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Motores Toyota - Diesel Serie GD
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Los motores GD introducidos en 2015 como reemplazo de la obsoleta serie KD, los
motores diesel más populares de Toyota. Aplicaciones: Land Cruiser Prado, familia
HiLux (Fortuner, Innova), familia Hiace (RegiusAce, Mazda Bongo Brawny). Con este
motor Toyota devuelve los turismos diésel al mercado nacional.
Edición actualizada: se agregó información sobre la versión forzada 1GD-FTV tipo'20.
Especificaciones
Motor mecánico
LA TEMPORADA DE LOS
NUEVOS COMIENZOS
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Todos los modelos 1GD para Prado y Hiace están equipados con ejes de equilibrio
accionados por cadena desde el cigüeñal. A diferencia de KD, los equilibradores se
encuentran en una caja separada debajo del bloque. Para la familia Hilux, los
equilibradores no se utilizaron para el tipo'15, pero aparecieron para el tipo'20.
1 - cadena , 2 - piñón equilibrador, 3 - caja superior, 4 - eje de equilibrio 1, 5 - carcasa inferior, 6 - eje de equilibrio 2
La ranura para el anillo de compresión superior tiene inserto de niresist, hay canal de
refrigeración en el interior de la cabeza del pistón y de reducción de fricción
recubrimiento de polímero se aplica en la falda. La parte superior del pistón está
recubierta con una capa aislante (la designación de Toyota - "SiRPA", de hecho, la
película de un óxido de aluminio anódico poroso, endurecido por Perhidropolisilazano).
Los pistones están conectados a las varillas con pasadores completamente flotantes.
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Tipo'15. 1 - pistón, 2 - canal de enfriamiento, 3 - inserto de ni-resist, 4 - anillo de compresión superior, 5 - anillo de
compresión inferior, 6 - anillo raspador de aceite. a - capa de polímero, b - capa de PVD
En el tipo '20, se cambió la forma del pistón y el anillo de compresión superior obtuvo
un recubrimiento adicional de DLC.
Tipo'20. 1 - pistón, 2 - canal de enfriamiento, 3 - inserto de ni-resist, 4 - anillo de compresión 1, 5 - anillo de compresión
2, 6 - anillo de aceite. a - recubrimiento de resina, b - recubrimiento PVD, c - recubrimiento DLC
1 - árbol de levas de escape , 2 - balancín, 3 - ajustador del juego de válvulas, 4 - paso de aceite, 5 - árbol de levas de
admisión, 6 - bola de retención, 7 - resorte, 8 - émbolo, 9 - resorte del émbolo
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1 - árbol de levas de escape , 2 - balancín, 3 - ajustador del juego de válvulas, 4 - paso de aceite, 5 - árbol de levas de
admisión, 6 - bola de retención, 7 - resorte, 8 - émbolo, 9 - resorte del émbolo
Mecanismo de válvulas - DOHC 16V: doble árbol de levas en la culata y cuatro válvulas
por cilindro. Hay ajustadores de válvula y balancines de rodillo en el mecanismo de la
válvula.
1 - guía de cadena 2, 2 - piñón del árbol de levas, 3 - tensor de cadena 2, 4 - deslizador de cadena 2, 5 - deslizador de
cadena 1, 6 - tensor de cadena 1, 7 - amortiguador de cadena 1, 8 - cadena 1, 9 - amortiguador de cadena 2, 10 -
cadena 2, 11 - válvula de escape, 12 - válvula de admisión, 13 - árbol de levas de admisión, 14 - árbol de levas de
escape, 15 - balancín, 16 - ajustador de válvula
Existe una opción para el tipo'20 donde el asiento del resorte y el sello del vástago de
la válvula están integrados.
1 - tensor de correa, 2 - bomba de agua, 3 - cigüeñal, 4 - compresor, 5 - alternador, 6 - bomba de dirección asistida
Lubricación
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1 - enfriador de aceite, 2 - bomba de aceite, 3 - filtro de aceite, 4 - colador de aceite, 5 - boquilla de aceite
El tipo'20 utiliza una bomba de aceite de 2 etapas: la válvula controla un manguito que
regula la presión de alivio de la bomba, por lo que en el modo de alta presión
funcionan las boquillas de aceite del pistón.
