Двигатель toyota 3s-ge (yamaha, beams): возможности и типичные проблемы

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.

СПРАВКА: Для быстрого прогрева в холодное время года в систему охлаждения включён термостат. При низкой температуре охлаждающей жидкости термостат закрывает большой круг циркуляции. По достижении необходимой температуры открывается большой круг циркуляции. Температура срабатывания термостата 80 – 84о.

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.

ВНИМАНИЕ: Аккумуляторная батарея используется для электроснабжения при заглушенном ДВС. После запуска электроснабжение осуществляет 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.

Система EGR

Система EGR используется на двигателе 3S-FE с самого начала. Система работает в трех режимах, ориентируясь на температуру и нагрузку на двигатель. Рециркуляция отработавших газов отсутствует до достижения рабочей температуры, а также при полностью открытом дросселе (максимальной нагрузке). При малых нагрузках (т.е. неторопливой езде) рециркуляция газов малая. Максимальная подача отработавших газов во впуск происходит при средней нагрузке и постоянной скорости (например, при движении по шоссе).

Для гибкого управления рециркуляцией используется электровакуумный клапан. Он управляет клапаном EGR не напрямую, а через вакуумный модулятор – это по сути корпус в мембраной. Разрежение открывает клапан EGR, а давление закрывает. Т.е. по умолчанию клапан EGR закрыт.

Чаще всего в этой системе на двигателе 3S-FE выходит из строя электровакуумный клапан. Из-за этого двигатель начинает жестко работать, т.е. детонировать при средних нагрузках в диапазоне от 1500 до 2500 об/мин. Т.е. отработавшие газы не подаются во впуск, из-за чего температура сгорания топливо-воздушной смеси сильно повышается.

Электровакуумный клапан (он расположен снизу на впускном коллекторе) можно проверить на электрическое сопротивление: значения должны быть от 33 до 39 Ом.

Для проверки нужно «продуть» модулятор. На неработающем двигателе и до 2500 об/мин он продувается «насквозь», т.е. воздух будет выходить через входы P и R. При скорости двигателя более 2500 об/мин воздух не должен проходить через модулятор.

Клапан EGR проверяется на работающем двигателе. Для этого надо отсоединить трубку на клапане, вместо нее подсоединить ручной вакуумный насос и создать разряжение. Если по мере роста разряжения на входе Q двигатель начнет нестабильно работать и даже заглохнет, то все компоненты работают исправно.

В корпусе вакуумного модулятора также есть фильтр, через проходят и который «очищаются» крохотные порции отработавших газов, попадающие к нему по трубке в момент закрытия клапана EGR. Этот фильтр нужно чистить раз в пару лет, для чистки годится просто сжатый воздух.

Описание устройства мотора 3S GE

Донора для мотора можно отыскать на рынке б/у устройств. Сам агрегат обладает довольно большими возможностями для тюнинга. С каждым поколением растут лошадиные силы двигателя, крутящий момент увеличивается, устанавливается система газораспределения.

Например, в первом поколении движение газов внутри агрегата ничем не регулировалось. Поэтому этот старый мотор обладал 134 лошадками, что по тем временам было совсем неплохо.

Агрегат выливали из чугуна. А головка блока цилиндра была алюминиевой. Сам двигатель является форсированным, а не атмосферным. Об этой функции говорит буква «G» в наименовании модели движка.

Хотя первые поколения были атмосферными. Модели первых поколений имели названия:

• 3SFE;
• 3SFC;
• 3SFCE.

Модернизированные версии имели название 3S GE Gen1, 3S GE GEN2 итд. Эти устройства считаются спортивными и надежными одновременно. На рынке б/у устройств внутреннего сгорания имеется большой выбор запасных частей к мотору 3S GE.

Кстати, в четвертом поколении были увеличены впускные и выпускные каналы, размеры распределительных валов тоже изменились. А в пятом поколении системы фаз газораспределения установили на обоих распредвалах.

Диаметры цилиндра и ход поршня имели одинаковую величину в 86 мм.

