Японские автопроизводители всегда славились своими надежными и экономичными двигателями. Моторы, выпущенные несколько десятков лет назад, и сегодня с успехом эксплуатируются, радуя автовладельцев надежностью и отличными техническими характеристиками. Большой популярностью пользуется четырехцилиндровый бензиновый двигатель 3S FE от компании Toyota.
Этот двухлитровый инжекторный двигатель появился в 1986 году и с минимальными изменениями продержался на конвейере до 2000 года.
Технические характеристики
По умолчанию характеристики двигателя серии 3S FE производителя Тойота имеют вид:
| Изготовитель | Kamigo Plant (Япония) и TMMK (США) |
| Марка ДВС | Toyota 3S-FE |
| Годы производства | 1986 – 2001 |
| Объем | 1998 см3 |
| Мощность | 98 – 116 кВт (131 – 155 л. с.) |
| Крутящий момент | 183 Нм (4400 – 4800 об/мин), 186 Нм (4400 – 5200 об/мин) |
| Вес | 140 кг |
| Степень сжатия | 9,8 |
| Питание | инжектор |
| Тип мотора | рядный |
| Впрыск | электронный многоточечный |
| Число цилиндров | 4 |
| Местонахождение первого цилиндра | ТВЕ |
| Число клапанов на каждом цилиндре | 4 |
| Материал ГБЦ | сплав алюминиевый |
| Допустимое коробление | прокладки коллекторов (впуск/выпуск) 0,08 мм прокладка головки цилиндров 0,05 мм |
| Седло клапана | ширина 1 – 1,4 мм, угол 45° |
| Распредвал | количество – 2 штуки толкатель диаметром 30,966 – 30976 мм расточка под толкатель 31,00 – 31,025 мм |
| Сальник распредвала | диаметры – 38 мм, 50 мм, ширина 8 мм |
| Материал блока цилиндров | чугун |
| Диаметр цилиндра | 1 типоразмер – 86 – 86,01 мм 2 типоразмер – 86,01 – 86,02 мм 3 типоразмер – 86,02 – 86,03 мм |
| Поршни и кольца | |
| Диаметр поршня | 1 типоразмер –85,837 – 85,847 мм 2 типоразмер – 85,847 – 85,857 мм 3 типоразмер – 85,857 – 85,867 мм ремразмер – 86,337 – 86,367 мм |
| Зазоры | поршень/стенка цилиндра – 0,153 – 0,173 мм (стандарт) или 0,19 мм (максимум) поршневых колец – 110 мм относительно плоскости разреза |
| Кольцо компрессионное верхнее | 0,27 – 0,47 мм |
| Кольцо компрессионное нижнее | 0,45 – 0,65 мм |
| Кольцо маслосъемное | 0,1 – 0,45 мм, 1,05 мм максимум |
| Зазор между поршневой канавкой и кольцом | 0,03 – 0,07 мм |
| Коленвал | |
| Количество подшипников коренных | 5 |
| Диаметр шейки КП | 54,988 – 55,003 мм |
| Зазор коренной шейки | 0,015 – 0,034 мм |
| Подшипники шатунные | диаметр шейки вала – 48 мм диаметр постели – 51 мм толщина вкладыша – 1,448 мм ширина вкладыша – 20,4 мм |
| Сальники коленвала | передний – диаметры 42 мм, 60 мм, ширина 7 мм задний – диаметры 85 мм, 105 мм, ширина 10 мм |
| Ход поршня | 86 мм |
| Горючее | АИ-95 (допускается АИ-92) |
| Масса мотора | 143 кг в сборе |
| Нормативы экологии | Евро-4 |
| Расход топлива | трасса – 8 л/100 км смешанный цикл 9,5 л/100 км город – 13 л/100 км |
| Расход масла | максимум 1 л/1000 км |
| Моторное масло для 3S FE | 5W-30 и 10W-30 |
| Объем масла моторного | 4,5 л |
| Периодичность замены | каждые 5000 км, максимум 10000 км |
| Рабочая температура | 95° |
| Ресурс мотора | заявленный 300000 км реальный 500000 км |
| Регулировка клапанов | шайбы между кулачками распредвала и толкателями |
| Система охлаждения | принудительная, антифриз/тосол |
| Количество ОЖ | АТ – 5,7 л, МТ – 5,8 л |
| Свечи на 3S FE | оригинал – NGK BKR6E11, Denso K20RU11, NGK BKR6EYA11, можно ставить любые подходящего размера с двумя электродами |
| Зазор между электродами свечи | 1,1 мм |