1 - sensor de presión de aceite, 2 - OSV, 3 - bomba de aceite, 4 - ECM. b - de verificación de la válvula, c - manga, d -
primavera, e - guía, f - tapón, g - válvula de alivio, h - del cárter de aceite, i - a agujero de aceite principal, j - rotor de
bomba de aceite
Modo de alta presión (válvula apagada). No se suministra aceite a la parte trasera del
manguito, el manguito es empujado hacia abajo por la presión de descarga, bajando el
orificio de alivio y aumentando la fuerza del resorte requerida para abrir la válvula de
alivio . La presión de apertura aumenta, aumentando la presión de descarga.
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a - manguito, b - desde el cárter de aceite, c - al orificio de aceite principal, d - lado de descarga, e - lado de succión, f -
presión de aceite, g - velocidad del motor, h - presión de apertura del chorro de aceite del pistón
Modo de baja presión (válvula encendida). Se suministra aceite a la parte posterior del
manguito, el manguito es empujado hacia arriba por la presión de descarga, elevando
la posición del orificio de alivio y disminuyendo la fuerza del resorte requerida para
abrir la válvula de alivio. La presión de apertura disminuye, disminuyendo la presión de
descarga.
a - manguito, b - desde el cárter de aceite, c - al orificio de aceite principal, d - lado de descarga, e - lado de succión, f -
presión de aceite, g - velocidad del motor, h - presión de apertura del chorro de aceite del pistón
Enfriamiento
1 - tanque de reserva del radiador, 2 - radiador, 3 - turbocompresor, 4 - tubo de agua de turbo, 5 - termostato, 6 -
entrada de agua, 7 - enfriador de aceite, 8 - cuerpo del acelerador diesel, 9 - válvula de derivación del enfriador EGR,
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10 - EGR válvula de control, 11 - enfriador de EGR, 12 - salida de agua, 13 - soporte del inyector
Admisión y escape
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refrigeración por agua.
- A baja carga y baja velocidad del motor, el actuador mueve el anillo de control y gira
las paletas conectadas de manera pivotante a la posición parcialmente cerrada. Esto
aumenta la velocidad del gas que ingresa a la turbina, aumenta la presión de
sobrealimentación y aumenta el par motor.
1 - paleta de boquilla, 2 - rueda de turbina, 3 - brazo de transmisión, 4 - brazo de transmisión, 5 - anillo unísono, 6 -
varillaje
- A alta carga y alta velocidad, las paletas se mueven a la posición abierta, lo que
permite mantener la presión de sobrealimentación deseada y reducir la resistencia en
el escape.
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1 - paleta de boquilla, 2 - rueda de turbina, 3 - brazo de transmisión, 4 - brazo de transmisión, 5 - anillo unísono, 6 -
varillaje
Aire IC. 1 - filtro de aire , 2 - intercooler, 3 - turbocompresor, 4 - cuerpo del acelerador, 5 - colector de admisión
Agua IC. 1 - intercooler , 2 - filtro de aire, 3 - turbocompresor, 4 - cuerpo del acelerador, 5 - colector de admisión
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1 - intercooler. a - del radiador de refrigeración del intercooler, b - al depósito de reserva del intercooler
1 - sensor de posición del acelerador , 2 - motor de control del acelerador, 3 - válvula de aceleración diesel, 4 - ECM
Sistema de combustible (tipo'15). 1 - riel común, 2 - sensor de presión de combustible, 3 - ECM, 4 - sensor de posición
del cigüeñal, 5 - sensor de posición del árbol de levas, 6 - válvula de control (IMV / SCV), 7 - bomba de suministro, 8 -
inyector de combustible de escape, 9 - filtro de combustible presurizado, 10 - filtro de combustible, 11 - tanque de
combustible, 12 - inyector, 13 - válvula de descarga de presión. a - alta presión, b - presión de alimentación, c -
succión, d - retorno
