Тойотовская «классика», выносливая и неприхотливая — так можно охарактеризовать двигатель 3S-FE. Впервые мотор этой модификации установили на Камри V20 1986 года. Модернизация движка 1991, 1996, 1998 годов внесла серьёзные изменения в систему зажигания, распредвалы, ГРМ, впускной коллектор и шатунно-поршневую группу. Обновления 3S-FE оказались не во всём успешными, однако, мотор оставался в производстве 17 лет.
Технические характеристики 3S-FE
Рядный 4-цилиндровый 16-клапанный ДВС 3S-FE с рабочим объёмом 2 л (1998 см3) построен на базе 2S-FE. Конструкторы уравняли ход поршня и диаметр цилиндра, сделав их по 86 мм. Показатели мотора выросли до 115 л.с. и 162 Нм. Силовая установка стала оснащаться не только МКПП, но и АКПП.
После обновления 1996 года агрегат получил новые характеристики:
| Двигатель | Мощность, л.с. при об/мин | Крутящий момент, Нм при 4400 об/мин |
| 3S-FE | 128/ 5400 | 178 |
| 3S-FE (2WD) | 140/ 6000 | 186 |
| 3S-FE (4WD) | 135/ 6000 | 181 |
| 3S FSE | 145/ 6000 | 196 |
Технические характеристики двигателя 3S-FE могут изменяться в зависимости от модификации и года выпуска, но различия не превышают 5%.
Степень сжатия 3S-FE до 1996 года равна 9.5, после 1996 — 9.8. В мотор допустимо заливать бензин АИ-92 и АИ-95. Расход топлива при работе с МКПП:
- в смешанном цикле — 8,5 — 9,5 л;
- на трассе — 7 — 8 л;
- в городе — 11,5 — 13 л.
Расход масла в исправном двигателе 3S-FE составляет от 0,2 до 1 л на 10 000 км. Производитель рекомендует менять масло и фильтр каждые 10 000 км или раз в год. Заправочная ёмкость — 3,9 л. Для заливки подходят моторные масла с вязкостью 5W-30 и 10W-30.
Ресурс двигателя — 300 тыс. км по данным завода. Однако при регулярном обслуживании и правильной эксплуатации 3S-FE может пройти свыше 500 тысяч до капремонта. С хорошим сервисом агрегат проработает и более 700 тыс. км.
Эксплуатационные жидкости
Двигатель Тойота 3S-FE был разработан по старым экологическим требованиям и может с уверенностью потреблять 92 бензин. Хотя максимальные характеристики буде выдавать на топливе с 95 октановым числом. Доработанная версия двигателя третьей серии, имеющая измененную головку цилиндров и обозначающаяся 3S-GE, предпочитает топливо с октановым числом 95.
Масляная система и конструктивные материалы кованного распредвала и чугунного блока и прочих деталей двигателя позволяют применять полусинтетическое масло. Моторное масло на минеральной основе было снято с заливки на конвейере еще в конце 80-х, поэтому данный тип смазки абсолютно исключается. Применение синтетики будет оправдано только при малом износе уплотнительных манжет.
Но эксплуатационные потери масла, имеющие в качестве причины не только угар, но и потение маслом чугунного блока, делает применение синтетических масел экономически нецелесообразным. При замене масла следует учитывать, что до 1996 года производитель рекомендовал масла с вязкостью 5w50, а после — 5W30
Особенности конструкции
ДВС 3S-FE сконструирован просто и продуманно. Блоки цилиндров выполнены из чугуна, головки блока из алюминия. Распределительных вала два. Гидрокомпенсаторов нет. Головки блока продуваются слабо, поэтому двигатель не подходит для форсированных нагрузок. Система подачи топлива инжекторная с электронным многоточечным впрыском.
Из недостатков мотора 3S-FE можно отметить шумную работу выхлопной системы, ощутимые шуршания шкивов и роликов. После 200 000 км проявляется хороший масляный аппетит и большой расход топлива. Двигатель завален к моторному щиту, что усложняет доступ для обслуживания.
Похожая статья Технические характеристики двигателя Мерседес OM 612
Серьёзная проблема обнаружилась после модернизации 1996 года. Конструкторы снизили массу поршневой группы на 0,7 кг, оставив неизменным коленвал. В целях экономии балансировку обновлённого кривошипно-шатунного механизма не производили, что привело к появлению вибрации. Под её действием головки болтов одного из шатунов отрывает. Деталь срывается с места и пробивает блок цилиндров. Для предотвращения аварии во время ремонта поршневой группы необходимо менять шатунные болты и закручивать строго с номинальным моментом.
Доработки агрегата в 1996 году затронули систему зажигания. Механические трамблёры заменили на сдвоенные катушки, которые работают на 2 свечи. Это увеличило нагрузку на свечи и проводку в 2 раза.
В некоторых моделях 3S-FE установлена система рециркуляции газов EGR. Для управления использован электровакуумный клапан и вакуумный модулятор-мембрана. При разрежении газа клапан EGR открывается. После закрытия клапана EGR отработанные газы проходят через фильтр модулятора. Каждые 2 года фильтр желательно продувать с помощью сжатого воздуха.
Совершенствуя мотор, конструкторы выпустили новую версию 3S-FSE. Агрегат оснастили непосредственной системой впрыска D4, добавили мощности, но в целом попытка оказалась неудачной. Двигатель работал с перебоями из-за поломки ТНВД. Недостаточная смазка коленвала и скапливание нагара во впускном коллекторе, заставляли владельцев часто заглядывать в сервис.
Техническое обслуживание
Пробег, после которого обязательно проведение технического обслуживаения, составляет 10 тыс. км. В этот период необходимо проводить замену масла. Однако при эксплуатации автотранспортного средства в гористой местности, где наблюдается пониженная температура и в местах повышенного содержания пыли, регламентированное ТО необходимо проводить в два раза чаще.
Это относится ко всем силовым установкам, даже тех, пробег которых свыше 200 тыс. км. Передача механической энергии осуществляется по средствам ременного элемента ГРМ. Замену его необходимо осуществлять каждые 100 тыс. км. пробега, не зависимо от условии эксплуатации. Замена ремня не говорит о том, что его разрыв приведет к деформации клапана. Конструкция выполнена так, что данная неисправность возникнуть не может.
Список моделей авто в которых устанавливался
Двигатель Тойота 3S-FE производился в Японии на заводе Kamigo Plant, а также в США на заводе Тoyota Motor Manufacturing, Kentucky, Inc. в Джорджтауне с 1986 по 2003 год. 3S-FE устанавливался на японские авто класса D, E, а также ставился на минивэны и паркетники с передним и полным приводом. Всего было выпущено более миллиона машин для японского, европейского и американского рынков.
Моторы 3S-FSE,выпущенные после 1996, года устанавливались на немногочисленные Corona Premio ST210, а также Vista V50 и Nadia SXN10.
| Модель Тойота | Привод | Годы выпуска |
| Avensis ST220 | 2WD | 1997 — 2003 |
| Caldina ST190, ST210 | 2/4WD | 1992 — 2002 |
| Camry V20, V30, V40 | 2/4WD | 1986 — 1998 |
| Carina ST170, ST190, ST215 | 2/4WD | 1987 — 2001 |
| Carina ED ST200 | 4WD | 1993 — 1998 |
| Celica ST160, ST180, ST200 | 2/4WD | 1986 — 1996 |
| Corona ST170, ST190, ST210 | 2/4WD | 1987 — 2001 |
| Corona Exiv ST200 | 2WD | 1989 — 1998 |
| Curren ST200 | 2WD | 1994 — 1999 |
| Ipsum/Picnic SXM10 | 2/4WD | 1996 — 2001 |
| Gaia SXM10 | 2/4WD | 1998 — 2002 |
| Nadia SXM10 | 2/4WD | 1998 — 2002 |
| Rav4 SXA10 | 2/4WD | 1996 — 2000 |
| Vista V55, Ardeo | 4WD | 1998 — 2002 |
Похожая статья Технические характеристики двигатель 3S GE BEAMS
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.
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.
Похожая статья Двигатель на Ниву Шевроле ВАЗ 2123
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.
Модификации
Двигатель серии 3S, массовый агрегат Toyota. За 23 года, что выпускали мотор, силовая установка неоднократно перерабатывалась и модифицировалась. Первые модели 3S-FC выпускались с карбюратором, последующие, такие как 3S-GTE шли уже с турбинным наддувом и имели мощность 260л.с.
Рассмотрим модификации моторов 3S серии:
Двигатель 3S-FC (86-91 года выпуска).
- Первая силовая установка серии, мотор встречается редко, выпускался с карбюратором. Двигатель использовался на недорогих автомобилях Toyota Camry и Holden Apollo. Отношение полного объёма цилиндра к объёму камеры сгорания модели 9,8:1, мощность агрегата 111 л.с.
Двигатель 3S FE (86 – 2000 года выпуска).
- Модификация укомплектовывается инжектором, мотор, основной двигатель серии, поскольку устанавливался на большинство автомобилей, выпускаемых корпорацией в то время. На модели 3S FE применяется две катушки зажигания, агрегат регулируется под использование как 92, так и 95 бензина. Отношение полного объёма к объёму камеры сгорания 9,8:1, мощность варьируется 115 – 130л.с. (влияет управляющая электроника).
