Двигатель 3s fe: технические характеристики. устройство и тюнинг мотора

Основные поломки и способы их устранения

Характерными неисправностями для двигателя 3S-FE без учета датчиков и регуляторов бортовой системы ЭБУ, которые могут на него крепиться, являются:

Ремонт двигателя

Тюнинг 3S-FE

Как и большинство силовых агрегатов других мировых производителей, двигатель 3-С-ФЕ можно тюнинговать. Вкратце перечислим, что придется доработать, чтобы повысить мощность движка:

1. Заменить распредвалы на спортивные варианты.
2. Заменить поршни на более легкие по весу.
3. Заменить на более производительные форсунки и бензонасос на более мощный.

Форсированный мотор «жрет» много бензина. Для того, чтобы выдавалась увеличенная мощность, устройству требуется сжигать намного больше топлива.

Последний год, когда с завода в Японии шли машины с двигателями 3S-FE, был 2001. Но, эти автомашины Тойота разных моделей успешно эксплуатируются до сих пор.

Достоинства и недостатки

С момента выпуска силовой установки, мотор использовался на различной технике. Популярность обусловлена преимуществами характеристик и простотой, а так же степенью надёжности составных частей механизма.

Преимущества:

• Наличие выточки в поршнях под клапана, что исключает встречу деталей при обрыве ремня;
• Двигатель не требователен к горючему, работает на бензине АИ-92, АИ-95;
• Капитальный ремонт двигателя по желанию выполняется самостоятельно;
• Ресурс двигателя превышает 300000 километров.

Недостатки:

• Много поколений двигателя, сложность подбора необходимых запасных частей;
• Применение EGR клапана на поздних моделях двигателя, деталь часто загрязняется и заклинивает;
• Сложность регулировки клапанов на моделях без изменения фаз распределения газа.

Регламент техобслуживания

Производитель рекомендует для обеспечения максимального ресурса, особенно на машинах, выпущенных после 1996 года, соблюдать регламент ТО, так как капитальный ремонт для них невозможен. В таблице приведена периодичность замены расходников:

Преимущества двигателя 3S-FSE – в чем плюсы?

Замена ГРМ производится 1 раз в 90-100 тысяч км пробега. Это стандартный вариант, здесь стоит практичный и простой ремень, нет никаких проблем, характерных для цепи. Метки выставляются по мануалу, ничего выдумывать не нужно. Катушка зажигания взята с донора FE, она простая и работает долго без особых проблем.

В распоряжении данного силового агрегата находится несколько важных систем:

• хороший генератор и в общем неплохое навесное оборудование, которое не вызывает проблем в эксплуатации;
• пригодная к обслуживанию система ГРМ – достаточно взвести натяжной ролик, чтобы еще больше продлить работу ремня;
• простая конструкция – на станции могут проверить двигатель вручную или считать коды ошибок с компьютерной системы диагностики;
• надежная поршневая группа, которая известна отсутствием проблем даже при больших нагрузках;
• удачно подобранные характеристики АКБ, достаточно следовать заводским рекомендациям производителя.

То есть, мотор нельзя назвать некачественным и ненадежным, если учитывать его преимущества. В процессе эксплуатации также водители отмечают низкий расход топлива, если не давить на гашетку слишком сильно. Радует и местоположение основных сервисных узлов. До них довольно просто добраться, что несколько снижает стоимость и срок обслуживания во время регулярных ТО. Но ремонтировать в гараже собственными силами будет непросто.

Тюнинг

Увеличить мощностные и динамические характеристики можно двумя способами:

1. Изменения прошивки ЭСУД, в которую входит изменение настроек экологических выбросов выхлопных газов в атмосферу.
2. Установка турбированного элемента.

Однако большинство мастеров станций технического обслуживания советуют вместо доработки базовой головки расположения цилиндров, произвести ее замену на аналогичный элемент от силовой установки 3S-GE. Данный агрегат позволяет достичь большего открывания клапанов и увеличение объемов впрыска топлива, при этом расход топлива не изменится.

Конструктивно данные двигателя одинаковые, однако материалы исполнения их коленчатых валов отличаются. Поэтому замена блока впоследствии может привести к необходимости установки более прочного коленчатого вала.  Глядя на это, лучшим вариантом является приобретение силовой установки 3F-GE в сборе, а если и этой мощности недостаточно, то можно прибегнуть к варианту, с маркировкой 3S-GTE, имеющей в своем составе интеркуллер. В итоге можно получить классическую версию силового агрегата из линейки 3S.

