Specjalnie dla flagowej limuzyny Lexus LS 400 stworzono od podstaw wolnossÄ…cy, czterolitrowy (3968 cm³) silnik 1UZ-FE. W pracach nad nim uczestniczyli specjaliÅ›ci od silników wyÅ›cigowych, co widać po konstrukcji jednostki – krótki skok tÅ‚oka (Å›rednica 87,5 mm, skok 82,5 mm) jest charakterystyczny dla silników wyczynowych, a gniazda Å‚ożysk gÅ‚ównych waÅ‚u korbowego mocowane sÄ… szeÅ›cioma Å›rubami. Zastosowano aluminiowy blok z żeliwnymi tulejami cylindrów, aluminiowÄ… gÅ‚owicÄ™, stalowe korbowody i waÅ‚ korbowy podparty na piÄ™ciu Å‚ożyskach, tÅ‚oki z hipereutektycznego stopu aluminium z dużą zawartoÅ›ciÄ… krzemu, 32 zawory i cztery waÅ‚ki rozrzÄ…du napÄ™dzane paskami zÄ™batymi. Przy stopniu sprężania 10:1 uzyskano moc 191 kW (260 KM) i moment obrotowy 353 Nm.
Podczas tworzenia nowego silnika V8 przetestowano 873 prototypy. Efektem tych wysiÅ‚ków, który Å›wiat poznaÅ‚ po premierze Lexusa LS 400 w 1989 roku, staÅ‚a siÄ™ dynamiczna jednostka o wyjÄ…tkowej kulturze pracy. Wibracje ograniczono do minimum dziÄ™ki idealnemu wyważeniu podzespoÅ‚ów i obniżeniu tolerancji wykonania elementów o 50%. Skuteczność tych zabiegów najlepiej ilustrowaÅ‚ kultowy film z piramidÄ… kieliszków ustawionych na masce Lexusa LS 400, utrzymujÄ…cÄ… siÄ™ bez ruchu w caÅ‚ym zakresie obrotów.
Doskonalenie
W kolejnych latach silnik stworzony dla Lexusa LS 400 byÅ‚ ewolucyjnie doskonalony. W roku 1995 wprowadzono lżejsze tÅ‚oki i korbowody, a stopieÅ„ sprężania zwiÄ™kszono do 10,4:1, dziÄ™ki czemu moc wzrosÅ‚a do 195 kW (265 KM) przy 5400 obr./min, a moment obrotowy do 365 Nm przy 4400 obr./min. Dwa lata później wprowadzono ukÅ‚ad sterowania zmiennymi fazami rozrzÄ…du VVT-i i podniesiono stopieÅ„ sprężania do 10,5:1, uzyskujÄ…c moc 216 kW przy 5900 obr./min oraz moment obrotowy 407 Nm przy 4100 obr./min.
Czterolitrowa jednostka V8 posÅ‚użyÅ‚a również do napÄ™du sportowego coupé Lexus SC 400, a także do Å›redniej wielkoÅ›ci sedana Lexus GS 400. W latach 1998-2000 silnik ten utrzymywaÅ‚ siÄ™ na liÅ›cie 10 najlepszych silników Ward’s Auto.
Więcej mocy
Dla wprowadzonej w roku 2000 trzeciej generacji flagowej limuzyny, Lexusa LS 430, opracowano zupeÅ‚nie nowy silnik serii UZ – 3UZ-FE. ÅšrednicÄ™ tÅ‚oka zwiÄ™kszono do 91 mm, pozostawiajÄ…c dotychczasowy skok tÅ‚oka 82,5 mm – pojemność skokowa wzrosÅ‚a do 4292 cm³, moc do 224 kW (305 KM) przy 5600 obr./min, a maksymalny moment obrotowy do 441 Nm przy 3400 obr./min. Jak na owe czasy, jednostka odznaczaÅ‚a siÄ™ niskÄ… emisjÄ… niepożądanych substancji – Lexus LS 430 uzyskaÅ‚ certyfikat ULEV (Ultra Low Emissions Vehicle) jako jeden z pierwszych samochodów z benzynowym silnikiem V8.
CiekawostkÄ… jest fakt, że w 1997 roku powstaÅ‚a certyfikowana lotnicza wersja silnika, dziÄ™ki wzbogaceniu o podwójne turbodoÅ‚adowanie rozwijajÄ…ca moc 270 kW (367 KM), a rok później w oparciu o czterolitrowe V8 Lexusa opracowano silnik jachtowy o mocy 224 kW (305 KM).
Na trudny teren
W oparciu o silnik stworzony dla prestiżowej limuzyny Lexus LS opracowano wersjÄ™ 2UZ-FE przeznaczonÄ… dla luksusowych samochodów terenowych, odznaczajÄ…cÄ… siÄ™ dużym momentem obrotowym przy niskich obrotach. W przeciwieÅ„stwie do pierwowzoru, dla zwiÄ™kszenia wytrzymaÅ‚oÅ›ci blok silnika wykonano z żeliwa. Analogicznie jak w 1UZ-FE, zastosowano aluminiowe gÅ‚owice, odlewany z aluminium kolektor dolotowy, po cztery zawory na cylinder i wielopunktowy wtrysk paliwa.
Przy Å›rednicy tÅ‚oka 94 mm i skoku 84 mm, w zależnoÅ›ci od wariantu jednostka rozwijaÅ‚a moc do 202 kW (275 KM) przy 4800 obr./min i maksymalny moment obrotowy 427 Nm przy 3400 obr./min. Silnik stosowany byÅ‚ w najwiÄ™kszym, flagowym SUV-ie Lexusa – LX 470, nieco mniejszym terenowym Lexusie GX 470, a także w Toyocie Land Cruiser.
