Двигатель 3s fe

Оглавление

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.

Обслуживание

Техническое обслуживание движка 3S GTE проводится с интервалом в 15 000 км. Рекомендованное обслуживание проводить необходимо каждые 10 000 км. Замена масла, замена масляного фильтра. Проводиться после первых 1000-1500 км пробега. Этот этап ещё называют обкаточный поскольку происходит притирка элементов мотора.

Мотор 3S GTE под капотом Тойота.

Второе техническое обслуживание проводиться спустя 10000 км пробега. Так, Снова меняются моторное масло и фильтр, а также воздушный фильтрующий элемент. На данном этапе также проводится замер давления на двигателе и регулировка клапанов.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

Благодаря наличию цековок в поршнях мотор 5S FE не гнет клапана, но имеет некоторые характерные неисправности:

Вибрации и гул на средних оборотах

1) нарушение соосности шкивов

2) износ подушек

3) засорение форсунки

4) выработка свечи

1) регулировка ремня ГРМ и навесного оборудования

2) замена подушек

3) замена форсунок

4) замена свечей

Плавающие обороты ХХ

1) поломка бензонасоса

2) засорение воздушного фильтра

3) закоксосвавшийся впускной коллектор

4) засорение заслонки

1) прочистка бензонасоса

2) замена фильтра

3) промывка коллектора специальным моющим средством

4) прочистка дросселя

Снижение мощности мотора

поломка EGR клапана

замена ЕГР клапана

Ремонт 5S-FE

Салон:

Большое пространство салона Gaia. Очень сильно порадовало пространство белоснежного салона,свободность посадки высадки пассажиров размещённых на задних сидениях.Особенно сказывается на длительных поездках,когда это пространство играет не маловажную роль.Создавая достаточно комфортабельную атмосферу,когда никто друг другу не создаёт неудобства.При существенных габаритах кузова следует заметить следующее менее отрицательное значение.

На примере парковки в местах имеющее ограниченное пространство,которое загромождёно рядом припаркованными автомобилями,это зачастую приводит крайне неприятным последствиям попадания в ДТП.

Во избежание таких моментов,желательно при проведении манёвров пользоваться помощью третьих лиц.Которые покажут вам направление движения,что обеспечит вам избежать ДТП экономя при этом ваше время и нервы.

Варианты тюнинга мотора

Атмосферный двигатель 4S FE чаще всего имеет заниженные характеристики на автомобилях для экспорта в Европу.

Механический тюнинг для получения 200 л. с. стоит гораздо дороже:

придется купить интеркуллер для охлаждения воздуха, чтобы повысить степень сжатия;
вместо выпускного штатного коллектора монтируется прямоточный выхлоп и «паук»;
шлифуются каналы впускного тракта, используется фильтр нулевого сопротивления.

Тюнинг 4S-FE Наддувный тюнинг обойдется еще дороже, резко снизится эксплуатационный ресурс ШПГ и цилиндров, клапанов и коленвала. Кроме установки турбины, необходимо выполнить следующие действия:

портинг головки ГБЦ (шлифовка неровностей для снижения аэродинамических потерь);
изменение формы выхлопа и установка высокопроизводительных форсунок;
турбокит и замена распредвалов модификациями с широкой фазой;
настройка систем, смена контроллера программного управления.

Таким образом, мотор 4S-FE изначально имеет высокий эксплуатационный ресурс. Предназначен для компоновки седанов С, D и D+ классов для рынка Японии и Европы.

На каких машинах 3S-FE

С завода, этим двигателем оснащаются следующие модели машин марки Toyota:

Caldina – 1 и 2 поколение (универсал);
Camry – 2 – 4 поколение (седан);
Carina – 6 и 7 поколение (седан);
Carina ED – 2 и 3 поколение (седан);
Celica – 5 и 6 поколение (купе);
Corona – 8-е поколение — купе; 9-е поколение — седан и хэтчбек; 10-е поколение — седан и хэтчбек;
Corona Exiv – 1 и 2 поколение (седан);
Corona Premio – 1 поколение (седан);
Curren – 1 поколение (купе);
Gaia – 1 поколение (минивэн);
Ipsum – 1 поколение (минивэн);
Lite Ace Noah – 1 поколение (минивэн);
Nadia – 1 поколение (минивэн);
Picnic – 1 поколение (минивэн);
RAV4 – 1 поколение, (открытый кузов) и SUV (Япония, США);
Town Ace Noah – 5 поколение, (минивэн);
Vista – 3 – 5 поколение (седан);
Vista Adreo – 1 поколение (универсал).

