Неисправности и ремонт двигателя 4S-Fi/4S-FE
Двигатель Toyota 4S младший в линейке поздней S-серии, два других это 2.0л. 3S и 2.2 л. 5S. Мотор пришел на смену старому 1.8 литровому 1S и представляет собой абсолютно точную копию мотора 3S, отличие заключается в уменьшенном диаметре цилиндров (с 86 мм до 82.5 мм), впусном и выпускным коллекторах. Сперва, в 1987 году появился 4S-Fi с одноточечным впрыском (моновпрыск), а в 90-м году ему на смену пришел 4S-FE с распределенным впрыском. К плюсам мотора стоит отнести то, что при обрыве ремня ГРМ, 4S клапана не гнет. Тем не менее, испытывать судьбу не стоит, раз в 100 тыс. км извольте заменить ремень. В отличие от 3S, над мотором не велась сумасшедшая работа по совершенствованию и существует всего три его версии, о них ниже.
Модификации двигателя Toyota 4S
1. 4S-Fi — первая версия двигателя, моновпрысковая, степень сжатия 9.3, мощность 105 л.с. Двигатель производился до 91-го года. 2. 4S-FE Gen 1 — вторая версия, распределенный впрыск, мощность возросла до 115 л.с. Мотор находился в производстве с 1989 по 1999 год и устанавливался на Toyota Corona. 3. 4S-FE Gen 2 — последняя версия 4S, вышла в свет в 95-том и производилась до 1999 года. Возросла степень сжатия до 9.5, мощность достигла 125 л.с.
Неисправности и их причины
Неисправности 4S двигателя в точности повторяют проблемы с 3S, моторы идентичны. О плюсах и минусах Toyota 3S двигателей можно прочитать ТУТ.
Подводя итог, двигатель Toyota 4S самый обыкновенный мотор 90-х, довольно ресурсный, пробег 300 тыс и больше не редкость. Оптимальный вариант для спокойного передвижения из точка А в точку Б. В будущем, 4S-FE был заменен новым 1ZZ-FE.
Двигатель 4S FE — Технические характеристики и тюнинг
Мотор серии 4S FE начал серийно устанавливаться на автомобили Тойота с 1987 года и смог продержаться на конвейере до 1999 года. Этот движок содержит 4 цилиндра, 16 клапанную головку и ременный привод ГРМ. За время производства двигатель 4S FE зарекомендовал себя как надежный силовой агрегат с высокой степенью бесконтактности и выносливости.
Обзор двигателя
Двигатель Тойота 4SFE представляет собой модернизированную версию старого 4S-Fi и конструктивно является точной копией мотора 3S в уменьшенном объеме.
Газораспределительный механизм выполнен по схеме DOHC (двойной верхний распределительный вал).
Данная модель двигателя имеет привод только на один распределительный вал, второй вал приводится в движение от первого через промежуточную шестерню.
Двигатель серии 4S использовался для комплектации Toyota:
- Carina E-ST 170, 170G (Карина);
- Vista SV40 (Виста);
- Carina EDE-ST 180 (Карина);
- Carina EDE-ST 180, 181 «4WS»;
- Chaser – Mark II – Crestae E-SX80SX80Y(Чайзер, Марк, Креста);
- Corona E-ST 170 (Корона);
- Corona Exiv E-ST180, 181 «4WS» (Корона Эксив).
Из особенностей этого силового агрегата можно выделить систему распределенного впрыска топлива и автоматическую систему управления, которая обеспечивают превосходные тяговые характеристики при малом объеме.
Технические характеристики двигателя 4S FE
ПараметрыЗначенияОбщие показателиПроизводительKamigo Plant ToyotaГоды серийного производства1987 – 1999Рабочий оббьем, см31838ДвигательДиаметр цилиндра × ход поршня, мм.