LS 460
Wraz z czwartÄ… generacjÄ… Lexusa LS, w 2006 r. na rynek trafiÅ‚ nowy silnik V8 – 1UR-FSE o pojemnoÅ›ci skokowej 4,6 litra (4608 cm³), Å›rednicy tÅ‚oka 94 mm i skoku tÅ‚oka 83 mm. Wyposażono go w bezpoÅ›redni wtrysk paliwa D4-S i podwójny ukÅ‚ad sterowania fazami rozrzÄ…du VVT-iE. InteresujÄ…cÄ… nowoÅ›ciÄ… byÅ‚o też zastosowanie drążonych waÅ‚ków rozrzÄ…du dla zmniejszenia masy. W procedurze kontroli jakoÅ›ci odlewanych elementów silnika wprowadzono sprawdzanie metodÄ… tomografii komputerowej. Moc maksymalna jednostki wynosiÅ‚a 287 kW przy 6400 obr./min, a maksymalny moment obrotowy – 500 Nm przy 4100 obr./min.
Wyczynowe V8
W styczniu 2007 roku w Detroit zaprezentowano wyczynowÄ… wersjÄ™ popularnego kompaktowego sedana Lexus IS, oznaczonÄ… IS F. Specjalnie dla tego modelu opracowano caÅ‚kowicie nowy, piÄ™ciolitrowy, wolnossÄ…cy silnik V8 o symbolu 2UR-GSE, Å›rednicy tÅ‚oka 94 mm i skoku 89,5 mm. 32-zaworowÄ… jednostkÄ™ o pojemnoÅ›ci skokowej 4969 cm³ zaopatrzono w opracowane z udziaÅ‚em firmy Yamaha gÅ‚owice o wysokim przepÅ‚ywie gazów, tytanowe zawory dolotowe, pokrywy zaworów ze stopu magnezowego oraz ukÅ‚ad dolotowy o zmiennej geometrii. UkÅ‚ad wtryskowy D4-S może realizować zarówno wtrysk poÅ›redni, jak i bezpoÅ›redni, a ukÅ‚ad sterowania zmiennymi fazami rozrzÄ…du VVT-i ma elektrycznÄ… korekcjÄ™ faz zaworów dolotowych VVT-iE.
Silnik zastosowany w Lexusie IS-F miaÅ‚ stopieÅ„ sprężania 11,8:1, moc 311 kW (423 KM) przy 6600 obr./min i maksymalny moment obrotowy 505 Nm przy 5200 obr./min. Po zwiÄ™kszeniu stopnia sprężania do 12.3:1, dziÄ™ki czemu moc wzrosÅ‚a do 348 kW (477 KM) przy 7100 obr./min, a maksymalny moment obrotowy do 530 Nm przy 4800-5600 obr./min, jednostka ta trafiÅ‚a w 2014 roku do modelu RC-F, a w roku 2015 również do Lexusa GS-F.
Pięć litrów dla LC 500
Stworzony dla wyczynowych Lexusów serii F silnik 2UR-GSE zaadaptowano dla nowego, flagowego coupé Lexus LC. Zastosowanie lżejszych korbowodów z kutej stali oraz tytanowych zaworów dolotowych i wylotowych umożliwiÅ‚o zwiÄ™kszenie maksymalnej prÄ™dkoÅ›ci obrotowej silnika do 7300 obr./min dziÄ™ki obniżeniu masy części ruchomych. Maksymalna moc 348 kW (477 KM) rozwijana jest przy 7100 obr./min, a maksymalny moment obrotowy w zakresie od 4800 do 5600 obr./min. Przy znakomitych osiÄ…gach silnik odznacza siÄ™ umiarkowanym apetytem na paliwo, przechodzÄ…c przy mniejszych obciążeniach w oszczÄ™dny cykl Atkinsona.
Hybryda z V8
PiÄ™ciolitrowe V8 znalazÅ‚o także zastosowanie w hybrydowej odmianie czwartej generacji flagowej limuzyny Lexusa, LS 600h. W tym wariancie moc maksymalnÄ… zredukowano do 294 kW przy 6400 obr./min, a maksymalny moment obrotowy do 520 Nm przy 4000 obr./min. CaÅ‚kowita moc hybrydowej jednostki napÄ™dowej, w której silnik spalinowy wspomagany jest przez silnik elektryczny, wynosi 327 kW (445 KM), przy znacznie zmniejszonym zużyciu paliwa i emisji niepożądanych substancji.
Od V8 do V6
Wszystko wskazuje na to, że wolnossÄ…ce silniki V8 Lexusa osiÄ…gnęły już szczyt swego rozwoju – w najnowszej generacji flagowego Lexusa LS 500 wolnossÄ…cÄ… ósemkÄ™ po raz pierwszy zastÄ…piÅ‚ 3,5-litrowy silnik V6 twin turbo V35A-FTS o mocy 309 kW (420 KM) i maksymalnym momencie obrotowym 600 Nm. Silnik V6 zastÄ…piÅ‚ również V8 w hybrydowej jednostce napÄ™dowej Lexusa LS 500h – sercem ukÅ‚adu Multi Stage Hybrid Drive, zastosowanego również w hybrydowym coupé Lexus LC 500h, jest 3,5-litrowy, zdolny do pracy w cyklu Atkinsona, wolnossÄ…cy 8GR-FXS.