Описание

Модификация 3S FE стала одной из первых у Toyota с непосредственной системой впрыска топлива. Использование инжектора позволило значительно улучшить мощностные характеристики нового мотора, улучшилась его работа на холостых оборотах, также в сравнении с карбюраторной версией этого двигателя существенно сократился расход топлива.

Сам мотор Toyota 3S FE является фактически усовершенствованной версией 3S, поэтому он сохранил легендарную надежность и относительную простоту конструкции.

• Рядная чугунная четверка отличалась повышенной устойчивостью к перегреву, а простота ее конструкции позволяла выполнять сервисные работы самому автовладельцу. Ремонт также не представлял сложности, поэтому его можно было провести в большинстве автомастерских.
• Ресурс двигателя 3S установлен на 300 тысяч километров пробега, но не редкость экземпляры автомобилей, которые смогли пройти более миллиона километров без проведенного капитального ремонта мотора.
• Особенностью этого силового агрегата является наличие двух катушек зажигания, что повышает качество воспламеняемости топливно-воздушной смеси. Двигатель 3S уверенно работает на 92 и 95 бензине. В зависимости от своей версии показатель мощности может колебаться от 115 до 130 лошадиных сил. Максимальный крутящий момент мотор показывает уже с самых низов, поэтому недостатка тяги автовладельцы не испытывали.
• Необходимо отметить и великолепные показатели экономичности этого мотора. При установке его на седан Toyota Camry автомобиль потреблял около 10 литров топлива в смешанном цикле, что является отличным показателем для тяжелого полноразмерного седана и двухлитрового двигателя. Необходимо сказать, что оптимальные топливно-экономичные и динамические показатели этот мотор показывает именно на 95 бензине.

• Одной из особенностей 16 клапанного двигателя 3S является использование специального механизма газораспределения, который состоит из двух небольших распредвалов, приводимых в действие ремнем, а не цепью, как на большинстве моделей двигателей Тойота.
• Комбинированная система смазки одновременно разбрызгивает масло и смазывает движущиеся элементы под большим давлением, что и позволяет обеспечить надежную и долговечную работу подвижных элементов мотора.
• Двигатель 3S использует полностью электронную систему зажигания, которая обеспечивает оптимальную тягу в максимально широком диапазоне оборотов.
• Двигатель 3S отличается топливной экономичностью, вне зависимости от октанового числа используемого топлива. Также отметим использование принудительной жидкостной системы охлаждения, которая отличается надежностью и позволяет избежать перегрева силового агрегата даже в условиях повышенных нагрузок на мотор.

НЕДОСТАТКИ

• Несмотря на все свои преимущества, в том числе непревзойденную надежность и долговечность, этот мотор имел один существенный недостаток – повышенную шумность. Такой повышенный шум был обусловлен конструктивными особенностями базового силового агрегата. В 1996 году была проведена модернизация мотора, которая позволила существенно снизить показатели шумности этого двигателя.
• В то же время появились проблемы с перегруженным ремнем ГРМ, который менять специалисты рекомендовали каждые 40-50 тысяч километров пробега.

Ремонт 3S-FE

Какие неисправности могут появляться в этом двигателе, рассмотрим в таблице ниже.

Тюнинг 3S-FE

Как и большинство силовых агрегатов других мировых производителей, двигатель 3-С-ФЕ можно тюнинговать. Вкратце перечислим, что придется доработать, чтобы повысить мощность движка:

1. Заменить распредвалы на спортивные варианты.
2. Заменить поршни на более легкие по весу.
3. Заменить на более производительные форсунки и бензонасос на более мощный.

Форсированный мотор «жрет» много бензина. Для того, чтобы выдавалась увеличенная мощность, устройству требуется сжигать намного больше топлива.

Последний год, когда с завода в Японии шли машины с двигателями 3S-FE, был 2001. Но, эти автомашины Тойота разных моделей успешно эксплуатируются до сих пор.

Устройство двигателя 3s fe

Конструкция мотора отличается надежностью. Производителем заявлен ресурс 300000 км. Реальный ресурс двигателя превышает этот показатель. Мотор неприхотлив к качеству топлива и хорошо работает независимо от условий эксплуатации.

Система охлаждения

Производитель оборудовал двигатель 3s fe, характеристики которого приведены выше, жидкостной системой охлаждения принудительного типа. Такая конструкция позволяет использовать автомобиль при различных нагрузках независимо от температуры окружающей среды. В качестве жидкости для охлаждения используется тосол или антифриз.

Движение жидкости в рубашке охлаждения осуществляется помпой.

