Двигатель 4A FE- Технические характеристики и обслуживание

История двигателя

В России и мире японские авто от концерна Toyota пользуются заслуженной популярностью благодаря надежности, отличным техническим характеристикам и относительной ценовой доступности. Немалую роль в таком признании сыграли японские двигатели – сердце автомобилей концерна. На протяжении нескольких лет целый ряд продукции японского автопроизводителя оснащался двигателем 4A FE, технические характеристики которого хорошо выглядят и по сей день.

Внешний вид:

Его производство началось в 1987 году и продолжалось более 10 лет – до 1998. Цифра 4 в названии обозначает порядковый номер двигателя в «А»-серии силовых агрегатов Тойота. Сама серия появилась еще раньше, в 1977, когда инженеры фирмы встали перед задачей создания экономичного двигателя с приемлемыми техническими показателями. Разработка предназначалась для автомобиля B-класса (субкомпакта по американской классификации) Toyota Tercel.

Результатом инженерных изысканий стали четырехцилиндровые двигатели мощностью от 85 до 165 лошадиных сил и объемом от 1.4 до 1.8 л. Агрегаты оснащались DOHC-механизмом газораспределения, чугунным корпусом и головками из алюминия. Их наследником стало 4 поколение, рассматриваемое в данной статье.

Интересно: А-серия производится до сих пор на совместном предприятии Tianjin FAW Xiali и Toyota: там выпускаются моторы 8A-FE и 5A-FE.

История поколений:

• 1A – годы производства 1978-80;
• 2A – с 1979 по 1989;
• 3A – с 1979 по 1989;
• 4A – с 1980 по 1998.

Технические характеристики 4A-FE

Рассмотрим подробнее маркировку двигателя:

• цифра 4 – указывает на номер в серии, как упоминалось выше;
• A – индекс серии двигателя, говорящий, что он был разработан и начал производиться до 1990 г.;
• F – говорит о технических деталях: четырехцилиндровый, 16-клапанный нефорсированный двигатель с приводом на один распределительный вал;
• E – указывает на наличие многоточечной системы впрыска топлива.

В 1990 году силовые агрегаты в серии прошли модернизацию, чтобы обеспечить возможность работы на низкооктановых бензинах. С этой целью в конструкцию внедрили особую систему питания для обеднения смеси – LeadBurn.

Иллюстрация системы:

Рассмотрим теперь, какие имеет двигатель 4A FE характеристики. Основные данные двигателя:

Технические параметры

Если говорить конкретно о рассматриваемой модели, то характеристики 4a-fe следующие:

Стоит отметить, что ресурс 4A-FE до момента переборки (не капитального ремонта), заключающейся в замене маслосъемных колпачков и износившихся поршневых колец, равняется примерно 250-300 тыс. км. Многое, конечно, зависит от условий эксплуатации и качества обслуживания агрегата. Основной целью при разработке этого движка было добиться сокращения расхода топлива, чего удалось добиться, добавив систему электронного впрыска EFI в модель 4A-F. Об этом свидетельствует присоединенная буква «Е» в маркировке устройства. Буква «F» обозначает двигатели стандартной мощности, имеющие 4-х клапанные цилиндры.

Особенности устройства

Конструктивные особенности 4A FE:

• цилиндры рядной компоновки, расточены непосредственно в самом блоке цилиндра без использования гильз;
• газораспределение – DOHC, с двумя верхними распредвалами, управление происходит посредством 16 клапанов;
• один распределительный вал приводится в движение ремнем, крутящий момент на второй поступает от первого через зубчатое колесо;
• фазы впрыска топливовоздушной смеси регулируются муфтой VVTi, в управлении клапанами использована конструкция без гидрокомпенсаторов;
• зажигание распределяется с одной катушки трамблером (но существует поздняя модификация LB, где на было две катушки – по одной на пару цилиндров);
• модель с индексом LB, предназначенная на работу с низкооктановым топливом, обладает сниженной до 105 сил мощностью и пониженным крутящим моментом.

Интересно: если ремень ГРМ обрывается, двигатель не загибает клапана, что добавляет ему надежности и привлекательности со стороны потребителя.