82,5×86Степень сжатия9,5 — 9,3Тип мотораБензиновый, 4RТип системы газораспределенияDOHC 16V с автоматической регулировкой фаз газораспределенияМощность/при оборотах в минуту125/6000Крутящий момент/при оборотах в минуту162/4600Системы двигателяЗажиганияДвухкотушечная DIS-2Подача топливаМноготочечный электронный впрыск (EFI), моновпрыскОхлажденияЖидкостная, принудительная. Оббьем ОЖ – 5,9лЭксплуатационные характеристикиРасход топлива, л на100 км.Магистраль – 5,3Городские условия – 9Смешанный цикл — 6,7Ресурс двигателя, км.300000Рекомендуемые производителем марки, расход маселВязкость моторного масла в зависимости от условий эксплуатацииУниверсальное — 10W40Зимнее — 5W30.Оббьем моторного масла, л3,3 на автомобилях CHASER-MARK II –CRESTA, на всех остальных авто Тойота – 3,9
Важно! Приведенные технические характеристики двигатель 4S FE являются ориентировочными и могут меняться в зависимости от метода проверки, года выпуска узла и модели автомобиля
Эксплуатационные возможности двигателя 4S FE
Тойотовские двигателя обладают неплохим доремонтным ресурсом. Заявленный производителями пробег до капитального ремонта составляет 300 тыс.км. При должном уходе и своевременном выполнении технического обслуживания ресурс агрегата можно увеличить до 500 тыс. км.
Конструкция двигателя допускает выполнение капитального ремонта с расточкой блока и заменой цилиндропоршневой группы до следующего ремонтного размера.
Для двигателя SFE инструкцией предусмотрено следующие ремонтные размеры поршней:
- Номинальный — 82,457-82,467 мм;
- Первый ремонт (0,5) — 82,937-82,967 мм;
- Второй ремонт (0,75) — 83,187-83,217 мм.
Необходимость выполнения ремонта можно определить после сравнения фактического и максимального зазора цилиндропоршневой группы:
- Фактический — 0,053-0,073 мм;
- Максимальный — 0,120 мм.
Совет. Подробная инструкция и схема замены поршневой двигателя 4S FE описана в руководстве по эксплуатации силового агрегата.
Во многом срок эксплуатации двигателя зависит от качественного и своевременного выполнения поточного ремонта.
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.
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.
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 ВАЗ 21214
Normal sound of properly operating 3S-FE engine / Работа двигателя 3S-FE Toyota
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.
Как я ездил с пробитой прокладкой ГБЦ. Замена прокладки на 3S-FE, Toyota Vista SV30. Правильно работающий двигатель 3S-FE(toyota)
https://youtube.com/watch?v=lvggDZAkiLY
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.
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.
- Currently 3.62/5
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
3.6 из 5 (21 )
Автомануал по ремонту двигателей Toyota является оцифрованной копией бумажного руководства. Электронная версия, загруженная в планшет или телефон, будет всегда под рукой во время обслуживания и ремонта автомобиля. Вы можете бесплатно скачать книгу по ремонту двигателей Toyota в формате pdf напрямую с сайта.
Перед использованием автомануала проверьте соответствие года выпуска и двигателя автомобиля.
Язык: Русский
Формат: pdf
Размер: 33 Mb
Файл скачан 291 раз(а)
Где находится файл?
Книга Toyota. Двигатели 3S-FE, 3S-GE, 3S-GTE, 4S-Fi, 4S-FE, 5S-FE. Устройство, техническое обслуживание и ремонт. Электросхемы находится на нашем сервере в формате pdf.
Хранилище надежно изолировано от вирусных угроз, обладает высокой пропускной способностью и круглосуточно обеспечивает возможность бесплатной загрузки файла
Как скачать книгу?
Если у вас возникнут трудности – воспользуйтесь формой обратной связи. Мы постараемся решить проблему и ответить вам как можно быстрее.
Это бесплатно?
Любой наш посетитель может бесплатно скачать книгу Toyota. Двигатели 3S-FE, 3S-GE, 3S-GTE, 4S-Fi, 4S-FE, 5S-FE. Устройство, техническое обслуживание и ремонт. Электросхемы. Для этого не требуется никаких дополнительных действий, кроме непосредственной загрузки файла.
