Двигатель 3s- технические характеристики и модификации

Описание модели

Двигатель 3S GE, это усовершенствованная модель раннего мотора, выпускаемого под модификацией 3S FE. Серия моторов 3S модификации GE расшифровывается:

• 3 – обозначение, используемое внутри корпорации Toyota;
• S – серия силовой установки;
• G – модель форсированных моторов;
• E – горючее подаётся путём распределённого впрыска

По сравнению с исполнением FE, модификация считалась форсированной. У моторов установлено по два распределительных вала, каждый с ременным приводом. В серии FE привод от ремня имел только один вал (впускной), второй работал за счёт шестерни. Материал остова двигателя, чугун, мотор весит 143 килограмма. Головка блока выполнена из алюминия, оснащена шестнадцатью клапанами, деталь разрабатывала японская компания Yamaha.

Двигатель Toyota 3S-GE Beams:

В конструкции мотора применяется специально разработанный механизм (OSTS), за счет которого, уплотнение головки блока меняется без снятия валов. Клапана регулируются шайбами, расположенными под толкателями (в FE модификации — над толкателями). Дальнейшее усовершенствование мотора снабдило головку устройством регулировки фаз распределения газов. Начиная с четвёртого поколения, механизмом снабжались клапана впуска (VVT-i), пятое поколение получило регулировку впускных и выпускных клапанов (Dual VVT-i).

Агрегаты GE оснащены воздушным коллектором с регулируемым процессом впуска. Механизмы регулировки разработаны компанией Toyota, носят аббревиатуру T-VIS (меняется геометрия каналов впуска) или ACIS (меняется длина тракта впуска).

Обзор неисправностей и способы их ремонта

Даже при обрыве ремня ГРМ мотор 3S GE никогда не гнет клапана, так как в днище поршней имеются 4 цековки безопасности. Основными поломками серии 3S в исполнении GE являются:

Вибрации	1) поломка подушки двигателя 2) залегшие кольца 3)проблемы с форсунками	1) замена подушки 2) замена маслосъемных колец 3)прочистка форсунок
Плавающие обороты	1) выход из строя регулятора холостого хода 2) засор дросселя 3)подсос воздуха	1) замена РХХ 2) промывка заслонки 3)устранение подсоса
Повышенный расход масла	износ колпачков	замена колпачков

Форсировать двигатель 3S GE без потери эксплуатационного ресурса поможет механический тюнинг:

• замена распредвалов – демонтируются штатные изделия, устанавливаются «злые» модификации с подъемом кулачков 10,2 мм фазами 272 градуса;
• доработка выпускного тракта – паук и прямоточный выхлоп диаметром 63 мм;
• облегчение конструкции – кованые поршни, облегченный коленвал и шатуны;
• модернизация впускного тракта – шлифовка каналов, фильтр нулевого сопротивления;
• доводка ГБЦ – шлифовка каналов.

Тюнинг 3S GE

Таким образом, мотор 3S GE имеет развитие в 5 поколениях, последнее из которых разработано только для внутреннего японского рынка. Двигатель считается высокоресурсным, беспроблемным и абсолютно ремонтопригодным.

Неисправности мотора

Самой проблемной версией данной линейки является BEAMS 3S-GE. В нем устанавливались система распределения газов под названием VVT-i а также Dual VVT-i. В нашу страну официально поставлялось только четвертое поколение, поскольку производство пятого осуществлялось только для японского рынка.

Благодаря высокому качеству топлива, продаваемого в Америке и Японии, новая газораспределительная система функционирует очень хорошо, способствуя увеличению срока службы, системы питания мотора. Двигатель 3S-GE Yamaha требует использования 98 бензина. Заправка в незнакомом месте, может привести двигатель в негодность.

Симптомы неисправности двигателя, по причине некачественного топлива:

• двигатель глохнет в пути;
• не производится пуск агрегата;
• в работе наблюдаются перебои и провалы;
• при нажатии педали газа отсутствует реакция силовой установки.

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.

ST202 3s-ge Beams или борьба с полтергейстом

Сам уже устал бороться с этой проблемой, уже не знаю что и делать.

В общем ситуация такая:

Коробка автомат, поэтому разгон должен составлять 8-8.2с максимум. Сейчас 10.2 и ниже ну никак. Было 10.8, но проделал много процедур и стало 10.2 (процедуры опишу ниже).