| Ремень ГРМ | 163 зуба, шаг 8 мм, ширина ремня 26,7 мм |
| Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 |
| Воздушный фильтр | Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst |
| Масляный фильтр | номер по каталогу 90915-10001 замена 90915-10003, с обратным клапаном |
| Маховик | диаметр внутреннего отверстия – 42 мм диаметр посадочных отверстий – 13 мм количество посадочных отверстий – 8 штук смещений нет расстояние между противоположными посадочными отверстиями – 54 мм расстояния между соседними посадочными отверстиями – 12 мм |
| Болты крепления маховика | коробка МТ – М10х1,25 мм, длина 26 мм, проточка 11 мм коробка АТ – М10х1,25 мм, длина 26 мм без проточки |
| Маслосъемные колпачки | код 90913-02090 впускные светлые код 90913-02088 выпускные темные |
| Компрессия | давление в цилиндрах от 13 бар номинальное, 9,5 бар минимальное, разница давлений в отдельных цилиндрах в пределах 1 бара |
| Температура масла | 80°С |
| Температура срабатывания термостата | 80 – 84°С |
| Давление клапана внутри радиаторной пробки | 0,7 – 1 бар |
| Содержание в выхлопе вредных продуктов | СН <200%, СО <0,5% |
| Обороты ХХ | 650 – 750 мин-1 |
| Усилие затягивания резьбовых соединений | свеча – 18 Нм маховик – 88 Нм болт сцепления – 19 Нм крышка подшипника – 59 Нм (коренной) и 25 + 90° (шатунный) головка цилиндров – три стадии 29 Нм, 49 Нм и 90° |
Особенностью мотора является то, что, даже при порыве ремня ГРМ он не гнет клапана. Ресурс на практике значительно выше заявленного производителем в мануале.
Конструкция ДВС
Расшифровка маркировки ДВС
В России для создания шифра двигателя используется ГОСТ Р53638. Все производители таких агрегатов обязаны обозначать свою продукцию в соответствии с Государственным регламентом.
В каждой стране есть своя система маркировки моторов. Японская система маркировки, на примере двигателя 3S-FE, выглядит так: 3S FE DOHC16V 2,0.
Обозначение расшифровывается так:
- 3 — конструктивное изменение в линейке моторов S;
- S — серия ДВС с рядным расположением цилиндров и множественным впрыском горючего;
- F — означает, что для каждого цилиндра 4 клапана;
- E — электронная система впрыска EFI;
- DOHC — в агрегате 2 распредвала, привод 1-го распредвала является ремень, привод 2-го распредвала является шестерня 1-го распредвала;
- 16V — гидравлическая компенсация зазора;
- 2,0 — объем двигателя в литрах.
Если в шифре двигателя после первой цифры указан одна буква, то это значит, что мотор был выпущен до 1991 года.
Особенности конструкции 3S-FE:
- Помпа (насос для циркуляции охлаждающей жидкости) устанавливается блок цилиндров и крепится болтами. Привод помпы является ремень.
- Коленчатый вал из чугуна. Его осевой люфт выставляется специальными упорными полукруглыми шайбами внутри коренного среднего подшипника. Регулировка люфта делается в соответствии с официальным мануалом (инструкцией).
- Благодаря тому, что изобретен двигатель 3C-ФЕ был в 1980 годах, он не требует очень высокого качества топлива. Обычно используют АИ-92.
- Для моторов до 1996 года выпуска рекомендуемое масло было с шифром 5w-40. Для движков после 1996 года — 5w-30.
- Схема клапанного узла придумали не удобно. Для регулировки клапанов, придется снимать валы, что собьет настройки фаз и, подбирая шайбы по толщине выставить нужные зазоры.
- Невозможно снять своими руками впускной коллектор отдельно, не снимая ГБЦ.
- Коллектор впуска имеет защитный термоэкран.