Подробнее о том, как скачать книгу по ремонту двигателей Toyota бесплатно.
Обзор неисправностей и способы их ремонта
Помимо поломок, характерных для всего семейства S производителя Тойота, мотор 4S FE имеет следующие неполадки:
Автомобиль не заводится | 1)выход из строя бензонасоса 2)Пропала искра | 1)замена бензонасоса
2)поиск проблемы в электрической части автомобиля |
Движок глохнет или работает нестабильно | поломка клапана EGR | замена клапана рециркуляции выхлопа |
Проблемы оборотов ХХ | 1) засорение дроссельной заслонки 2) выработка ресурса топливного фильтра 3) поломка бензонасоса 4) засорение впускного коллектора |
1) продувка заслонки
2) замена фильтра 3) замена или ремонт насоса 4) прочистка коллектора, шлифовка внутренних каналов |
Повышенный расход бензина | 1) засор форсунок
2) выход из строя РХХ 3) разрегулировка зазоров клапанов |
1) замена форсунок
2) замена регулятора холостого хода 3) регулировка тепловых зазоров |
Вибрации | 1) износ подушек ДВС
2) залегли кольца в одном цилиндре |
1) замена подушек
2) капремонт |
Ремонт 4S-FE
Система EGR
Система EGR используется на двигателе 3S-FE с самого начала. Система работает в трех режимах, ориентируясь на температуру и нагрузку на двигатель. Рециркуляция отработавших газов отсутствует до достижения рабочей температуры, а также при полностью открытом дросселе (максимальной нагрузке). При малых нагрузках (т.е. неторопливой езде) рециркуляция газов малая. Максимальная подача отработавших газов во впуск происходит при средней нагрузке и постоянной скорости (например, при движении по шоссе).
Для гибкого управления рециркуляцией используется электровакуумный клапан. Он управляет клапаном EGR не напрямую, а через вакуумный модулятор – это по сути корпус в мембраной. Разрежение открывает клапан EGR, а давление закрывает. Т.е. по умолчанию клапан EGR закрыт.
Чаще всего в этой системе на двигателе 3S-FE выходит из строя электровакуумный клапан. Из-за этого двигатель начинает жестко работать, т.е. детонировать при средних нагрузках в диапазоне от 1500 до 2500 об/мин. Т.е. отработавшие газы не подаются во впуск, из-за чего температура сгорания топливо-воздушной смеси сильно повышается.
Электровакуумный клапан (он расположен снизу на впускном коллекторе) можно проверить на электрическое сопротивление: значения должны быть от 33 до 39 Ом.
Для проверки нужно «продуть» модулятор. На неработающем двигателе и до 2500 об/мин он продувается «насквозь», т.е. воздух будет выходить через входы P и R. При скорости двигателя более 2500 об/мин воздух не должен проходить через модулятор.
Клапан EGR проверяется на работающем двигателе. Для этого надо отсоединить трубку на клапане, вместо нее подсоединить ручной вакуумный насос и создать разряжение. Если по мере роста разряжения на входе Q двигатель начнет нестабильно работать и даже заглохнет, то все компоненты работают исправно.
В корпусе вакуумного модулятора также есть фильтр, через проходят и который «очищаются» крохотные порции отработавших газов, попадающие к нему по трубке в момент закрытия клапана EGR. Этот фильтр нужно чистить раз в пару лет, для чистки годится просто сжатый воздух.
Тюнинг и доработка двигателя
На автомобили, предназначенные для экспорта, в электронный блок управления установлены щадящие значения топливоподачи и управления зажиганием. Чтобы освободить скрытый потенциал движка нужно провести чип тюнинг.
Чип-тюнинг можно выполнить следующими способами:
- Установить дополнительный модуль, который будет обрабатывать входные и выходные сигналы на центральный блок управления силового агрегата.
- Обновить версию прошивки контроллера управления двигателем.
Повысить эффективную мощность и крутящий момент двигателя можно доработкой его основных узлов.