• Двигатель заводится с пол тычка в любую погоду и даже после 3х недельного простоя.
• Набирает/скидывает обороты нормально.
• Простой обыватель не заметил бы даже проблемы.
• Работа двигателя во время прогрева и после прогрева примерно такая: жжжжжжжжж жжжжжжжжД жжжжжжДДжжжжж жжжжжжжжжж
• Думаю более-менее внятно объяснил по пропускам )))) Они не стабильны, поэтому как-то выявить их закономерность никак не получается.

Свечи: Denso IK20 (пробег 10т.км.) Нагара нет. Цвет идеальный.

Масло раз в 6т.км. — Idemitsu Zepro Racing 5w40

В коробке тоже 2т.км. назад сменил на Idemitsu ATF (уровень выставлен как надо).

1. Новые топливные фильтра и воздушный (Sakura)
2. На днях почистил дроссель
3. Вместе с ним почистил на стенде форсунки
4. Раскоксовка двигателя (уже не знал чего делать) + замена масла
5. Новая лямбда Denso
6. Каталик удалён и поставлен прямоточный пламегаситель Fox (неплохое качество за смешные деньги)
7. Охлаждайка и тормозуха TCL (на всякий случай пишу, мало ли)
8. Колёса Rays r16 Te37 + новая резина

Ремонт 3S-FE

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

Неисправность	Причина	Устранение
Плавают обороты холостого хода	кокс на стенках впускного коллектора, что является причиной снижения объемов камеры сгорания; дроссельная заслонка забилась	заслонки и коллектора прочистить
	ремонт топливного насоса
	менять фильтр
Плавающие обороты в движении	выход из строя EGR клапана	очистка клапана или его замена
Увеличивающаяся вибрация	проблема в подушке ДВС; не работает один цилиндр	осмотр подушек; диагностика всего ДВС
Повышается расход топлива	нарушено зажигание; нарушена регулировка клапана холостого хода; мусор в форсунках	регулировка зажигания и клапана ХХ; очистка форсунок

Обслуживание

Как и любой другой мотор, двигатель Тойота 3S-FE требует своевременного обслуживания. Регламент указан производителем в руководстве по эксплуатации. Каждые 10 тыс. км пробега необходимо заменить масло в ДВС с соответствующим фильтром. По прошествии каждых 20 000 необходимо отрегулировать клапана, заменить ремни навесного оборудования, клапан EGR и свечи. С периодичностью 40 тыс. км контролируется состояние топливопровода, крышки бензобака и патрубки системы охлаждения, меняются топливный и воздушный фильтр, заменяется на новую охлаждающая жидкость. На 100 000 необходимо заменить ремень ГРМ и лямбда-зонд. А рекомендации производителя по замене аккумулятора и выпускного коллектора каждый год хоть и выглядят достаточно странно, но предполагают контроль за этими составляющими.

Toyota Celica Т200

Список моделей авто, в которых устанавливался

За всю историю существования мотор 3S GE устанавливался на следующие автомобили Toyota:

• Carina – молодежный седан спортивного облика;
• Carina E – трехдверное купе;
• Camry – 7 поколений седана японского, российского, китайского, австралийского и американского производства;
• Corona – крупногабаритный универсал;
• Altezza – спорткар бизнес-класса;
• Celica – кабриолет, лифтбэк и хетчбэк;
• Town Ace – минивэн для японского рынка;
• MR2 – двухдверный спорткар;
• Ipsum – минивэн;
• Nadia – однообъемный универсал;
• Vista – седан, выпускавшийся только для Японии;
• RAV4 – оригинальный кроссовер;
• Caldina – среднегабаритный уиверсал;
• Avensis – среднеформатный универсал.

Toyota Vista

Особенности конструкции

Изначально модифицированный разработчиками Toyota двигатель 3S GE имеет особенности архитектуры:

• чугунные гильзы в чугунном блоке цилиндров;
• дюралевая головка блока цилиндров и впускной коллектор;
• стальной трубчатый выпускной коллектор;
• несколько вариантов распредвалов с не одинаковым подъемом кулачков и фазами открытия;
• высокоресурсное навесное оборудование, приводимое в действие общим ремнем;
• отдельный ремень ГРМ на оба распредвала сразу;
• система регулировки фаз VVTi, а затем и Dual VVTi;
• впускной коллектор T-VIS, затем ACIS с регулировкой объемов воздуха.

Выпускной коллекторDual VVTi

Технические характеристики двигателя 3S GE

При разработке силовой установки, инженеры ставили цель создать небольшой, легкий мотор с приличными показателями. Благодаря совместным усилиям компании Toyota и Yamaha двигатель 3S GE получил характеристики, которыми на тот момент мог похвастать не каждый автомобильный концерн.