Она закреплена отдельно на силовой установке при помощи болтов. Помпа имеет ременной привод от коленчатого вала. Остывание охлаждающей жидкости осуществляется в радиаторе. Движение воздушной массы через соты радиатора осуществляется при помощи вентилятора. Система охлаждения оснащена расширительным баком.

Газораспределительный механизм

Двигатель Тойота 3s fe имеет ГРМ с двумя распределительными валами кулачкового типа. Привод газораспределительного механизма ременной. Распределительные валы имеют верхнее расположение. Для корректировки теплового зазора предусмотрены гидрокомпенсаторы.

Перекрывание впускного и выпускного тракта осуществляется шестнадцатью клапанами. Такая конструкция повышает показатели мощности. Недостатком ГРМ является конструкция регулировки клапанов. Для регулировки предусмотрены специализированные шайбы. Регулировка осуществляется подбором шайб необходимой толщины.

Система смазки

Двигатель имеет систему смазки комбинированного типа. Движущиеся детали, работающие под большой нагрузкой, смазывается маслом под давлением. Газораспределительный механизм и другие детали, работающие под небольшой нагрузкой, смазываются путем разбрызгивания смазочного материала. Производитель рекомендует использовать смазочный материал вязкостью 5w30.

Нагнетание давления масла в систему осуществляется насосом шестеренчатого типа.

Для очистки смазки от крупных абразивных частиц маслоприемник насоса оборудован металлической сеткой. Очистка смазочного материала от мелких частиц и металлической стружки осуществляется  бумажным фильтрующим элементом.

Электроснабжение и запуск мотора

Управление  силовой установкой электронное. Блок управления получает сведения с различных датчиков, после обработки данных микропроцессор регулирует системы необходимые для нормальной работы силового агрегата.

Запуск двигателя осуществляется электрическим стартером. Управление электростартером дистанционное из кабины автомобиля. Электроснабжение силовой установки осуществляет аккумуляторная батарея напряжением 12в и генератор постоянного тока.

Описание маркировки

Маркировка 3s fe имеет следующую расшифровку:

• «3» – определяет объем силовой установки –  2  литра;
• «S» – расположение рабочих цилиндров – рядное;
• «F» – Количество клапанов на один рабочий цилиндр – 4;
• «E» – электронное управление топливной системой.

Описание

Модификация 3S FE стала одной из первых у Toyota с непосредственной системой впрыска топлива. Использование инжектора позволило значительно улучшить мощностные характеристики нового мотора, улучшилась его работа на холостых оборотах, также в сравнении с карбюраторной версией этого двигателя существенно сократился расход топлива.

Сам мотор Toyota 3S FE является фактически усовершенствованной версией 3S, поэтому он сохранил легендарную надежность и относительную простоту конструкции.

• Рядная чугунная четверка отличалась повышенной устойчивостью к перегреву, а простота ее конструкции позволяла выполнять сервисные работы самому автовладельцу. Ремонт также не представлял сложности, поэтому его можно было провести в большинстве автомастерских.
• Ресурс двигателя 3S установлен на 300 тысяч километров пробега, но не редкость экземпляры автомобилей, которые смогли пройти более миллиона километров без проведенного капитального ремонта мотора.
• Особенностью этого силового агрегата является наличие двух катушек зажигания, что повышает качество воспламеняемости топливно-воздушной смеси. Двигатель 3S уверенно работает на 92 и 95 бензине. В зависимости от своей версии показатель мощности может колебаться от 115 до 130 лошадиных сил. Максимальный крутящий момент мотор показывает уже с самых низов, поэтому недостатка тяги автовладельцы не испытывали.
• Необходимо отметить и великолепные показатели экономичности этого мотора. При установке его на седан Toyota Camry автомобиль потреблял около 10 литров топлива в смешанном цикле, что является отличным показателем для тяжелого полноразмерного седана и двухлитрового двигателя. Необходимо сказать, что оптимальные топливно-экономичные и динамические показатели этот мотор показывает именно на 95 бензине.

• Одной из особенностей 16 клапанного двигателя 3S является использование специального механизма газораспределения, который состоит из двух небольших распредвалов, приводимых в действие ремнем, а не цепью, как на большинстве моделей двигателей Тойота.
• Комбинированная система смазки одновременно разбрызгивает масло и смазывает движущиеся элементы под большим давлением, что и позволяет обеспечить надежную и долговечную работу подвижных элементов мотора.
• Двигатель 3S использует полностью электронную систему зажигания, которая обеспечивает оптимальную тягу в максимально широком диапазоне оборотов.
• Двигатель 3S отличается топливной экономичностью, вне зависимости от октанового числа используемого топлива. Также отметим использование принудительной жидкостной системы охлаждения, которая отличается надежностью и позволяет избежать перегрева силового агрегата даже в условиях повышенных нагрузок на мотор.