В машинах минивенах Lite Ace Noah и Town Ace Noah 3S-FE устанавливаются продольно. Диаметр маховика больше на 10 мм и располагается с противоположной стороны от стартера. При ремонте или свап 3s-fe иногда приходится стачивать своими руками маховик и переставлять венец коробки переключения передач.

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.

Неисправности

1) Плавают обороты, плохая тяга, глохнет. 1.грязный дроссель, необходимо прочистить 2. грязный впускной коллектор, необходимо прочистить 3. неисправный бензонасос 4. грязный воздушный фильтр, пора его заменить 5. Со временем от некачественного топлива закаксовывается клапан EGR. Есть два способа решения прочистить, либо заглушить с последующей перепрошивкой блока. 2) Вибрации 1. износ подушки двигателя 2. не работает один цилиндр 3) Высокий расход масла 1. залегли маслосъёмные кольца От высокого расхода масла спасет капитальный ремонт двигателя. 4) Высокий расход топлива Необходимо прочистить дроссель, форсунки либо клапан холостого хода. 5) Высокая температура двигателя. Для решения проблемы необходимо заменить крышку радиатора. 6) ( Для 3s-fse) Глохнет, плавают обороты, дерганья, масло пахнет бензином. Все эти признаки в совокупности указывают на износ ТНВД. В такой ситуации выход один замена ТНВД.

Характеристики

Годы выпуска: 1984-2007 Материал блока цилиндров: чугун Компановка : рядный 4-х цилиндровый Кол-во клапанов: 4 Наличие гидрокомпенсаторов: отсутствуют Система изменения фаз газораспределения: на некоторых модификациях присутствует VVTI на впускном валу, либо Dual VVTI на обоих валах. Впускной коллектор с изменяемой длинной: T-VIS,ACIS Система отключения цилиндров двигателя: отсутствует Турбокомпрессор: CT26, CT20b Привод ГРМ: ременной Ход поршня: 86 мм Диаметр цилиндра: 86 мм Диаметр впускных/выпускных клапанов: 33,5/29 мм 34,5/29,5 мм ( 3s-ge 4-го поколения) 35/29,5 мм ( 3s-ge 5-го поколения) Степень сжатия: 8.5 ( 3s-gte 1-го и 3-го поколения) 8.8 ( 3s-gte 2-го поколения) 9 ( 3s-gte 4-го поколения) 9.2 ( 3s-ge 1-го поколения) 9.8 ( 3s-fse, 3s-fc, 3s-fe) 10 ( 3s-ge 2-го поколения) 10.3 ( 3s-ge 3-го поколения) 11.1 ( 3s-ge 4-го поколения) 11.5 ( 3s-ge 5-го поколения) Объем двигателя куб.см : 1998 Мощность двигателя л.с./об.мин: 111/5600 ( 3s-fc) 115/5600 | 122/5600 | ( 3s-fe) 128/6000 | 130/6000 | 140/6200 | ( 3s-ge 1-го поколения) 150/6000 | ( 3s-fse) 156/6600 ( 3s-ge 1-го поколения с впускным коллектором T-VIS) 179/7000 ( 3s-ge 3-го поколения) 185/6000 ( 3s-gte 1-го поколения) 200/7000 ( 3s-ge 4-го поколения) 212/7600 ( 3s-ge 5-го поколения) 225/6000 ( 3s-gte 2-го поколения) 245/6000 ( 3s-gte 3-го поколения) 260/6200 ( 3s-gte 4-го поколения) Крутящий момент Нм/об.мин: 166/3200 162/4400 169/4400 178/4400 178/4400 175/4800 192/4000 186/4800 192/4800 250/3600 210/6000 210/6000 220/6400 304/3200 304/4000 324/4400 Рекомендуемое топливо: 92, 95 Экологический стандарт: евро 2 Вес двигателя: ? кг Расход топлива, л/100 км город: 13 трасса: 8 смешан: 9,5 Расход масла гр./1000 км: до 1000 Рекомендуемое масло в двигатель: 5W-30 5W-40 5W-50 10W-30 10W-40 10W-50 10W-60 15W-40 15W-50 20W-20 Сколько масла в двигателе : 3,9- 5,1 литров ( в зависимости от модификации) Ресурс двигателя: 300-500 тыс.км Стоимость двигателя : от 50 тыс.руб б/у мотор На какие автомобили устанавливался: на большинство автомобилей Toyota

Регламент обслуживания

1) Замена моторного масла раз в 10 тыс.км. Для замены масла требуется 3,9 л ( для двигателей 3s-fe) 2) Замена воздушного и топливного фильтра требуется раз в 40 тыс.км. 3) Замена охлаждающей жидкости необходима раз в 2 года или раз 50 тыс.км пробега в зависимости от того что наступит раньше. 4) Замена ремня ГРМ требуется раз в 100 тыс.км. Затягивать с заменой не стоит т. к. как все моторы кроме 3s-ge гнут клапана. 3s-ge имеет поршни с циковками поэтому встреча поршней с клапанами проходит благополучно. 5) Отсутствие гидрокомпенсаторов принуждает к постоянной регулировке клапанов. Зазоры клапанов регулируется с помощью подбора шайб.

Тюнинг

Тюнинг стандартного двигателя 3s-fe не имеет особого смысла поскольку для увеличения мощности придется серьезно вложиться. Самый простой вариант это свап на 3s-gte. С помощью чип-тюнинга можно легко получить 30-40 л.с. Для дополнительного увеличения мощности потребуется заменить стандартный турбокомпрессор на Garrett GT28. Ещё потребуются следующие компоненты. 1) Форсунки от 600 сс 2) Бензаносос от Тойоты Супов 3) Кованый коленвал 4) Выхлоп на 76 мм 5) Валы с фазой 268 6) Настройка на ЭБУ AEM EMS В таком случае можно рассчитывать на мощность под капотом в районе 350 л.с.

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.

https://www.youtube.com/watch?v=KcCTjpVy-sc

Как добраться к ремню ГРМ

А далее приступим можно сказать к самой ответственной и сложной процедуре, нужно будет открутить болт шкива коленвала. В самом шкиве есть четыре маленьких отверстия, они предназначены для специального инструмента, их диаметр очень мал, поэтому приспособиться использовать не его достаточно сложно и на первый взгляд невозможно. Можно зажать его тисками, и пользуясь ломом зафиксировать его. Теперь откручиваем болт. Все, тяжелая работа закончилась сейчас нужно снять ремень кондиционера и генератора, что бы сделать это, нужно ослабить стопорный и осевые болты генератора.

Чтобы снять ремень ГУРа, натяжной болт, понадобится открутить, но до «осевого» добраться не получится, поэтому нужно будет ослабить натяжение ломом и снять ремень.

Все, теперь отсоединяем черный провод, который идет от мотора к опоре. Не забудьте поставить домкрат под правую часть двигателя, можно продолжать. Приступаем демонтировать правую опору, которая мешает съемке защитных кожухов.

Верхний кронштейн притянут к мотору двумя гайками, теперь поднимаем немного двигатель и вытаскиваем опору .

Все, сейчас ничто уже не помешает снять кожухи, в первую очередь открутите верхний кожух, там всего пять болтов, в некоторых местах до болта очень сложно добраться. Потом нижний, при его снятии проблем возникнуть не должно.

Неисправности: диагностика и ремонт

Конструкция мотора рассчитана на пробег не менее 300 тыс. км. Однако существуют образцы с пробегом более 600 тыс. км без капитального ремонта. При этом двигатель не относится к категории надежных силовых агрегатов.

Распространенные поломки двигателей:

Проблемным местом на ранних сериях двигателя 3S-FSE является механический насос. Согласно заводской инструкции, узел имеет ресурс работы 100 тыс. км, после чего производится замена ТНВД. Проверка состояния насоса проводится по показаниям датчика давления. Для этого требуется подключить мультиметр к выходам датчика или колодке контроллера двигателя. Нормативное напряжение лежит в диапазоне 2,0-3,7В. При падении значения ниже 1,3В на холостом ходу происходит остановка мотора (с фиксацией ошибки Р0191).
Привод насоса выполнен от распределительного вала, полость с топливом отделена от картера двигателя тонким уплотнительным кольцом. Вышедший из строя сальник насоса пропускает бензин в двигатель. Зафиксировать попадание топлива можно при помощи газоанализатора, чувствительный элемент размещается в горловине для заливки масла. Допустимое значение углеводородов СН составляет 200-250 ед.
При работе двигателя с протекающим сальником насоса наблюдаются скачки оборотов холостого хода и внезапные остановки при перегазовке. Это связано с попаданием паров бензина через систему рециркуляции во впускной коллектор, что вызывает излишнее обогащение смеси. Электроника фиксирует проблему и пытается уменьшить подачу топлива. Из-за этого и возникают сбои в работе.
Большой расход топлива является следствием загрязнения форсунок, клапана холостого хода и элементов дроссельной заслонки. После проведения чистки расход возвращается к нормативным значениям. В конструкции дроссельного узла имеется датчик ТРС, определяющий положение заслонки. Часто при разборке узла нарушается угол установки детали, что приводит к нестабильной работе двигателя и повреждению приводов. В этом случае приходится выполнять замену ТРС или дросселя в сборе.
При использовании некачественного бензина и изношенной поршневой группе происходит засорение напорного клапана системы рециркуляции отработавших газов. Ремонт заключается в промывке узла или отключении.
Затрудненный запуск при пониженной температуре является следствием выхода из строя датчика температуры воздуха на впуске. При проведении диагностики в памяти блока управления будет ошибка с кодом Р0115.
Нестабильные обороты холостого хода или затрудненный набор оборотов на двигателе 3S FSE — признак загрязнения дросселя, который необходимо промыть. В отдельных случаях требуется снятие впускного коллектора и очистка внутренних полостей (в том числе регулировочных заслонок). Также причиной может стать засоренные топливный и воздушный фильтры.

Для проверки топливной системы необходимо выполнить действия:

Давление первого насоса при диагностике проверяется манометром. Для проведения замера давления требуется подключить прибор на рейку. После включения зажигания давление должно войти в норму (4,0-4,5 кг/см²) за 2-3 секунды.
Повышенное давление в рампе указывает на неисправность клапана аварийного сброса давления. В этом случае будут наблюдаться проблемы с пуском горячего двигателя. Поврежденную деталь необходимо промыть в ультразвуковой ванне или заменить.
Пониженное давление создает проблемы при запуске двигателя с любой температурой. При низких значениях давления топливо просто не пройдет через распылители форсунок.
Большое влияние на давление топлива оказывает состояние топливных фильтров, установленных в баке. При проведении замены элементов требуется провести разборку и сборку топливной кассеты, расположенной в баке. Ошибки при установке деталей приводят к прекращению подачи топлива.

Проведение компьютерной диагностики позволяет определить поврежденные компоненты электроники, наиболее часто выходящие из строя:

датчики положения коленчатого и распределительного вала;
измеритель массы подаваемого в цилиндры воздуха;
лямбда-зонды;
датчики положения педали газа и заслонки в дроссельном узле;
клапаны управления заслонками и фазовращателем.

Регламентные работы включают в себя:

смену моторного масла и фильтра раз в год или через 10 тыс. км;
заливку свежей охлаждающей жидкости через 40 тыс. км пробега (либо через каждые 2 года);
установку новых свечей зажигания — каждые 20 тыс. км (срок службы свечей с платиновым электродом составляет 80 тыс. км);
фильтры топлива и воздуха меняются через 40 тыс. км;
каждые 100 тыс. км необходимо проводить замену ремня ГРМ.

Выводы о двигателе – стоит ли покупать данную модель?

Если у вас Селика или Калдина, то лучшим решением для свапа станет именно этот миллионник. Но 3S-GTE потребует особого подхода к обслуживанию. Не стоит затягивать с заменой масла и фильтров, а также ремней и роликов. Лучше выполнять обслуживание раньше регламента

Также стоит обратить внимание на высочайшую производительность силовой установки. Она выставляет требования по установке исключительно оригинальных деталей и навесного оборудования.