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ECD (tipo'15). 1 - válvula de descarga de presión, 2 - sensor de posición del árbol de levas, 3 - sensor de temperatura
del refrigerante, 4 - turbocompresor (VGT), 5 - bomba de suministro, 6 - cuerpo del acelerador, 7 - válvula de
conmutación de vacío (soportes activos), 8 - EGR VSV, 9 - control de turbulencia VSV, 10 - sensor de presión de
combustible, 11 - sensor de temperatura del aire, 12 - sensor de presión turbo, 13 - válvula de control EGR, 14 -
sensor de posición del cigüeñal, 15 - inyector
ECD (tipo'20), con DPF y con SCR. 1 - sensor de temperatura del aire de admisión (intercooler), 2 - sensor de
temperatura del refrigerante del motor (intercooler), 3 - sensor de posición de la leva, 4 - válvula de descarga de
presión, 5 - turbocompresor, 6 - sensor de temperatura del refrigerante del motor, 7 - bomba de inyección, 8 - sensor
de temperatura del aire de admisión, 9 - cuerpo del acelerador, 10 - válvula de conmutación de vacío, 11 - sensor de
presión turbo, 12 - inyector, 13 - válvula de control EGR, 14 - sensor de posición del cigüeñal, 15 - sensor de NOx 1,
16 - sensor de temperatura de los gases de escape 3, 17 - sensor de presión diferencial, 18 - sensor de temperatura
de los gases de escape 2, 19 - sensor de temperatura de los gases de escape, 20 - inyector de adición de combustible
de escape
La inyección se puede realizar varias veces en el ciclo: dos piloto corto (antes del PMS
de la carrera de compresión), principal (PMS de la carrera de compresión y el inicio de
la carrera de expansión), posinyección (en la carrera de expansión).
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- posición del acelerador (efecto Hall)
- posición del acelerador (efecto Hall)
- presión diferencial de DPF
- temperatura de los gases de escape - tipo termistor, ubicado antes del DOC, antes
del DPF, después del DPF, después del catalizador SCR
- relación aire-combustible , después del DPF
- NOx, en tubo de escape central
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Bomba de suministro de alta presión: tipo HP5S, consta de árbol de levas, émbolo,
válvula de retención, bomba de alimentación y válvula de control. Las versiones más
simples sin DPF no tienen sección adicional de baja presión.
1 - válvula de control, 2 - émbolo, 3 - resorte, 4 - seguidor, 5 - rodillo, 6 - árbol de leva, 7 - leva doble, 8 - bola de
retención. a - al inyector de adición de combustible de escape y al filtro de combustible presurizado, b - puerto de
retorno de combustible (al filtro de combustible presurizado), c - puerto de entrada de combustible (desde el tanque de
combustible), d - al riel común
La leva giratoria a través del seguidor mueve el émbolo hacia arriba. Si la válvula de
control está cerrada, la presión aumenta y el combustible de la bomba fluye hacia el
riel. El ECM controla la sincronización del cierre de la válvula de control y, por lo tanto,
proporciona un nivel objetivo de presión en el riel de combustible. Si la leva no empuja
el émbolo, la fuerza del resorte lo devuelve hacia abajo .
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1 - válvula de control , 2 - émbolo, 3 - resorte, 4 - seguidor, 5 - rodillo, 6 - leva doble
El funcionamiento del inyector tiene alguna diferencia con los motores diesel common
rail de Toyota anteriores:
- Cuando está cerrada, la válvula está sujeta por un resorte. La presión en la cámara
de control es alta. La presión del combustible que actúa en la parte inferior de la aguja
no es suficiente para abrirla.
- Cuando el suministro de corriente a la bobina, la válvula abre el canal a través del
cual se descarga el combustible de la cámara de control. Debido a que surge una
diferencia de presión, la aguja del inyector se abre y se inyecta combustible.