Масло на двигателях этого типа рекомендуется менять через каждые 10 тысяч километров пробега. Используется синтетическое и полусинтетическое смазывающее средство. Такое, как 5W30, 5W40 подходит для северных регионов России.

Приводом ГРМ служит ремень, а не цепь. Меняют его через 100 тысяч километров. Опытные механики рекомендуют следить за трещинами на нем. Если первые модификации агрегатов при порыве ремня обходились без загиба клапанов, то на моделях двигателя, где применена система VVTi, порванный ремень означает капитальный ремонт устройства.

Тепловые зазоры регулируют каждые 100 000 километров. Процедура регулировки осуществляется посредством подбора шайбы.

Воздушный и топливный фильтры меняют через 30 тысяч километров, а вот фильтрующее устройство в баке оставляют до капитального ремонта не тронутым. Свечи, рекомендуется, заменять через 20 тысяч км.

Охлаждающую жидкость заменяют через два года или 40 тысяч км пробега.

Надежность двигателя 3S-FE

Корпорация установила ожидаемый ресурс силовой установки, его значение составило 300 тыс. км пробега.  Эксплуатация в обычных условиях, при учете нагрузочных факторов и временных факторов проведения ТО, а также допущении ошибок при вождении транспортного средства,  приведет к появлению проблем в функционировании силовой установки при пробеге в 200 тыс. км.

Поскольку параметры мощности не столь высоки, несмотря на большой объем рабочих камер цилиндров двигателя, надежность их держится на высоком уровне. Использование качественных смазочных и топливных  материалов, а также установка дорогих запасных частей, обеспечили некоторым автомобилям с мотором 3С-ФЕ прохождение пробега свыше миллиона километров.

Степень надежности данных двигателей существенно отличается до 1996 года и после. Этот факт наблюдается по причине того, что до четвертого поколения, моторные установки практически полностью имели механический тип.

Основные неисправности:

1. Вибрация на низкой частоте вращения коленвала.
2. Потребления смазочных материалов до 10 л на 10 тыс. км пробега.
3. Состояние подшипников на помпе и масляном насосе определяли срок службы ремённого элемента ГРМ.
4. Нарушение работы системы, контролирующей впрыск топлива.

На двигателе возможен промежуточный капитальный ремонт, представляющий собой расточку блока и замену поршневого механизма, а также колец на размеры, соответствующие ремонтным. Поэтапное проведение процесса ремонту силовой установки 3S описано в инструкции по ремонту с помощью собственных сил.

Однако работы по расточке, можно было осуществить не на всех поколениях. ГБЦ в двигателе 3S-FE является одноразовой и не подлежит расточке. Также шатунные болты могли оборваться, в связи с использованием дешевых материалов исполнения, для получения экономии производства.

Обратите внимание! Ремонт силовых установок, выпущенных после 1996 года, невозможен. Срок службы таких двигателей зависит от условий эксплуатации и качество использование смазочных и  топливных материалов

Есть ли недостатки у 3S-GTE от компании Тойота?

Невысокая цена контрактных двигателей (от 40-50 тысяч рублей за неплохие версии) не должна вводить вас в заблуждение. В ремонте двигатель довольно дорогой. Оригинальные запчасти очень дорогие, а найти некоторые детали оказывается непросто. Также определенные недостатки есть у первых двух генераций мотора. Вот лишь несколько проблем в ранних установках:

• меньшая мощность – в первых генерациях 225 лошадок считались высокой мощностью, но далее потенциал был увеличен до 260 л.с.;
• турбина – в ранних поколениях стоял простой компрессор от Тойота CT26, а далее установили менее надежный вариант;
• коробки – традиционные АКПП работают гораздо меньше двигателя и нуждаются в замене, с МКПП проблем особых нет;
• расход масла – уже после 100 000 км начинается ряд проблем с жором масла, до 500 гр на 1000 км уходит на доливку;
• если вы купите контрактный мотор с машины с 4WD, состояние агрегата будет гораздо хуже, чем с седанов и купе 2WD.