НЕДОСТАТКИ

• Несмотря на все свои преимущества, в том числе непревзойденную надежность и долговечность, этот мотор имел один существенный недостаток – повышенную шумность. Такой повышенный шум был обусловлен конструктивными особенностями базового силового агрегата. В 1996 году была проведена модернизация мотора, которая позволила существенно снизить показатели шумности этого двигателя.
• В то же время появились проблемы с перегруженным ремнем ГРМ, который менять специалисты рекомендовали каждые 40-50 тысяч километров пробега.

Регламент техобслуживания

Производитель рекомендует для обеспечения максимального ресурса, особенно на машинах, выпущенных после 1996 года, соблюдать регламент ТО, так как капитальный ремонт для них невозможен. В таблице приведена периодичность замены расходников:

Модификации двигателя Toyota 3S

1. 3S-FC — карбюраторная вариация двигателя, ставилась на дешевых версиях автомобилей Camry V20 и Holden Apollo. Степень сжатия 9.8, мощность 111 л. с. Двигатель производился с 1986 по 1991 годы, встречается редко.

2. 3S-FE — инжекторная версия и основной двигатель серии 3S. Использовались две катушки зажигания, есть возможность заливать 92-й бензин, но лучше 95. Степень сжатия 9.8, мощность от 115 л. с. до 130 л. с. в зависимости от модели и прошивки. Мотор устанавливался с 1986 по 2000 год, на все, что ездит.

3. 3S-FSE (D4) — первый тойотовский двигатель с непосредственным впрыском топлива. Имеется система изменения фаз газораспределения VVTi на впускном валу, впускной коллектор с регулируемым поперечным сечением каналов, поршни с выемкой для направления смеси, изменённые форсунки и свечи, электронная дроссельная заслонка, клапан EGR для повторного дожига отработанных газов. Степень сжатия 9.8, мощность 150 л. с. Несмотря на общую технологичность, данный мотор заслужил репутацию постоянно ломающегося и вечно проблемного движка, поломки ТНВД, EGR, проблемы с изменяемым впускным коллектором, который, время от времени, требует чистки, проблемы с катализатором, постоянно нужно следить и чистить форсунки, следить за состоянием свечей и т. д. Двигатель 3S-FSE устанавливался с 1997 года по 2003 год, когда был вытеснен новым 1AZ-FSE.

4. 3S-GE — усовершенствованная версия 3S-FE. Использовалась изменённая ГБЦ (разработана при участии специалистов из Yamaha), на поршнях GE имеются цековки и в отличие от большинства моторов, здесь обрыв ремня ГРМ не ведет ко встрече поршней и клапанов, отсутствовал клапан EGR. За все время выпуска, мотор 5 раз подвергался изменениям:

4.1 3S-GE Gen 1 — первая генерация, выпускалась до 89 года, степень сжатия 9.2, слабая версия развивала 135 л. с., более мощная, оснащенная регулируемым впускным коллектором T-VIS, до 160 л. с.

4.2 3S-GE Gen 2 — вторая версия GE мотора, выпускалась до 93 года, в ней регулируемый впускной коллектор T-VIS был заменен на ACIS. Валы фаза 244, подъём 8.5, степень сжатия 10, мощность подросла до 165 л. с.

4.3 3S-GE Gen 3 — третий вариант мотора, находился в производстве до 99 года, изменились распредвалы: для АКПП фаза 240/240 подъём 8.7/8.2, для МКПП фаза 254/240, подъём 9.8/8.2. Степень сжатия выросла до 10.3, мощность японской версии 180 л. с., экспортной 170 л. с.

4.4 3S-GE Gen 4 BEAMS/Red Top — четвёртое поколение, производившееся в 1997 году. Добавилась система изменения фаз газораспределения VVTi, увеличились впускные (с 33.5 до 34.5 мм) и выпускные каналы (с 29 до 29.5 мм), изменились распредвалы, теперь это 248/248 с подъёмом 8.56/8.31, степень сжатия 11.1, мощность достигла 200 л. с., на АКПП 190 л. с.

4.5 3S-GE Gen 5 — пятое, последнее поколение GE. Система изменения фаз газораспределения Dual VVT-i теперь на обоих валах, впускные и выпускные каналы как на Gen 1-3. Мощность 200 л. с.