- Después de cerrar la válvula de corte de corriente. La placa de control se mueve
hacia abajo y el combustible a alta presión llena la cámara de control y actúa sobre la
aguja. La aguja se cierra y la inyección de combustible se detiene. Después de la
compensación de presión en la cámara de control, la placa de control se mueve hacia
arriba mediante un resorte.
1 - válvula de control , 2 - orificio de salida, 3 - placa de control, 4 - orificio de entrada, 5 - cámara de control. a - antes
de la inyección, b - inyección, c - después de la inyección
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para la combustión del hollín acumulado.
1 - ECM, 2 - inyector, 3 - sensor de presión de combustible, 4 - cámara de control, 5 - aguja de boquilla. a - señal de
funcionamiento, b - señal de presión de combustible, c - cada inyector, d - comunicación del inyector (señal de
temperatura del combustible y comunicación del ic de memoria ), e - retroalimentación, f - señal de comando, g -
cuando no hay inyección, h - cuando la corriente eléctrica comienza a fluir, i - cuando comienza la inyección, j - cuando
se alcanza la tasa de inyección máxima, k - cuando se detiene el flujo de corriente eléctrica, l - cuando se reduce la
tasa de inyección, m - cuando se detiene la inyección
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1 - inyector de adición de combustible de escape, 2 - sensor de temperatura de los gases de escape 3, 3 - convertidor
del colector de escape (DOC - catalizador de oxidación + DPF), 4 - sensor de temperatura de los gases de escape 2, 5
- sensor de relación aire-combustible, 6 - cuerpo del acelerador, 7 - válvula de conmutación de vacío, 8 - válvula de
derivación del enfriador de EGR, 10 - enfriador de EGR, 11 - sensor de temperatura de los gases de escape 1
• EGR (recirculación de gases de escape): deriva una parte de los gases de escape a la
entrada para reducir la temperatura máxima en el cilindro y reducir las emisiones de
óxidos de nitrógeno. Válvula EGR - controlada electrónicamente, con motor DC y
sensor de posición sin contacto ( efecto Hall ).
1 - bloque de cilindros, 2 - colector de escape, 3 - DOC, 4 - bomba de vacío, 5 - válvula de conmutación de vacío, 6 -
enfriador de EGR, 7 - actuador de la válvula de derivación del enfriador de EGR, 8 - válvula de derivación del enfriador
de EGR, 9 - posición de la válvula de EGR sensor, 10 - motor de la válvula EGR, 11 - válvula de control de EGR, 12 -
motor del acelerador, 13 - válvula del acelerador, 14 - sensor de posición del acelerador, 15 - ECM, 16 - sensor de
posición del cigüeñal, 17 - sensor del pedal del acelerador, 18 - temperatura del refrigerante sensor, 19 - sensor de
presión turbo, 20 - sensor de temperatura del aire, 21 - medidor de flujo de aire
Para evitar un enfriamiento excesivo de los gases de escape a baja carga, la válvula del
enfriador de EGR envía el flujo de gas a un desvío del radiador.
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La regeneración pasiva del DPF se puede realizar por sí misma bajo la condición de
gases de escape de alta temperatura.
C - "DPF FULL MANUAL REGENERATION REQUIRED SEE OWNER'S MANUAL", D - "DPF FULL VISIT YOUR
DEALER", E - MIL + "DPF FULL VISIT YOUR DEALER"
• SCR (reducción catalítica selectiva): se utiliza para reducir el contenido de NOx en los
gases de escape para las normas de emisión Euro 6 mediante la inyección de una
solución de urea.
Después de la inyección de la solución, el agua se vaporiza, luego la urea se disocia en
ácido isociánico y amoníaco por hidrólisis.
CO(NH2)2 > NH3 + HNCO
A alta temperatura, el ácido isociánico , a su vez, se disocia en dióxido de carbono y
amoníaco por hidrólisis.
HNCO + H2O > NH3 + CO2
El amoníaco se acumula en el catalizador y reacciona con los óxidos de nitrógeno de
los gases de escape, lo que da como resultado nitrógeno y agua puros.
