkręca, ma ogromny rynek tanich i dostępnych jednostek oraz bazę wiedzy. Niestety, nadal brzmi jak Honda, nie jak potwór z 6/8 cylindrami. 

2JZ – więcej niż silnik

Wybór silnika 1JZ lub 2JZ w dzisiejszych czasach to coś więcej niż czysta kalkulacja ekonomiczna. BMW M50 zrobi to taniej, LS V8 prościej. Ale JZ to arystokracja tuningu. To silnik, który nobilituje każdy samochód. Jego dźwięk, dostępność części i 30 lat historii sprawiają, że mimo upływu lat, wciąż jest to król. Biorąc pod uwagę kierunek, w którym zmierza współczesna motoryzacja, ten król nigdy nie zejdzie z tronu.