Некоторые неудобства при его ремонте и обслуживании есть, но мотор 3S-FE надежный и экономичнее карбюраторной модификации 3S.
Описание мотора 3S FE
С появлением распределенного электронного впрыска был разработан вариант инжекторного мотора 3S FE. Конструкция двигателя 3S была настолько надежна, что его модификация устанавливалась «на все, что ездит», то есть практически все модели Тойота 1997 – 2001 гг. выпусков.
Система охлаждения
По умолчанию S3 и все его модификации относятся к движкам-«милионникам» с соответствующим ресурсом пробега.
Привод навесного оборудования от одного ремня ГРМ
Расшифровка маркировки
В РФ обозначения моторов регламентируются отечественным стандартом ГОСТ Р53638. У западных и азиатских производителей используется собственная маркировка, причем наиболее информативна она у Нисан и Тойота, поэтому японский двигатель 3S FE DOHC16V 2,0 расшифровывается следующим образом:
- 3 – конструктивное решение ДВС, в данном случае объем около 2 л;
- S – серия движков с рядным расположением цилиндров и множественным впрыском топлива;
- F – 4 клапана на каждом цилиндре;
- E – система впрыска EFI (электронного типа);
- DOHC – два распределительных вала в качестве привода, одному из них вращение передается с коленвала ремнем ГРМ, второму шестерней от предыдущего распредвала;
- 16 V – гидравлическая компенсация зазора;
- 2,0 – объем ДВС.
Блок цилиндров мотора
Серия с одним буквенным индексом после первой цифры указывает, что ДВС разработан до 1990 года. Основными конструктивными особенностями ДВС этого типа являются:
- помпа закреплена на блоке цилиндров болтами, получает вращение путем ременной передачи;
- осевой люфт чугунного коленвала регулируется упорными полукруглыми шайбами внутри коренного подшипника (среднего), порядок регулировки содержит официальный мануал;
- система проектировалась до 1990 года, то есть по старым нормативам безопасности, может эксплуатироваться на бензине АИ-92;
- изначально изготовителем рекомендовано применение масла 5W50, после 1996 года с конвейера завода автомобили Toyota сходили уже со смазкой 5W30;
- схема клапанных приводов недоработана конструкторами изначально, для регулировки параметров зазоров придется вытащить валы, сбивая настройки фаз, подобрать шайбы по толщине, собрать узлы в обратном порядке;
- впускной коллектор демонтировать отдельно от головки ГБЦ невозможно физически;
- выпускной коллектор защищен термоэкраном
Система смазки
Коллектор выпускной
В остальном устройство мотора 3S-FE достаточно надежное, он считается более экономичным в сравнении с прежним карбюраторным двигателем 3S.
Надежность, слабые места, ремонтопригодность
Отзывы о надежности двигателей 3С различаются. Серия 3С более надежная, чем предыдущие модификации 1С и 2С. Двигатели 3с имеют отличные показатели мощности в 94 лошадиные силы. Благодаря высокому крутящему моменту, машины с установленным мотором 3C отличаются великолепными динамическими характеристиками и обеспечивают отличное ускорение авто.
В двигателях установлена система облегчения запуска, турбина, предусмотрена регулировка дроссельной заслонки.
Однако, имеются свои слабые места. Двигатели 3С заслужили славу самых странных и нелогичных силовых агрегатов за всю историю автомобиля Toyota последних 20 лет. Бывалые пользователи машин Тойота отмечают следующие негативные моменты конструкции моторов:
- отсутствие балансировочного вала;
- ненадежный масляный насос;
- невыполнение экологических норм;
- разрушение ремня привода механизма газового распределения из-за невыполнения сроков замены.
В результате разрыва ремня наступают катастрофические последствия для владельца автомобиля Toyota. Сгибаются клапана, ломается распределительный вал, возникают трещины в направляющих втулках клапанов. Ремонт после такого события очень длительный и дорогостоящий. Во избежание разрыва ремня владельцу следует тщательно следить за ременными передачами двигателя, соблюдая сроки их замены.
Ремонтопригодность данных двигателей удовлетворительная. Последние версии моторов оснащены ТНВД с электронным управлением. Это позволило:
- снизить расход горючего;
- существенно уменьшить токсичность выхлопа;
- обеспечить плавность, равномерность, тихую работу агрегата.