Toyota Celica GT-Four

Не нужно забывать о том, что объем установки всего 2 л. Это говорит о том, что возможностей двигателя не хватает для полноприводных авто. И оснащение спортивных купе с приводом на все колеса данным агрегатом было ошибкой конструкторов. При покупке комплекса для свапа в сборе стоит серьезно отнестись к диагностике коробки и сцепления – здесь проблем бывает довольно много.

На какие машины ставили турбированный 3S?

1. Toyota Caldina (1997-2007).
2. Toyota Celica (1990-1999).
3. Toyota MR-2 (1990-1999).

Обратите внимание на то, что Carina не оснащалась на заводе такими двигателями, но в целом можно легко сделать свап, если есть такое желание. Для Селика данный двигатель был разработан, а в последних двух поколениях он ставился именно на Калдина

Toyota Caldina GTT

Дроссельная заслонка и клапан холостого хода

Дроссельная заслонка двигателя 3S-FE имеет тросовый привод и, на поздних версиях, датчик положения заслонки. Для работы двигателя на холостом ходу используется электронный регулятор холостого хода. Напомним, что благодаря ему при полностью закрытой механической заслонке воздух, необходимый двигателю для работы на холостом ходу, идет в обход заслонки через канал регулятора холостого хода.

Проблемы с холостым ходом на двигателе 3S-FE обычно устраняются очисткой регулятора.

Дроссельная заслонка на этом моторе загрязняется парами масла и сажей. Пары масла во впуске появляются из-за не совсем эффективного их отсеивания системой вентиляции картера. А источником сажи является система EGR. После очистки дроссельной заслонки отклики двигателя становятся заметно живее.

Выбрать и купить дроссельную заслонку для двигателя Toyota, вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.

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.

Описание силовой установки

Каждый, кто выпускает технику, маркирует продукцию, это устраняет путаницу и неразбериху. Корпорация Toyota, не исключение, обозначения компании информативны и сводят к минимуму противоречия.

Название — двигатель 3S FE DOHC 16V 2.0.

• «3» – внутренняя маркировка, информирует о применении конструктивных решений;
• «S» – серия агрегатов с рядным расположением цилиндров;
• «F» – семейство двигателей, объём которых варьируется 2,0 до 2,2 литров;
• «E» – обозначение впрыска, электронный тип (EFI);
• «DOHC» – двойной верхний распределительный вал (Double Over Head Camshaft);
• «16 V» – количество клапанов, в нашем случае, шестнадцать;
• «2,0» – объём силовой установки.

Двигатель Toyota 3S Fe 1996 год выпуска:

При заказе запасных деталей для силовой установки, номер двигателя 3S FE, помещён на задней части блока, над корпусом колокола. Так же потребуется модель автомобиля, на который изначально установлен мотор, и год выпуска. Сам серийный номер представляет собой шестизначное число.

Расположение серийного номера двигателя Toyota 3S FE:

Проектируя силовую установку, за базовую модель двигателя 3S взяли мотор 2S-FE. Увеличение мощности агрегата произошло благодаря изменению диаметра поршня и хода. Теперь установка развивала крутящий момент в 186 кгс*см и сочеталась с автоматической трансмиссией.

Изменения, внесенные в установку, изначально испытаны на карбюраторном моторе, который имел маркировку 3S-FC. После доработки и устранения недочётов, на мотор установили новую подачу топлива с использованием впрыска. Схема L4 DOHC и до 1991 года оба варианта силовых установок выпускались.

В течение периода, было выполнено четыре модификации силовой установки. Маломощный двигатель развивал 115 лошадиных сил и момент в 162Нм. Силовая установка, выпускаемая с 1998 по 2000 год, развивала 128 лошадиных сил и имела момент в 178Нм. Ограничение на агрегаты накладывало применение экологических норм, потери не большие, две лошадиных силы.

Импульс модификаций одинаков и достигался при 4400 мин-1. При этом, значение тяги у модификаций отличались применительно к условиям. Устойчивый разгон четвёртого поколения моторов, происходил за счёт пологой кривой на графике тяги.

Двигатель, модификации 3S-FSE, имея те же конструктивные характеристики по объёму и ходу поршня, выдавали 150 лошадиных сил при 6000 оборотах в минуту. Тяга агрегата 192Нм, впрыск использовался прямой, топливо нагнеталось насосом с приводом коленчатого вала.