Разъяснение	Показатель
Модификация	1	2	3	4	5
Периоды	84-89	90-93	94-99	1997	98-2005
Распределение газов	«T-VIS»	«ACIS»	«VVT-i»	«Dual VVT-i»
Завод изготовитель двигателя	Kamigo Plant
Горючее	Бензин АИ-95
Сколько тактов	«четыре»
Сплав блока двигателя	чугун
Камера объёмного вытеснения (шт.)	«четыре»
Размещение камер двигателя	ряд
Клапан, итого (штук)	16
Объём двигателя (см3)	1998
Порядок работы двигателя	«1»-«3»-«4»-«2»
Камера, поперечник, миллиметров	86
Поршень, крайние положения, мм	86
Сжатие	9,2	10	10,3	11,1	11,1/11,5
Мощь двигателя, лошадиных сил	135(160)	156(165)	170(180)	180(200)	200(210)
Импульс вращения (Нм)	186	191	191	210	216
Клапан (впуск), поперечник, (мм)	33,5	34,5	33,5/35
Клапан (выпуск), поперечник, (мм)	29	29,5	29/29,5
Клапан, материал	сталь легированная	Ti
Клапан, угол развала	44,5°	22,5°
Соответствие нормам экологии	Евро 4
Вес двигателя (кг.)	143
Расход: город/трасса/смешан (л./100)	13/8/9,5
Срок службы двигателя (км.)	350000
Смазывающая жидкость	5W-30(40,50); 10W-30(40,50,60)
Объём масла, литры	3.9	4.5	5.1
Смена смазки, километров	10000

Характеристики двигателя Тойота 3S

Производство	Kamigo Plant Toyota Motor Manufacturing Kentucky
Марка двигателя	Toyota 3S
Годы выпуска	1984-2007
Материал блока цилиндров	чугун
Система питания	карбюратор/инжектор
Тип	рядный
Количество цилиндров	4
Клапанов на цилиндр	4
Ход поршня, мм	86
Диаметр цилиндра, мм	86
Степень сжатия	8.58.899.29.81010.311.111.5 (см. описание)
Объем двигателя, куб.см	1998
Мощность двигателя, л.с./об.мин	111/5600115/5600122/5600128/6000130/6000140/6200150/6000156/6600179/7000185/6000190/7000200/7000212/7600225/6000245/6000260/6200 (см. описание)
Крутящий момент, Нм/об.мин	166/3200162/4400169/4400178/4400178/4400175/4800192/4000186/4800192/4800250/3600210/6000 210/6000220/6400304/3200304/4000324/4400 (см. описание)
Топливо	95-98
Экологические нормы	—
Вес двигателя, кг	143 (3S-GE)
Расход  топлива, л/100 км (для Celica GT Turbo)  — город  — трасса  — смешан.	13.08.09.5
Расход масла, гр./1000 км	до 1000
Масло в двигатель	5W-30 5W-405W-5010W-30 10W-40 10W-50 10W-60 15W-40 15W-50 20W-20
Сколько масла в двигателе, л	3.9 — 3S-GTE 1 Gen. 3.9 — 3S-FE/3S-GE 2 Gen 4.2 — 3S-GTE 2 Gen. 4.5 — 3S-GTE 3 Gen./4 Gen./5 Gen. 4.5 — 3S-GE 3 Gen./4 Gen. 5.1 — 3S-GE 5 Gen.
Замена масла проводится, км	10000 (лучше 5000)
Рабочая температура двигателя, град.	95
Ресурс двигателя, тыс. км  — по данным завода  — на практике	н.д.  300+
Тюнинг  — потенциал  — без потери ресурса	350+ до 300
Двигатель устанавливался	Toyota Altezza Toyota CoronaToyota CamryToyota CarinaToyota Carina EToyota CelicaToyota AvensisToyota CaldinaToyota RAV4Toyota VistaToyota Nadia Toyota Ipsum Toyota MR2 Toyota Town Ace Holden Apollo

Список моделей авто, в которых устанавливался

За всю историю существования мотор 3S GE устанавливался на следующие автомобили Toyota:

• Carina – молодежный седан спортивного облика;
• Carina E – трехдверное купе;
• Camry – 7 поколений седана японского, российского, китайского, австралийского и американского производства;
• Corona – крупногабаритный универсал;
• Altezza – спорткар бизнес-класса;
• Celica – кабриолет, лифтбэк и хетчбэк;
• Town Ace – минивэн для японского рынка;
• MR2 – двухдверный спорткар;
• Ipsum – минивэн;
• Nadia – однообъемный универсал;
• Vista – седан, выпускавшийся только для Японии;
• RAV4 – оригинальный кроссовер;
• Caldina – среднегабаритный уиверсал;
• Avensis – среднеформатный универсал.