Версия для МКПП имела широкие распредвалы, титановые клапаны, степень сжатия 11.5, увеличенные впускные (с 33.5 до 35 мм) и выпускные клапаны (с 29 до 29.5 мм). Мощность 210 л. с.

5. 3S-GTE. Параллельно с серией GE, производилась их турбо модификация — GTE.

5.1 3S-GTE Gen 1 — первая версия, выпускалась до 89 года. Представляет собой разжатый 3S-GE Gen1 до СЖ 8.5, с регулируемым впускным коллектором T-VIS, и установленной на него турбиной CT26. Мощность 185 л. с.

5.2 3S-GTE Gen 2 — вторая версия, валы фаза 236, подъём 8.2, турбина CT26 с двойным корпусом, степень сжатия 8.8, мощность 220 л.с и производился мотор до 93 года.

5.3 3S-GTE Gen 3 -третья версия, поменяли турбину на CT20b, выбросили коллектор T-VIS, распредвалы 240/236, подъём 8.7/8.2, СЖ 8.5, мощность 245 л. с. Производился до 99 года.

5.4 3S-GTE Gen 4 — предпоследняя версия GTE движка. Изменён принцип забора выхлопных газов, заменены распредвалы на 248/246 с подъёмом 8.75/8.65, повышена степень сжатия до 9, мощность 260 л. с.

Как добраться к ремню ГРМ

А далее приступим можно сказать к самой ответственной и сложной процедуре, нужно будет открутить болт шкива коленвала. В самом шкиве есть четыре маленьких отверстия, они предназначены для специального инструмента, их диаметр очень мал, поэтому приспособиться использовать не его достаточно сложно и на первый взгляд невозможно. Можно зажать его тисками, и пользуясь ломом зафиксировать его. Теперь откручиваем болт. Все, тяжелая работа закончилась сейчас нужно снять ремень кондиционера и генератора, что бы сделать это, нужно ослабить стопорный и осевые болты генератора.

Чтобы снять ремень ГУРа, натяжной болт, понадобится открутить, но до «осевого» добраться не получится, поэтому нужно будет ослабить натяжение ломом и снять ремень.

Все, теперь отсоединяем черный провод, который идет от мотора к опоре. Не забудьте поставить домкрат под правую часть двигателя, можно продолжать. Приступаем демонтировать правую опору, которая мешает съемке защитных кожухов.

Верхний кронштейн притянут к мотору двумя гайками, теперь поднимаем немного двигатель и вытаскиваем опору .

Все, сейчас ничто уже не помешает снять кожухи, в первую очередь открутите верхний кожух, там всего пять болтов, в некоторых местах до болта очень сложно добраться. Потом нижний, при его снятии проблем возникнуть не должно.

Основные поломки и способы их устранения

Характерными неисправностями для двигателя 3S-FE без учета датчиков и регуляторов бортовой системы ЭБУ, которые могут на него крепиться, являются:

Ремонт двигателя

Ремонт 3S-FE

Какие неисправности могут появляться в этом двигателе, рассмотрим в таблице ниже.

Технические характеристики двигателя 3s fe

За время производства силовая установка получила несколько модификаций – 3s – FE/FSE/GE/GTE.  В зависимости от модификации технические характеристики отличаются.

• Тип силового агрегата – четырёхтактный бензиновый;
• Количество рабочих цилиндров – 4;
• Расположение рабочих цилиндров – рядное вертикальное;
• Количество клапанов на один рабочий цилиндр – два впускных и два выпускных;
• Газораспределительный механизм – два распределительных вала, установленных в верхней части силовой установки;
• Общий объём рабочих цилиндров – 1998см3;
• Масса снаряженного двигателя – 140 кг;
• Сжатие – 9.8;
• Топливная система – распределенный впрыск топлива.  Мотор 3S GE имеет карбюраторную топливную систему;
• Управление топливной системой – электронное;
• Блок цилиндров – чугунный;
• Диаметр рабочего цилиндра – от 86 до 86.03 миллиметра;
• Ход поршня от нижней до верхней мертвой точки – 86 мм;
• Рабочая температура силового агрегата – 95о;
• Соответствие экологическим стандартам – Евро 4;
• Средний расход топлива на 100 км – 9.5 литра;
• Используемое топливо – бензин АИ-95, АИ-92;
• Ресурс двигателя 3s fe – 300000 км;
• Система охлаждения – жидкостная принудительного типа.