NO + NO2 + 2NH3 > 2N2 + 3H2O
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1 - inyector de urea, 2 - catalizador SCR, 3 - catalizador de deslizamiento de amoníaco (ASC), 4 - tubo / calentador de
urea, 5 - tanque de urea, 6 - bomba de urea, 7 - unidad de control de la bomba de urea, 8 - ECU de entrada central, 9 -
ECM, 10 - Medidor combinado, 11 - Sensor de NOx, 12 - Sensor de temperatura de los gases de escape 4, 13 - Bus
CAN 2, 14 - Bus CAN L
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Equipo eléctrico
Motores para Prado equipados con soportes activos para ajustar la fuerza de
amortiguación.
1 - bomba de vacío, 2 - soportes activos, 3 - VSV, 4 - ECM, 5 - velocidad del vehículo, 6 - velocidad del motor, 7 -
válvula en ON, 8 - válvula en OFF
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- Con el motor en ralentí y el vehículo a baja velocidad, vacío de la bomba
suministrada por VSV al diafragma, que se mueve y abre canales adicionales para el
fluido dentro del soporte. Esto permite una amortiguación más eficiente de las
vibraciones del motor.
- Excepto en ralentí, el ECM conmuta VSV quitando el vacío del diafragma. Entonces, el
fluido circula solo a través de un canal con una resistencia relativamente grande.
2GD-FTV tipo'20
Experiencia
• [02] Entrada de polvo en el conducto de admisión aguas abajo del filtro de aire. El
resultado: sensor MAF contaminante, pérdida de energía y otros errores. El fabricante
no reconoce el defecto , pero el fenómeno se menciona indirectamente en la TSB (EG-
00119T-TME).
• [03] En los primeros coches con SCR, la pestaña del inyector de AdBlue colapsaba
debido a la corrosión. Prescripción: reemplace el conjunto del tubo de escape
delantero. Descrito en el retiro # 4035 (13.04.2017).
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• [05] Se declara la campaña de servicio para Land Cruiser Prado, Hiace , Regius Ace,
fabricado en Japón , producido en marzo-junio de 2019 y equipado con motores 1GD-
FTV (campaña UGG45, TSB 19SMD-064 / retirada # 4571). Defecto: par de apriete
incorrecto de la tubería de combustible entre la bomba de combustible de alta presión
y el riel común, lo que causa aflojamientos de la sujeción de la tubería y fugas de
combustible. Receta: reemplace el tubo de combustible y la abrazadera.
• [06] Aparecen los DTC P24B1, P24B0, P24C6 debido a un mal funcionamiento del
sensor de PM. Prescripción: reemplazo del sensor y recalibración de la unidad de
control. Descrito en TSB EG-00351T-TME.
• [07] Aparece los DTC P2463 / P2458 debido a la obstrucción del orificio del inyector
adicional de combustible. Prescripción - reemplazo del soporte del inyector y
recalibración de la unidad de control. Descrito en TSB EG-00350T-TME (v4
17.01.2022).
• [08] Aparece el DTC P229E12 debido a un mal funcionamiento del sensor de NOx.
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Prescripción - sustitución del sensor y reprogramación de la centralita. Descrito en
TSB EG-00491T-TME (27.11.2020).
• [09] DTC P24C601, P24AE14 aparece debido a un mal funcionamiento del sensor
PM. Prescripción - sustitución del sensor (894A0-71010) y reprogramación de la
centralita. Descrito en TSB EG-00497T-TME (08.12.2020) para Hilux con 2GD-FTV.
• [10] La nueva bomba de aceite tipo '20 comenzó con un problema: MIL encendido y
aparece el DTC P052477 (presión baja de la bomba de aceite). La solución es la más
simple: reprograme la unidad de control para cambiar el umbral de presión para la
detección de códigos. Descrito en TSB EG-00545T-TME (15.04.2021).
• [11] Los códigos fantasma P023A* (bomba del intercooler) aparecen debido a la
entrada de agua en el mazo de cables principal del compartimiento del motor (Hilux,
TSB BE-00566T-TME, 17.06.2021).
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