Toyota Vista

Неисправности и их причины

1. Известен попаданием бензина в картер и сильным износом ШПГ. Признаки: повышается уровень масла (масло пахнет бензином), автомобиль дергается, работает неравномерно, глохнет, обороты плавают. Решение: меняйте ТНВД.(обоснование?!)

2. Клапан EGR, это вечная проблема на всех двигателях с системой рециркуляции отработанных газов. С течением времени, при использовании некачественного бензина, клапан EGR закоксовывается, начинает клинить и со временем полностью перестает действовать, вместе с тем, плавают обороты, двигатель тупит, не едет и т. д. Проблема решается систематическими чистками клапана, либо его глушением.

3. Падают обороты, глохнет, не едет. Все проблемы с холостым ходом, в большинстве случаев, решаются чисткой блока дроссельной заслонки, если же не помогло, то чистим впускной коллектор. Кроме того, причиной может стать бензонасос и загрязненный воздушный фильтр.

4. Высокий расход топлива на 3S, иногда даже абсурный. Регулируйте зажигание, чистите форсунки, БДЗ, клапан холостого хода.

5. Вибрации. Устраняются заменой подушки двигателя, либо не работает цилиндр.

6. Греется 3S. Проблема кроется в крышке радиатора, меняйте.

В общем и целом, двигатель Toyota 3S хороший, при адекватном обслуживании ездит долго и достаточно резво. Ресурс, в нормальных условиях, легко переваливает за 300 тыс. км. Если не усложнять себе жизнь и не брать 3S-FSE, то проблем с движком не будет.

На базе 3S производились модификации с различными рабочими объёмами, младший брат 4S — 1.8 л., расточенная версия 5S — 2.2 л.

В 2000 году появился новый мотор 1AZ-FE, который и заменил ветерана 3S.

Уход за двигателями 3S GE

Для двигателя 3S-GE разработан регламент, согласно которого с мотором проводят положенные процедуры. Уход гарантируют прохождение двигателем 300000 километров пробега.

• Замена ремня газораспределительного механизма двигателя через каждые 50000 километров пробега;
• Регулировка зазоров в клапанах двигателя проводится через каждые 30000 километров пробега;
• Чистка вентиляции картера двигателя проходит каждые два года;
• Замена моторной смазки и фильтрующего элемента двигателя через каждые 7500 километров пробега;
• Замена элемента фильтрующего топливо двигателя после 40000 километров пробега;
• Воздушный фильтрующий элемент двигателя меняется ежегодно;
• Замена охлаждающей жидкости двигателя каждые 40000 километров пробега;
• Ресурс свечей воспламенения двигателя 20000 километров пробега;
• Диагностика и устранение прогоревших мест во впускном коллекторе двигателя через 60000 километров пробега.

На каких машинах 3S-FE

С завода, этим двигателем оснащаются следующие модели машин марки Toyota:

1. Caldina – 1 и 2 поколение (универсал);
2. Camry – 2 – 4 поколение (седан);
3. Carina – 6 и 7 поколение (седан);
4. Carina ED – 2 и 3 поколение (седан);
5. Celica – 5 и 6 поколение (купе);
6. Corona – 8-е поколение — купе; 9-е поколение — седан и хэтчбек; 10-е поколение — седан и хэтчбек;
7. Corona Exiv – 1 и 2 поколение (седан);
8. Corona Premio – 1 поколение (седан);
9. Curren – 1 поколение (купе);
10. Gaia – 1 поколение (минивэн);
11. Ipsum – 1 поколение (минивэн);
12. Lite Ace Noah – 1 поколение (минивэн);
13. Nadia – 1 поколение (минивэн);
14. Picnic – 1 поколение (минивэн);
15. RAV4 – 1 поколение, (открытый кузов) и SUV (Япония, США);
16. Town Ace Noah – 5 поколение, (минивэн);
17. Vista – 3 – 5 поколение (седан);
18. Vista Adreo – 1 поколение (универсал).

В машинах минивенах Lite Ace Noah и Town Ace Noah 3S-FE устанавливаются продольно. Диаметр маховика больше на 10 мм и располагается с противоположной стороны от стартера. При ремонте или свап 3s-fe иногда приходится стачивать своими руками маховик и переставлять венец коробки переключения передач.