Одновременно есть и недостатки. Подавляющее большинство отечественных сервисов не укомплектовано профессиональными специалистами для ремонта, наладки, обслуживания подобных ТНВД. Отсутствует оборудование для диагностики, необходимые комплектующие изделия, ремонтная база. Вследствие этого общая ремонтопригодность авто Тойота страдает.
В каких авто эксплуатируется?
По умолчанию мотор 3S FE устанавливался на следующих моделях автомобиля Toyota:
- Caldina – 1 и 2 поколение, кузов универсал;
- Camry – 2 – 4 поколение, кузов седан;
- Carina – 6 и 7 поколение, кузов седан;
- Carina ED – 2 и 3 поколение, кузов седан;
- Celica – 5 и 6 поколение, кузов купе;
- Corona – 8 поколение купе, 9 поколение седан и хэтчбек, 10 поколение седан и хэтчбек;
- Corona Exiv – 1 и 2 поколение, кузов седан;
- Corona Premio – 1 поколение, кузов седан;
- Curren – 1 поколение, кузов купе;
- Gaia – 1 поколение, кузов минивэн;
- Ipsum – 1 поколение, кузов минивэн;
- Lite Ace Noah – 1 поколение, кузов минивэн;
- Nadia – 1 поколение, кузов минивэн;
- Picnic – 1 поколение, кузов минивэн;
- RAV4 – 1 поколение, кузов открытого типа и SUV (Япония, США);
- Town Ace Noah – 5 поколение, кузов минивэн;
- Vista – 3 – 5 поколение, кузов седан;
- Vista Adreo – 1 поколение, кузов универсал.
Двигатель 3SFE в Тойота РАВ-4
В минивэнах Lite Ace Noah и Town Ace Noah расположение ДВС продольное. Маховик на 10 мм больше по диаметру, расположен с противоположной от стартера стороны. При ремонте придется стачивать его своими руками и переставлять венец с маховика коробки передач.
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:
| Объект техобслуживания | Время или пробег (что наступает раньше) |
| Ремень ГРМ | замена через 100000 км |
| Батарея АКБ | 1 год/20000 |
| Зазор в клапане | 2 года/20000 |
| Вентиляция картера | 2 года/20000 |
| Ремни, приводящие в действие навесное оборудование | 2 года/20000 |
| Топливопровод и крышка бака | 2 года/40000 |
| Масло моторное | 1 год/10000 |
| Фильтр масляный | 1год/10000 |
| Фильтр воздушный | 1 – 2 года/40000 |
| Фильтр топливный | 4 года/40000 |
| Фитинги и шланги обогрева/охлаждения | 2 года/40000 |
| Жидкость охлаждающая | 2 года/40000 |
| Датчик кислородный | 100000 |
| Свеча зажигания | 1 – 2 года/20000 |
| Коллектор выпускной | 1 год |
Для каждой модели Тойоты имеется руководство, содержащее описание, какое масло и охлаждающую жидкость использовать.
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:
| Неисправность | Причина | Устранение |
| Разрегулировка оборотов ХХ | кокс на стенках впускного коллектора, снижающий объемы камеры сгорания грязь на дроссельной заслонке | прочистка заслонки и коллектора |
| поломка бензонасоса | ремонт бензонасоса | |
| засорившийся воздушный фильтр | замена фильтра воздушного | |
| Плавающие обороты | выход из строя EGR клапана | прочистка либо замена клапана |
| Прогрессирующие вибрации | проблема в подушке ДВС не работает один цилиндр | осмотр подушек диагностика мотора |
| Увеличение расхода топлива | сбито зажигание; нарушена регулировка клапана ХХ грязь в форсунках | регулировка зажигания и клапана холостого хода чистка форсунок |
Ремонт двигателя
«Топ» самых мощных трехцилиндровых двигателей.
У трехцилиндровых автомобильных моторов, как правило, немного возможностей и конечно же в первую очередь по своим характеристикам они схожи с мотоциклетными двигателями. Но не все трехцилиндровые силовые агрегаты такие «скучные». В автомире есть немало трехцилиндровых двигателей которые заслуживают к себе внимания и уважения. И так, мы открываем наш «топ»:
