Характеристики
- Двигатель 3S-FE имеет следующие технические характеристики:
- Объем цилиндров – 1998 куб.см
- Мощность – от 115 до 130 л.с.
- Крутящий момент – 186 Ньютонометров при 4400 об./мин
- Степень сжатия – 9.8 к 1
- Клапанов на один цилиндр – 4
Благодаря отсутствию электроники (за исключением системы электронного впрыска EFI) и невысокой мощности, агрегат получился крайне выносливым. Ресурс двигателя 3S-FE без капитального ремонта достигает 300 тыс. километров пробега, а при отсутствии высоких нагрузок, нередки случаи безотказного использования этого бензинового мотора до 500 тыс. Даже сейчас, спустя много лет после снятия его с производства, можно встретить автомобили с этим двигателем не подвергшиеся капиталке.
Несмотря на то, что года выпуска мотора с заводской кодировкой 3S-FE считаются с 1986 по 2001, в 1996 произошла глобальная модернизация двигателя, направленная, в том числе, на снижение шумности. Изменения отрицательно отразились на его ремонтопригодности. Если ранее ремонт можно было произвести в любой мастерской, или даже самостоятельно, то после внесения изменений в конструкцию, мотор стал практически не ремонтопригоден. Для продления ресурса этих модификаций, производитель категорически рекомендует использовать масло вязкостью 5W-30, вместо ранее применявшихся масел 5W-50.
С целью уменьшения массы силового агрегата, на изготавливаемый на всех модификациях из чугуна блок цилиндров устанавливалась алюминиевая головка блока. Для полноценной смазки мотору требовалось 3,9 литров масла, что относительно немного. Но владельцы автомобилей с этим двигателем отмечают высокий расход масла на изношенном двигателе. С целью отсрочить неизбежное, а именно капитальный ремонт, водители переходят на масла с повышенной вязкостью, например, 10W-30, расход которого составляет 1л на 1000 км.
Расход
Автомобили, на которые устанавливался двигатель 3S-FE, в современных реалиях нельзя назвать экономичными. Нынешнее использование производителями электроники, уменьшение объемов цилиндров без потери мощности за счет современных технологий, в том числе применение непосредственного впрыска, позволили значительно снизить расход топлива. Но на момент выпуска, мотор не выделялся среди конкурентов по количеству расходуемого бензина на 100 км пробега.
В Европе 3S-FE устанавливался на Авенсис только до рестайлинга. В России и после обновления
Двигатель 3S-FE не требователен к октановому числу топлива. Он одинаково хорошо употребляет как 95-й, так и 92-й бензин. Естественно, что расход топлива напрямую зависит от массы автомобиля и коробки передач. Например, Тойота Авенсис первого поколения, на которую установлен этот мотор, в компании с механической пятиступкой, расходует 11.2 литра по городу и 6.5 по трассе. Безрамный кроссовер Тойота RAV4 XA10 с этим же двигателем, но постоянным полным приводом, отличается более высоким расходом – 12.5 литров в городском режиме и 7.9 литров за городом. Этот же паркетник, но с установленным автоматом с четырьмя передачами, заправлять придется ненамного, но чаще – 8.1 при скоростном движении и 12.6 литров в населенных пунктах.
Модификации
Также в третьем поколении S-серии моторов Тойота, помимо 3S-FE, концерн использовал и другие модификации этого двигателя. Кроме наиболее бюджетного карбюраторного 3S-FC, который встречался крайне редко, и использовался в австралийском GM-овском Holden Apollo и минимальных комплектациях Камри, выделялись следующие версии:
3S-FSE был первым мотором Тойота с непосредственным впрыском топлива и применением системы изменения фаз газораспределения VVT-i, используемой по сей день. Несмотря на высокую мощность в 150 лошадей и инновационность, двигатель не заслужил хорошую репутацию и грешил регулярными поломками.3S-GE был, непосредственно, модификацией FE с улучшенными характеристиками. Разработан он был при участии Yamaha, и отличался отсутствием проблемной, как у других версий, системы рециркуляции картерных газов. Мотор имел три ревизии. Первая выпускалась до 89 года, и имела модификации от 135 до 160 л.с.
Вторая генерация, выпускавшаяся до 1993 года, увеличилась в мощности до 165 лошадей. А имела 180 л.с. В четвертом поколении были применены увеличенные каналы на впуске и выпуске и изменены распределительные валы. Благодаря этому, мощность подросла до 200 лошадиных сил. Последняя пятая версия использовала Dual VVT-I и 210 лошадей под капотом.
Система охлаждения
Модификация 3S-GTE, построенная на базе 3S-FE, отличалась от собрата наличием турбонагнетателя, и имела четыре версии с различными характеристиками. Сменялись они параллельно версиям менее мощного FE, и увеличивали мощность от поколения к поколению. Первая версия имела регулируемый впускной коллектор T-VIS. Это, вкупе с турбиной CT26, позволяло мотору развить 185 л.с. Эта же турбина и некоторые другие доработки увеличили мощность во второй версии до 220 лошадей.
Третья ревизия исключила T-VIS, а турбина была заменена на CT20b. Мощность двигателя составила 245 лошадиных сил. Долгожителем среди моторов 3S стал четвертый вариант 3S-GTE. Он оставался востребованным до 2007 года за счет высокой мощности в 260 л.с. Достичь этого удалось благодаря замене распредвалов.
На какие модели устанавливался?
Длительный срок производства мотора 3S-FE и отличные характеристики обуславливает его использование в большом количестве автомобилей Toyota. Наибольшее распространение двигатель имел на родине в Японии. В автомобилях для исключительно внутреннего использования, он устанавливался на нетипичный Vista в кузове хардтоп, минивэны Town Ace и созвучный с русским именем Toyota Nadia, а также универсал Caldina.
Карина Е
На мировом рынке использовался на многочисленных автомобилях, построенных на базе Carina и Corona, в том числу европейских минивэнах Тойота Gaia и Picnic. Не остались в стороне SUV RAV4, спортивный Celica и бизнес-седан Тойота Camry.
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
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
Помпа
Основной деталью системы охлаждения двигателя 3S-FE является водяной насос или помпа. Благодаря этому агрегату происходит цикличность движения антифриза и функционирование технологии в целом.
Демонтируем
Чтобы демонтировать насос охлаждающей жидкости необходимо в первую очередь слить антифриз и избавиться от ремня привода газораспределительного механизма. Затем снимаем генератор и планку натяжителя ремня привода генератора. Демонтируем промежуточный шкив, впускной патрубок и трубку перепуска антифриза. Далее нужно вывернуть три болта крепления и избавиться от уплотнений, демонтировать водяной насос. Крышка помпы снимается путем выкручивания трех крепежных болтов.
Кликните для увеличения
Устанавливаем
Помпа устанавливается в обратном порядке. Для начала необходимо поставить на место крышку водяного насоса (момент затяжки 9 Н-м), а затем саму деталь. Для этого нужно монтировать новые уплотнения, временно зажать крепежные болты, монтировать генератор и планку, а затем затянуть крепежные болты с моментом в 9 Н-м. Затем устанавливаем трубку перепуска антифриза с моментом в 10 Н-м и впускной патрубок (9 Н-м). После монтажа промежуточного шкива (43 Н-м) устанавливаем генератор. Крепежные болты, соединяющие с кронштейном, затягиваются с моментом в 53 Н-м, а крепежные болты, соединяющие с помпой, затягиваются с моментом в 22 Н-м. Устанавливаем ремень привода газораспределительного механизма, заливаем ОЖ и убеждаемся в отсутствии протечек.
Проблемы и недостатки
Несмотря на свою надежность, мотор Тойота 3S-FE, как и любой другой имел свои проблемы. Версия до 1996 года основной проблемой имела очень высокую шумность, которая доставляла водителю неприятности только в плане комфорта. Характерно для этого ДВС является загрязнение по причине используемого некачественного топлива. По этой же причине наблюдалась проблема с электронным впрыском.
В модификациях после 96-го года проблемы были связаны с конструкцией шатунов, повышенной нагрузке на ремень ГРМ и высоким расходом топлива, уменьшить который у водителей не получалось. Как уже отмечалось эта версия мотора не поддавалась ремонту и весь агрегат требовал замены.
Минивэн Toyota Ipsum c правым рулем, с левым — Toyota Picnic
Тюнинг
Самым популярным способом увеличения мощности двигателя Тойота 3S-FE является установка турбины. В дополнение к этому меняется коленвал и часть навесного оборудования. Новый топливный насос и настроенная по-новому топливная система увеличит мощностные характеристики до 200 л.с.
Второй вариант – установка нового прямоточного выхлопа и выпускного коллектора и замена части навесного. Характеристики увеличатся всего на 20 «лошадей», но и затраты будут намного меньше, чем в первом случае. Также плюсом этого метода является отсутствие необходимость разбирать ДВС.