Плюсы и минусы

Основным преимуществом конструкции 4A FE является тот факт, что поршень не гнет клапана в момент обрыва ГРМ привода. Остальными достоинствами являются:

• наличие запчастей;
• низкий эксплуатационный бюджет;
• высокий ресурс;
• возможность самостоятельного ремонта/обслуживания, так как навесное оборудование не мешает этому;

Основным недостатком является система LeanBurn – на внутреннем рынке Японии такие машины считаются очень экономичными, особенно в пробках. Для бензина РФ они практически не пригодны, поскольку на средних оборотах наблюдается провал мощности, излечить который не удается. Моторы становятся чувствительными к качеству топлива и масла, состояния высоковольтных проводов, наконечников и свечей.

Из-за неплавающей посадки поршневого пальца и повышенного износа постелей распредвалов капремонт случается чаще, однако его можно выполнить своими руками. Производителем использовано высокоресурсное навесное оборудование, силовой привод имеет три модификации, в которых сохранены объемы камер сгорания.

История версий 4A-FE

На протяжении жизненного цикла мотор прошел несколько этапов развития:

Gen 1 (первое поколение) – с 1987 по 1993.

• Двигатель с электронным впрыском, мощность от 100 до 102 сил.

Gen 2 – сходил с конвейеров с 1993 по 1998 годы.

• Мощность варьировалась от 100 до 110 сил, была изменена шатунно-поршневая группа, впрыск, сменилась конфигурация впускного коллектора. ГБЦ также модифицировали для работы с новыми распредвалами, клапанная крышка получила оребрение.

Gen 3 – выпускался ограниченными партиями с 1997 по 2001 годы, исключительно для рынка Японии.

• Этот мотор обладал увеличенной до 115 «лошадей» мощностью, достигнутой путем изменения геометрии коллекторов на впуске и выпуске.

Технические характеристики

Мотор 4А является одним из самых популярных силовых агрегатов производимых компанией Тойота. Вначале производства, он получил головку блока на 16 клапанов, а позже была разработанная версия с 20-клапанной ГБЦ.

Основные технические характеристики движка 4А:

Модификации мотора

Двигатель 4А имеет достаточно много модификаций, которые применяются на разных транспортных средствах производства Toyota.

1. 4A-C — первая карбюраторная версия мотора, 8 клапанная, мощностью 90 л.с. Предназначалась для Северной Америки. Выпускалась с 1983 по 1986 год. 2. 4A-L — аналог для европейского авторынка, степень сжатия 9.3, мощность 84 л.с. 3. 4A-LC — аналог для австралийского рынка, мощность 78 л.с. В производстве находился с 1987 по 1988 год. 4. 4A-E — инжекторная версия, степень сжатия 9, мощность 78 л.с. Годы производства: 1981-1988. 5. 4A-ELU — аналог 4A-E с катализатором, степень сжатия 9.3, мощность 100 л.с. Производился с 1983 по 1988 год. 6. 4A-F — карбюраторная версия с 16 клапанной головкой, степень сжатия 9.5, мощность 95 л.с. Производилась аналогичная версия с уменьшенным рабочим объёмом до 1.5 л — 5А. Годы производства: 1987 — 1990. 7. 4A-FE — аналог 4A-F, вместо карбюратора используется инжекторная система подачи топлива, существует несколько генераций данного двигателя: 7.1 4A-FE Gen 1 — первый вариант с электронным впрыском топлива, мощность 100-102 л.с. Выпускался с 1987 по 1993 год. 7.2 4A-FE Gen 2 — второй вариант, изменены распредвалы, система впрыска, клапанная крышка получила оребрение, другая ШПГ, другой впуск. Мощность 100-110 л.с. Выпускался мотор с 93-го по 98-й год. 7.3. 4A-FE Gen 3 — последнее поколение 4A-FE, аналог Gen2 с небольшими коррективами на впуске и во впускном коллекторе. Мощность повышена до 115 л.с. Выпускалась для японского рынка с 1997 по 2001 год, а с 2000-го года на смену 4A-FE пришёл новый 3ZZ-FE. 8. 4A-FHE — усовершенствованная версия 4A-FE, с другими распределительными валами, другим впуском и впрыском и прочим. Степень сжатия 9.5, мощность двигателя 110 л.с. Производился с 1990 по 1995 год и ставился на Toyota Carina и Toyota Sprinter Carib. 9. 4A-GE — традиционная тойотовская версия повышенной мощности, разработана при участии компании Yamaha и оснащены уже распределённым впрыском топлива MPFI. Серия GE, как и FE, пережила несколько рестайлингов: 9.1 4A-GE Gen 1 «Big Port» — первая версия, выпускалась с 1983 по 1987 г. Имеют доработанную ГБЦ на более верховых валах, впускной коллектор T-VIS с регулируемой геометрией. Степень сжатия 9.4, мощность 124 л.с., для стран с жёсткими экологическими требованиями, мощность составляет 112 л.с. 9.2 4A-GE Gen 2 — вторая версия, степень сжатия повысилась до 10, мощность возросла до 125 л.с. Выпуск начался с 87-м, закончился в 1989 году. 9.3 4A-GE Gen 3 “Red Top”/”Small port” — очередная модификация, впускные каналы уменьшены (отсюда и название), заменена шатунно-поршневая группа, степень сжатия возросла до 10.3 , мощность составила 128 л.с. Годы производства: 1989-1992. 9.4 4A-GE Gen 4 20V «Silver Top» — четвертая генерация, главное новшество здесь, это переход на 20-ти клапанную ГБЦ (3 на впуск, 2 на выпуск) с верховыми валами, 4-х дроссельный впуск, появилась система изменения фаз газораспределения на впуске VVTi, изменён впускной коллектор, повышена степень сжатия до 10.5, мощность 160 л.с. при 7400 об/мин. Производился двигатель с 1991 по 1995 год. 9.5. 4A-GE Gen 5 20V «Black Top» — последняя версия злого атмосферника, увеличены заслонки дросселей, облегчены поршни, маховик, доработаны впускные и выпускные каналы, установлены еще более верховые валы, степень сжатия достигла 11, мощность поднялась до 165 л.с. при 7800 об/мин. Производился мотор с 1995 до 1998 года, преимущественно, для японского рынка. 10. 4A-GZE — аналог 4A-GE 16V с компрессором, ниже все генерации данного движка: 10.1 4A-GZE Gen 1 — компрессорный 4A-GE с давлением 0.6 бар, нагнетатель SC12. Использовались кованые поршни со степенью сжатия 8, впускной коллектор с изменяемой геометрией. Мощность на выходе 140 л.с., производился с 86-го по 90-й год. 10.2 4A-GZE Gen 2 — изменён впуск, повышена степень сжатия до 8.9, увеличено давление, теперь оно составляет 0.7 бар, мощность поднялась до 170 л.с. Производились движки с 1990 по 1995 год.

Плюсы и минусы двигателя 4A-FE

Главным плюсом 4A-FE можно назвать удачную конструкцию, при которой в случае обрыва ремня механизма ГРМ поршень не загибает клапана, позволяя избежать дорогостоящего капитального ремонта. Среди других преимуществ:

• наличие запчастей и доступность таковых;
• относительно небольшие эксплуатационные расходы;
• хороший ресурс;
• двигатель можно ремонтировать и обслуживать самостоятельно, поскольку конструкция довольно проста, а навесное оборудование не мешает доступу к различным элементам;
• муфта VVTi и коленчатый вал весьма надежны.

Интересно: когда производство автомобиль Toyota Carina E началось в Великобритании в 1994, первые ДВС 4A FE комплектовались блоком управления от Bosh, обладавшим возможностью гибкой настройки. Это стало приманкой для тюнеров, поскольку двигатель можно было перепрошить, получив с него больше мощности и одновременно снизив выбросы.

Главным недостатком принято считать упомянутую выше систему LeadBurn. Несмотря на явную экономичность (которой и обусловили широкое распространение LB на японском авторынке), она крайне чувствительная к качеству бензина и в российских условиях демонстрирует серьезную просадку мощности на средних оборотах. Важно и состояние других компонентов – бронепроводов, свечей, имеет критическое значение качество моторного масла.

Плюсы и минусы мотора

Входит в тройку лучших двигателей Тойоты «золотого века». Недостатков нет. Конструктивных ошибок тоже. Замечено, что у наших автовладельцев двигатели с Lean Burn работают не всегда корректно. Но это объясняется не ошибками проектирования системы, а скорее плохим техобслуживанием и горючим. Итак, достоинства:

1. Неприхотливость.
2. Надежность. Многие мастера отмечают отсутствие случаев разгерметизации vvt i муфты или шумов в ней, так же как и проворачивания вкладышей коленвала.
3. Низкая стоимость.
4. Высокая ремонтопригодность.
5. Простота ремонта и техобслуживания.
6. Практически бесперебойное наличие запчастей в продаже.

Куда ставился 4A FE

Мотором оснащались исключительно автомобили Toyota:

• Carina – модификации 5 поколения 1988-1992 годов (седан в кузове Т170, до- и послерестайлинговый), 6 поколение 1992-1996 годов в кузове Т190;
• Celica – купе 5 поколения в 1989-1993 годах (кузов Т180);
• Corolla для рынков Европы и США в различных комплектациях с 1987 по 1997 годы, для Японии – с 1989 по 2001;
• Corolla Ceres поколения 1 – с 1992 по 1999;
• Corolla FX – хэтчбек поколения 3;
• Corolla Spacio – минивэн 1 поколения в 110-м кузове с 1997 по 2001 годы;
• Corolla Levin – с 1991 по 2000, в кузовах E100;
• Corona – поколения 9, 10 с 1987 по 1996, кузова Т190 и Т170;
• Sprinter Trueno – с 1991 по 2000;
• Sprinter Marino – с 1992 по 1997;
• Sprinter – с 1989 по 2000, в разных кузовах;
• Premio седан – с 1996 по 2001, кузов Т210;
• Caldina;
• Avensis;
• MR2.

Другие двигатели в серии

4А

Базовая модель, пришедшая на смену серии 3А. Созданные на ее основе двигатели оснащались SOHC- и DOHC-механизмами, вплоть до 20 клапанов, а «вилка» выдаваемых мощностей – от 70 до 168 сил на «заряженном» турбированном GZE.

4A-GE

Это 1.6-литровый мотор, конструктивно схожий с FE. Характеристики двигателя 4A GE также во многом идентичны. Но есть и отличия:

• у GE больше угол между клапанами впуска и выпуска – 50 градусов, в отличие от 22.3 у FE;
• распредвалы двигателя 4A GE вращаются одним ремнем ГРМ.

Говоря о том, какие имеет двигатель 4A GE технические характеристики, нельзя упомянуть и мощность: он несколько мощнее FE и развивает до 128 л.с при равных объемах.

Интересно: выпускался и 20-клапанный 4A-GE, с обновленной ГБЦ и 5 клапанами на каждый цилиндр. Он развивал мощность до 160 сил.

4A-FHE

Это аналог FE с доработанным впуском, распредвалами и рядом дополнительных настроек. Они сообщили двигателю большую производительность.

4A-GZE

Данный агрегат представляет модификацию шестнадцатиклапанного GE, оснащенную системой механического наддува воздуха. Выпускался 4A-GZE в 1986-1995 годах. Блок цилиндров и ГБЦ не претерпели изменения, в конструкцию добавился нагнетатель воздуха, приводимый в действие коленвалом. Первые образцы выдавали давление 0.6 бар, а двигатель развивал мощность до 145 сил.

Помимо наддува, инженеры уменьшили степень сжатия и внедрили в конструкцию кованые выпуклые поршни.

В 1990 двигатель 4A GZE был обновлен и стал развивать мощность до 168-170 сил. Выросла степень сжатия, поменялась геометрия коллектора на впуске. Нагнетатель выдавал давление 0.7 бар, а в конструкцию мотора включили ДМРВ MAP D-Jetronic.

GZE пользуется популярностью у тюнеров, поскольку разрешает установку компрессора и других модификаций без масштабных преобразований двигателя.

4A-F

Он был карбюраторным предшественником FE и развивал до 95 сил.

4A GEU

Двигатель 4A-GEU, подвид GE, развивал мощность до 130 сил. Моторы с этой маркировкой разработаны до 1988 г.

Технические характеристики 4A FE 1,6 л/110 л. с.

Маркировка в двигателе производителя Toyota полностью информативна, хотя и немного зашифрована. Например, на наличие 4 цилиндров указывает не цифра, а латинская F, первая буква A обозначает серию мотора. Таким образом, 4A-FE расшифровывается следующим образом:

• 4 – в своей серии мотор разработан четвертым по счету;
• A – одна буква указывает на то, что с завода он начал выходить до 1990 года;
• F – схема двигателя четырехклапанная, привод на один распредвал, передача вращения от него второму распредвалу, отсутствие форсировки;
• E – многоточечный впрыск.

Распределенный впрыск

Другими словами, особенностью этих движков является «узкая» ГБЦ и схема газораспределения DOHC. С 1990 года произведена модернизация силовых приводов для перевода их на бензин с низкооктановым числом. Для этого использовалась система питания LeanBurn, позволяющая обеднять топливную смесь.

Система LeanBurn

Для ознакомления с возможностями мотора 4A FE его технические характеристики сведены в таблицу:

Руководство по эксплуатации производителя Тойота рекомендует производить замену масла через 15000 км. На практике это делают вдвое чаще или, хотя бы, после прохождения 10000 пробега.