Силовая установка устанавливалась на следующие автомобили Toyota:(список не полный)

AltezzaКоронаCamryКаринаCelicaAvensisCaldinaRAV 4VistaNadia

Неисправности и их причины[править | править код]

Стиль этого раздела неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Следует исправить раздел согласно стилистическим правилам Википедии.

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.

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.

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.

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.

Устройство двигателя 3S-FE

Двигатель 3S-FE состоит из механической части и набора систем: смазки, охлаждения, впрыска, запуска и зарядки. В устройстве 3S-FE использованы самые простые и понятные механизмы. Из электроники двигатель 3S-FE содержит систему многоточечного впрыска EFI и систему управления ECU.

Система охлаждения

ДВС оснащён принудительной системой охлаждения. В качестве охлаждающей жидкости (ОЖ) применяется тосол или антифриз. По регламенту менять жидкость положено через 40 000 км. Объём заправки зависит от модели автомобиля и составляет 5,9 — 7,6 л.

Циркуляцию ОЖ обеспечивает насос. Он расположен на блоке цилиндров и приводится от ремня ГРМ. Электровентилятор направляет нагретую ОЖ к радиатору, где и происходит сброс избыточного тепла.

В двигателе присутствуют 2 датчика температуры ОЖ. Один направляет данные в ECU, другой — на приборную панель. Для быстрого прогрева ОЖ зимой в систему встроен термостат, который закрывает большой круг циркуляции до нагрева ОЖ до 80℃.

Газораспределительный механизм

Двигатель 3S-FE имеет ГРМ, построенный по схеме DOHC с двумя распредвалами кулачкового типа. Валы соединены между собой посредством зубчатых колёс. Впускной распредвал ГРМ приводится в движение ременной передачей, выпускной — зубчатой передачей.

Из-за отсутствия гидрокомпенсаторов необходимо проверять зазоры в приводе клапанов через 20 000 км. Регулировку выполняют подбором регулировочных шайб, установленных на тарельчатые толкатели. Толщина шайбы варьируется от 2,5 до 3,3 мм, что позволяет подобрать аналоги подешевле оригинала.

Ремень ГРМ приводит помпу и масляный насос, испытывая сильные перегрузки. Обрыв ремня не причиняет серьёзного ущерба двигателю: поршни и клапаны в 3S-FE не сталкиваются. По регламенту ремень положено менять через 100 тыс. км. Водители часто делают это самостоятельно.

Система впрыска

Электронная система впрыска топлива состоит из топливной системы, подачи воздуха и электронного управления. Топливо подаётся к каждой форсунке под давлением, рассчитанным регулятором давления. После получения сигнала от ECU топливо впрыскивается во впускной коллектор. Избыток горючего возвращается в бак через трубку возврата.

Количество подаваемого воздуха зависит от степени открытия дроссельной заслонки и частоты вращения коленвала. Воздух поступает в верхнюю часть впускного коллектора и распределяется по цилиндрам. Даже если дроссель будет закрыт, воздушная смесь поступит через клапан системы холостого хода.

Система смазки

В двигателе Toyota 3S-FE система смазки комбинированная. Для трущихся деталей масло подаётся маслонасосом шестерёнчатого типа с внутренними зубьями. В менее нагруженные узлы смазка разбрызгивается через масляные форсунки.

Электроснабжение и запуск мотора

В двигателе 3S-FE реализована стартерная система пуска. При повороте ключа в замке зажигания электрическая цепь замыкается. ECU опрашивает датчики, проверяет исправность цепи. Включается бензонасос.

На следующем повороте ключа аккумуляторная батарея подаёт пусковой ток на тяговое реле. В реле создаётся мощность 1,0 — 1,2 кВт, которая раскручивает стартер. Крутящий момент стартера передаётся на маховик коленчатого вала, и раскручивает вал до тех пор, пока двигатель не разгонится до устойчивых оборотов.

Основным источником питания двигателя является генератор тока на 80А.