Возможные неисправности и способы их устранения

1. Не гаснет давление масла двигатель 3s fe. При возникновении неисправности следует проверить работоспособность датчика давления масла. Отсутствие давления в системе может быть спровоцировано выходом из строя шестеренчатого насоса. При выявлении неисправности заменяют насос шестеренчатого типа новой деталью;
2. Двигатель 3s fe не заводится. Причины, по которым не заводится двигатель 3s fe, различные. Необходимо проверить работоспособность топливной системы и системы зажигания. Замерить компрессию в рабочих цилиндрах.  Вышедшие из строя детали заменить новыми. Силовой агрегат может не заводиться по причине некорректной работы электронного блока управления. Для проверки работоспособности ЭБУ используется специализированное оборудование;
3. Повышенный расход топлива. Увеличение показателя расхода топлива возникает при сильной загрязнённости воздушного фильтра или форсунок. Необходимо заменить фильтрующий элемент и очистить распылители от загрязнений;

Из вышеперечисленного следует, что силовой агрегат 3s fe,устанавливаемый на автомобили марки Тойота, отличается качеством и техническими характеристиками. Конструктивные особенности позволяют использовать силовую установку при различной температуре окружающей среды. Мотор устойчив к нагрузкам и неприхотлив к качеству бензина.

Достоинства и недостатки

Конструкция силового агрегата имеет следующие достоинства:

• Простота конструкции. Обслуживать и устранять мелкие неисправности может человек, имеющий минимальные технические знания. Для мелкого ремонта не требуется специализированное оборудование;
• Устойчивость к нагрузкам. Чугунный блок и жидкостная система охлаждения позволяют использовать мотор при различной температуре окружающей среды;
• Большой моторесурс. Использование силового агрегата без ремонта превышает показатели, заявленные заводом изготовителем;

• Высокая мощность. В зависимости от модификации максимальная мощность двигателя от 110 до 130 л.с. Этого с запасом хватает для целевого использования легкового транспортного средства;
• Экономичность. Мотор потребляет 9.5 л бензина. На автомобиле Карина и других моделях при спокойной езде этот показатель снижается;

Мотор 3s fe имеет некоторые недостатки:

• Сложная конструкция регулировки клапанов. Для регулировки клапанного двигателя Toyota необходимо осуществлять подбор шайб соответствующего размера;
• Неудобное расположение номера силовой установки. Номер двигателя 3s fe расположен на задней части силового агрегата в месте крепления коробки переключения передач. Для просмотра числовых комбинаций необходимо использовать специализированные приспособления;
• Высокая нагрузка на ремень привода газораспределительного механизма. Из-за высокой нагрузки необходимо менять ремень чаще, чем заявлено производителем.

Детонация ДВС

Не корректный процесс воспламенения в силовом агрегате 3S-FE возникает из-за нарушения нормального цикла сгорания топливной смеси в цилиндрах. Подаваемое в камеру сгорания топливо, сгорает слишком быстро, что способствует формированию большого количества энергии. Она приводит к образованию ударной силы, которая препятствует нормальному движению поршня.

Читать дальше: Страховка после покупки авто

Детонация происходит при воспламенении топливной смеси в тот момент, когда поршень еще не отработал цикл сжатия. Время нормального воспламенения топливовоздушной смеси должно совпадать с моментом подхода поршня к верхней мертвой точке. При этом распространение образовавшегося пламени в цилиндре должно осуществляться со скоростью 30 м/с. Процесс детонации в моторе 3S-FE сопровождается увеличением указанного показателя до 2000 м/с.

Из-за чего может детонировать двигатель

Выделяются две основные причины возникновения детонации моторов 3S-FE:

• не соблюдение рабочих режимов эксплуатации силового агрегата;
• применение бензина низкого качества.

Нарушение эксплуатации двигателя, чаще всего, проявляется при его работе под нагрузкой. В этом случае, требуется правильно совмещать обороты коленчатого вала с соответствующей передачей. В противном случае, работа мотора будет сопровождаться проявлением звонких металлических стуков. Ещё одним фактором, способствующим образованию детонирования, является раннее зажигание. Данный фактор сопровождается воспламенением топлива до момента возврата поршня в верхнюю мертвую точку. Это приводит к образованию противодействующей силы относительно движения поршня.

Сильное влияние на формирование детонации оказывает состояние камеры сгорания. Наличие сильного нагара приводит к сокращению объема, что увеличивает степени сжатия, а также повышению температуры внутри цилиндра. При эксплуатации мотора 3S-FE со свечами зажигания с не подходящим калильным числом, также может проявиться неверное воспламенение.

Контроль над соотношением подаваемой топливовоздушной смеси ведется электронным блоком управления. Заводские настройки позволяют топливу сгорать за установленный промежуток времени. При внесении изменений в ЭБУ, посредством применения новой прошивки, со временем может возникнуть детонация двигателя.

От используемого бензина, также зависит вероятность не правильного воспламенения в моторе 3S-FE. В первую очередь, она может проявиться из-за несоблюдения октанового числа, прописанного заводом изготовителем. Но наблюдаются ситуации, когда владельцы выполняют требования по используемому бензину, а проблема все равно возникает. В этом случае, причиной является низкое качество топлива.

Последствия детонации

Процесс не верного воспламенения приводит к негативным последствиям для двигателя, которые могут сопровождаться его полным выходом из строя или существенным уменьшением ресурса. Среди них:

• значительно теряется мощность;
• увеличивается расход топлива;
• уменьшается ресурс кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы;
• увеличивается температура.

Ударная волна, возникающая в результате несвоевременного сгорания смеси, приводит к нарушению масляной пленки внутри цилиндров. Это сопровождается увеличением трения между поршнем и цилиндром, что влечет за собой нарушение температурного режима двигателя. В результате постоянного перегрева, общего или локального, может произойти прогорание прокладки головки блока или расплавление поршня.

Принцип работы ДД

Главной конструктивной частью датчика детонации является дискообразный пьезоэлемент. Он предназначен для преобразования механической энергии в электрическую, при проявлении установленной частоты колебаний. В тех случаях, когда в результате детонации возрастет частота колебаний силового агрегата, и она сравняется с уставкой пьезоэлемента, он начнет обтекаться током. Это будет зафиксировано электронным блоком управления. Датчик напрямую вкручивается в мотор 3S-FE, имея соединение с ЭБУ одним проводом.

Технические характеристики 3S GE 2,0 л

Изначально в двигателе первого поколения конструкторы добились параметров 186 Нм и 160 л. с. Однако использование таких движков было рекомендовано только для внутреннего рынка Японии. На экспорт в Северную Америку шли «задушенные» до 135 л. с. моторы, соответствующие нормам Евро-3.

Система T-VIS

Разрабатывалась архитектура и схема двигателя для поперечного расположения под капотом переднеприводных машин. Впуск первого поколения регулировался системой T-VIS, закрывающей раннер на малых оборотах, изготовителем не использовался ЕГР клапан рециркуляции выхлопа.

Система ACIS

Во втором поколении мануал содержит описание другой системы корректировки впуска – ACIS, а морально устаревший T-VI присутствует исключительно на турбированной версии 3S GTE. Добавляется до 191 Нм тяга и мощность 165 л. с. для внутреннего и 156 л. с. для внешнего рынка.

ГБЦ красного цвета Red Top указывает на мощность ДВС 187 л. с. (АКПП) или 197 л. с. (МКПП). Движки с серым пленумом и черной клапанной крышкой могут иметь не одинаковые настройки. Из-за наличия VVTi и гидрокомпенсаторов производитель рекомендует применение высококачественного моторного масла.

Red Top 3S GE

Технические характеристики 3S GE отражены в нижеприведенной таблице:

Изготовитель	Toyota Motor Manufacturing Kentucky, Yamaha, Kamigo Plant
Марка ДВС	3S GE
Годы производства	1984 – 2005
Объем	1998 см3 (2,0 л)
Мощность	базовая версия 135 – 160 л. с. I поколение 156 – 165 л. с. II поколение 170 и 180 л. с. III поколение 180 – 200 л. с. IV поколение 200 л. с. V поколение 210 л. с.
Момент крутящий	базовый вариант 186 Нм (на 6400 об/мин) I поколение 191 Нм (на 7000 об/мин) II поколение 191 Нм (на 7000 об/мин) III поколение 210 Нм (на 4800 об/мин) IV поколение 216 Нм (на 4800 об/мин) V поколение 216 Нм (на 6400 об/мин)
Вес	117 кг
Степень сжатия	базовая версия 9,2 I поколение 10 II поколение 10,3 III поколение 11,1 IV поколение 11,1 V поколение 11,5
Питание	инжектор
Тип мотора	рядный бензиновый
Зажигание	коммутаторное, бесконтактное
Число цилиндров	4
Местонахождение первого цилиндра	ТВЕ
Число клапанов на каждом цилиндре	4
Материал ГБЦ	сплав алюминиевый
Впускной коллектор	дюралевый
Выпускной коллектор	литой чугунный
Распредвал	II поколение 244/244 подъем 8,5/8,5 мм и 236/236 подъем 8,2/8,2 мм III поколение 240/240 подъем 8,7/8,2 мм и 252/240 подъем 9,8/8,2 мм IV поколение 256/244 подъем 10,5/9,2 мм
Материал блока цилиндров	чугун
Диаметр цилиндра	86 мм
Поршни	литые на атмосферном и кованые на турбо моторе
Коленвал	чугунный литой, пятиопорный, 8 противовесов
Ход поршня	86 мм
Горючее	АИ-95
Нормативы экологии	Евро-4
Расход топлива	трасса – 8,0 л/100 км смешанный цикл 9,5 л/100 км город – 13 л/100 км
Расход масла	максимум 0,8 л/1000 км
Какое масло лить в двигатель по вязкости	5W30, 10W30
Какое масло лучше для двигателя по производителю	Liqui Moly, ЛукОйл, Роснефть
Масло для 3S GE  по составу	зимой синтетика, летом полусинтетика
Объем масла моторного	4,5 л
Температура рабочая	95°
Ресурс ДВС	заявленный 250000 км реальный 350000 км
Регулировка клапанов	толкатели/гидрокомпенсаторы
Система охлаждения	принудительная, антифриз
Объем ОЖ	7 л
Помпа	Aisin WPT010
Свечи на 3S GE	Denso K20R-U11, K20R-ZU11, PK20R11, NGK BKR6EP-11
Зазор свечи	1,1 мм
Ремень ГРМ	Kent SUN 25/177
Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
Воздушный фильтр	Shinko SA-161
Масляный фильтр	Buil/VIC C-110, C-113
Маховик	6,5 – 7 кг, под 8 болтов, межцентровое расстояние по кругу 13,5 мм
Болты крепления маховика	М12х1,25 мм, длина 26 мм
Маслосъемные колпачки	Toyota 90913-02090 впускные Toyota 90913-02088 выпускные
Компрессия	от 13 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар
Обороты ХХ	750 – 800 мин-1
Усилие затягивания резьбовых соединений	свеча – 25 Нм маховик – 62 Нм болт сцепления – 25 Нм крышка подшипника – 68 Нм (коренной) и 67 Нм (шатунный) головка цилиндров – три стадии 49 Нм + 90°

Перечень модификаций ДВС

За годы серийного производства 1984 – 1998 мотор модифицировался 4 раза:

• Gen 1 – 1984 – 1989, 135 – 160 л. с., 186 Нм/6400 мин-1, степень сжатия 9,2, коллектор T-VIS (регулируемый);
• Gen 2 – 1990 – 1993, 156 – 165 л. с., 191 Нм/7000 мин-1,степень сжатия 10, распредвалы с подъемом кулачков 8,5 мм, фазами 244, вместо T-VIS использован ACIS;
• Gen 3 – 1994 – 1999, 170 – 180 л. с., 210 Нм/4800 мин-1,степень сжатия 10,3, подъем кулачков распредвала 9,8/8,2 мм, фазы 254/240 градусов МКПП и 8,7/8,2 мм, фазы 240/240 для АКПП;
• Gen 4 – 1997, 180 – 200 л. с., 216 Нм/4800 мин-1,степень сжатия 11,1, на впускном распредвалу добавлена гидромуфта распределения фаз, распредвалы 8,56/8,31 фазы 248/248 градусов, диаметр впускных клапанов увеличен до 34,5 мм, выпускных до 29,5 мм;
• Gen 5 – 1998, 210 л. с., 216 Нм/6400 мин-1, регулировка фаз на обоих распредвалах Dual VVTi, распредвалы использованы от первых двух версий.

Перечень модификаций ДВС

За годы серийного производства 1984 – 1998 мотор модифицировался 4 раза:

• Gen 1 – 1984 – 1989, 135 – 160 л. с., 186 Нм/6400 мин-1, степень сжатия 9,2, коллектор T-VIS (регулируемый);
• Gen 2 – 1990 – 1993, 156 – 165 л. с., 191 Нм/7000 мин-1,степень сжатия 10, распредвалы с подъемом кулачков 8,5 мм, фазами 244, вместо T-VIS использован ACIS;
• Gen 3 – 1994 – 1999, 170 – 180 л. с., 210 Нм/4800 мин-1,степень сжатия 10,3, подъем кулачков распредвала 9,8/8,2 мм, фазы 254/240 градусов МКПП и 8,7/8,2 мм, фазы 240/240 для АКПП;
• Gen 4 – 1997, 180 – 200 л. с., 216 Нм/4800 мин-1,степень сжатия 11,1, на впускном распредвалу добавлена гидромуфта распределения фаз, распредвалы 8,56/8,31 фазы 248/248 градусов, диаметр впускных клапанов увеличен до 34,5 мм, выпускных до 29,5 мм;
• Gen 5 – 1998, 210 л. с., 216 Нм/6400 мин-1, регулировка фаз на обоих распредвалах Dual VVTi, распредвалы использованы от первых двух версий.

Неисправности силовой установки

Ввиду того, что силовая установка эксплуатировалась продолжительный период, известны слабые стороны. К проблемам двигателя относятся:

• Периодически мотор не держит холостые обороты, происходит сбой настроек.Как правило, симптом такого поведения, собравшийся нагар на поверхности стенок впускного коллектора. По этой причине снижается объём камеры сгорания, к тому же на дроссельной заслонке скапливается грязь. Решение проблемы, чистка заслонки и коллектора. К тому же не мешает заменить воздушный фильтр агрегата. Вторая причина, неисправность бензонасоса двигателя, который так же нуждается в диагностике.
• Сразу не гаснет давление масла двигатель 3S FE при запуске холодной установки.Частое и распространённое явление, симптом проявляется у каждого второго владельца. Если лампа гаснет в течение 3-4 секунд, то волноваться по этому поводу не стоит. Однозначного решения нет, поскольку проблема, это следствие конструктивных особенностей мотора. По ряду причин, смазка не может быстро достичь до нуждающихся деталей и механизмов. Некоторое время давление рабочей жидкости недостаточное, поэтому датчик продолжает сигнализировать об этом. По достижению требуемого значения давления, лампочка тухнет.
• Мотор работает не устойчиво, обороты агрегата изменчивы.Причина поведения кроется в выходе из строя клапана EGR, который отвечает за циркуляцию выхлопных газов. Поломка встречается часто на двигателе, поскольку несёт прямую зависимость чистоты топлива. Решить проблему позволит чистка или замена клапана.
• Сильные вибрации силовой установки.Характер проблемы кроется в износе подушки мотора, либо сбое в работе цилиндров агрегата. Решение проблемы начинается с диагностики мотора и определения работоспособности цилиндров. После чего проводится осмотр подушек двигателя, меняются вышедший из строя элементы.
• Повышенный расход топлива.Проблема, следствие нарушений в зажигании, сбое в регулировках клапана холостого хода и скопление грязи в форсунках двигателя. Устранение связано с регулировкой и чисткой выше перечисленных узлов.

Описание

Силовая установка, семейства 3S снабжена четырьмя цилиндрами, имеющими рядное расположение и объём камер 1,99 литра. Остов мотора выполнен из чугуна, головка блока цилиндров алюминиевая. Первый мотор серии выпускался с карбюратором, маркировался, как 3S-FC. Последующие модификации с инжектором, или непосредственным впрыском.

Двигатель Тойота 3S, характерные конструктивные особенности:

• Насос на остове крепится болтами, механизм приводится в действие посредством ременной передачи;
• Чугунный коленчатый вал с осевым люфтом, который регулируется шайбами, выполненными в форме полукруга;
• Масляный насос приводит в действие носовая часть коленчатого вала, задняя часть изделия отвечает за трамблёр;

• Двигатель рассчитан, в том числе и на бензин марки А-92, однако лучше использовать АИ-95, АИ-98, иначе мотор троит и не держит обороты холостого хода;
• Двигатели, выпущенные до 96 года, рассчитаны на работу с применением смазки 5W50, поздние модели использовали смазку 5W30;
• Применение синтетики приводит к «запотеванию» чугунного блока, по этой причине лучше использовать полусинтетические материалы;
• На третьем поколении двигателей (выпуск после 96 года) невозможно технически выполнить капитальный ремонт, поскольку нет ремонтных комплектов поршней и сопутствующих деталей;
• Нельзя выполнить демонтаж впускного коллектора двигателя, не разобрав головку блока цилиндров;
• Опыт эксплуатации показывает неудобства при выполнении регулировок зазоров клапанов. Демонтируются валы, поэтому сбиваются настройки фаз;
• Выпускной коллектор защищён термическим экраном.