Двигатель Toyota 3S FE:
Двигатель 3S FSE D4 (97-2003 года выпуска).
- Модификация укомплектована непосредственным впрыском топлива (первый мотор Toyota). Двигатель 3S FSE меняет фазы газораспределения на впуске, поскольку установлен соответствующий механизм (VVT-i). Применяется коллектор впуска, на котором регулируется сечение под прямым углом к продольной оси канала. В поршнях сделана выточка, придающая горючему нужное направление. Кроме того, установлены другие распылители, свечи, регулятор проходного сечения канала с электронной регулировкой. На двигателе применён специальный клапан, направляющий отработку на дожигание. Отношение полного объёма к объёму камеры сгорания 9,8:1, мощность силовой установки 150л.с.
Двигатель 3S FSE D4:
Описание маркировки
Маркировка двигателя 3S-FE по японской системе выглядит как: 3S-FE DOHC 16V 2.0, где:
- «3» обозначает новую конструкцию в линейке моторов;
- «S» — серию двигателей Тойота;
- «F» — двигатель мощностного ряда от 2,0 до 2,2 л с 4 клапанами на цилиндр;
- «E» — наличие системы EFI;
- «DOHC» — газораспределительный механизм с двумя распредвалами;
- «16V» — V-образный 16-клапанный мотор;
- «2.0» — объём двигателя.
Тюнинг
На сегодняшний день существует несколько достаточно эффективных программ тюнинга 3s fe мотора, которые позволяют поднять мощность до 200 лошадиных сил и более.
Необходимо лишь помнить о том, что такое увеличение мощности силового агрегата должен выполнять исключительно специалист, что и позволит гарантировать сохранение эксплуатационного ресурса двигателя.
- Самым простым способом увеличения мощности двигателя 3S FE является установка турбонаддува, который позволяет повысить мощность силового агрегата до 200 лошадиных сил. В данном случае необходимо также заменить коленвал, перенастроить инжекторную систему и установить новый топливный насос. Также проводится работа по перенастройке блока управления работой двигателя.
- Относительно простой вариант тюнинга двигателя 3S – это установка новой выхлопной системы и замена части навесного оборудования. Подобная работа позволит автовладельцу получить дополнительно около 20-30 лошадиных сил. При этом отсутствует необходимость вскрывать мотор и проводить какие-либо сложные ремонтные работы.
Обзор неисправностей двигателя
Несмотря на продуманность и неприхотливость мотора 3S-FE, водители сталкиваются с некоторыми проблемами:
- повышенный расход топлива. Возникает из-за неправильной работы дроссельной заслонки или одного из датчиков, которые передают неверную информацию в ECU. Загрязнение форсунок также нарушает образование нормальной смеси. Нагар на поршнях приводит к перерасходу топлива за счёт изменения объёма камеры сгорания и потери мощности;
- повышенный аппетит к маслу. Часто встречается в автомобилях с пробегом от 200 000 км. Нагар на поршнях указывает на сильный жор через компрессионные и маслосъёмные поршневые кольца и протекшие сальники клапанов. Неисправность может быть и в датчиках: лямбда-зонде, датчике температуры впускаемого воздуха или map-сенсоре;
- долгий запуск на холодную. Неполадка связана с поломкой топливных форсунок или датчика температуры;
- нестабильная работа двигателя, потеря мощности. Причина в поломке клапана EGR или попадании моторного масла в свечные колодцы: зажигание происходит с пропусками, и движок глохнет на холостых;
- вибрации мотора. Проблема возникает при износе боковых подушек или потере давления в одном из цилиндров.
Неполадки двигателя исправляются заменой или чисткой элементов. Конструкция 3S-FE позволяет делать несложный ремонт даже в гаражных условиях.
https://www.youtube.com/watch?v=KcCTjpVy-sc
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
А где неисправности?
Каких-либо специфических болезней у GE не отмечено, кроме возможности погнуть клапаны при обрыве зубчатого ремня. Хотя головки поршней у всего семейства, кроме последней модификации, оснащены выемками, в случае обрыва клапаны гнет и у других генераций.
Название «Бимс» как раз и созвучно с последним звуком, издаваемым мотором в этой ситуации. Не наблюдаются такие случаи только у поколений младше 3 gen, да и то если повезет.
Внимание: к преждевременному разрушению зубчатого ремня приводит чаще всего попадание на резину потеков тосола и жидкой смазки, которые размягчают материал. Корд при этом остается целым, а ведущий шкив просто срезает на внутренней поверхности изделия несколько зубцов.