- Заменить штатную выхлопную систему на паук 4-2-1 или 4-1;
- Установить воздушный фильтр нулевого сопротивления;
- Отшлифовать впускные и выпускные каналы ГБЦ;
- Заменить газораспределительный механизм (установить спортивный распредвал, пере-выставить клапана на опережение или запаздывание).
- Штатные топливные форсунки заменить высокопродуктивными аналогами.
Не рекомендуется устанавливать турбонадув. Конструкция двигателя 4 SFE не рассчитана на увеличение мощности, поэтому при установке даже маломощной турбины придется поменять цилиндропоршневую группу, головку блока, распредвалы, говоря проще, родным останется только блок-картер.
Механическая доработка стоит гораздо дороже, но в комплексе с чип-тюнингом можно повысить мощность силового агрегата до 200 лошадиных сил.
Слабый мотор
Двигатели для Тойоты выпускаемые в серии А наиболее распространённые и являются достаточно надежными и популярными. В этой серии двигателей достойное место занимает мотор 4А во всех своих модификациях. В самом начале двигатель имел малую мощность. Изготавливался с карбюратором и одним распределительным валом, головка двигателя имела восемь клапанов.
В процессе модернизации изготавливался сначала с 16 ти клапанной головкой, затем и с 20 ти клапанной и двумя распределительными валами и с электронным впрыском топлива. Кроме того двигатель заимел другую поршневую.
Некоторые модификации собирались с механическим нагнетателем. Рассмотрим подробнее мотор 4А с его модификациями, выявим его слабые места и недостатки.
Модификации двигателя 4 А:
С двигателем 4А и его модификациями производились автомобили Тойоты:
Кроме Тойоты двигатели устанавливали на автомобили:
Слабые места двигателя 4A
Слабые места более двигателя подробно…
Выход из строя лямда зонда или по-другому — кислородного датчика происходит не часто, но в практике такое встречается. В идеале для нового двигателя ресурс кислородного датчика небольшой 40 — 80 тыс. км, если у движка проблема с поршневой и с расходом топлива и масла, тогда ресурс значительно уменьшается.
Датчик абсолютного давления
Как правило подводит датчик из-за плохого соединения входного штуцера с впускным коллектором.
Датчик температуры двигателя
Отказывает не часто, как говорится редко но метко.
Проблема с сальниками коленвала связана с прошедшим ресурсом двигателя и пройденного времени от момента изготовления. Проявляется просто — течью или выдавливанием масла. Даже если автомобиль имеет малый пробег, то резина из которой сделаны сальники после 10 лет теряет свои физические качества.
Недостатки двигателя 4A
Недостатки мотора 4A подробно…
Увеличенный расход топлива
Причиной увеличенного расхода топлива может быть:
Плавают обороты холостого хода двигателя или повышенные
Причиной может явиться неисправность клапана холостого хода и нагар на дроссельной заслонке, или сбой настройки датчика положения дроссельной заслонки.
На всякий случай почистите дроссельную заслонку, промойте клапан холостого хода, проверьте свечи — наличие нагара тоже способствует проблеме с оборотами работы двигателя на холостом ходу.
Не будет лишним проверить форсунки, и работу клапана вентиляции картерных газов.
Двигатель не заводится, глохнет с плаванием оборотов
Данная проблема говорит о неисправности температурного датчика двигателя.
В данном случае это может происходить из-за забитого топливного фильтра. В дополнение поиска причины неисправности проверьте работу бензонасоса и состояние трамблера.
Увеличенный расход масла
Завод изготовитель допускает нормальным расход масла до 1 литра на 1000 км, если он больше — значит проблема с поршневой. Как вариант может помочь замена поршневых колец и маслосъёмных колпачков.
Стук двигателя, это сигнал износа поршневых пальцев и нарушения зазора клапанов газораспределения в головке двигателя. В соответствии с руководством по эксплуатации клапана регулируют через 100000 км.
Очень дорого будут обходиться авто с двигателями версии Lean Burn, они работают на обедненной смеси и от чего их мощность значительно ниже, они более капризны, а расходники дорогие.
Все описанные слабые места и недостатки также актуальны для двигателей 5А и 7А.
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.