Характеристики мотора 3s fe

Конструкция

Рядный 4-цилиндровый двигатель 3S-FSE оснащен поршневой группой с усиленной конструкцией, которая обеспечила безотказную работу при повышенной степени сжатия. В системе подачи топлива применен механический ТНВД, обеспечивающий подачу топлива под высоким давлением (по нормативам завода до 120 бар). Часть выхлопных газов (до 40% объема) отводилась через систему рециркуляции обратно в цилиндры. Такая схема работы позволила сократить количество вредных выбросов в атмосферу.


Блок цилиндров изготовлен из высокопрочного чугуна. Конструкция детали позволила выполнить зеркала цилиндров непосредственно в теле блока. Головка блока литая из алюминиевого сплава, включает в себя 2 распределительных вала. В конструкции ГРМ применена фирменная система VVTi, изменяющая фазы газораспределения вала впускных клапанов. Настройка зазоров в клапанном механизме выполняется при помощи шайб, которые устанавливаются между кулачком и толкателем.

Коленчатый вал имеет 5 опор. Спереди и сзади установлены сальники, предотвращающие течь масла. Система смазки принудительная, запас жидкости объемом 4,5 л находится в поддоне. При нормальных условиях температура масла составляет 80°С. Охлаждение принудительное, циркуляция жидкости выполняется насосом. Объем антифриза зависит от типа коробки передач, находится в пределах 5,7-5,8 л.

Впускной коллектор на двигателе 3S-FSE оснащен механизмом изменения поперечного сечения каналов, на входе установлен электронный дроссель. Регулировка каналов выполняется шаговым электродвигателем. Особенностью конструкции двигателя является корректировка соотношения количества топлива и воздуха для разных условий эксплуатации. На холостом ходу топливная смесь бедная, что способствует снижению расхода топлива и сокращению выбросов. По мере увеличения нагрузки состав смеси корректируется в сторону обогащения.

Инжектор мотора оборудован топливной рейкой и модернизированными форсунками, приспособленными для работы под высоким давлением. Система зажигания оснащена индивидуальными катушками, установленными в свечных колодцах.

  • Разгон 0-100 км/ч
  • Холодный запуск
  • Работа мотора

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.

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.

Достоинства и недостатки

Конструкция силового агрегата имеет следующие достоинства:

  • Простота конструкции. Обслуживать и устранять мелкие неисправности может человек, имеющий минимальные технические знания. Для мелкого ремонта не требуется специализированное оборудование;
  •  Устойчивость к нагрузкам. Чугунный блок и жидкостная система охлаждения позволяют использовать мотор при различной температуре окружающей среды;
  • Большой моторесурс. Использование силового агрегата без ремонта превышает показатели, заявленные заводом изготовителем;
  • Высокая мощность. В зависимости от модификации максимальная мощность двигателя от 110 до 130 л.с. Этого с запасом хватает для целевого использования легкового транспортного средства;
  • Экономичность. Мотор потребляет 9.5 л бензина. На автомобиле Карина и других моделях при спокойной езде этот показатель снижается;

Мотор 3s fe  имеет некоторые недостатки:

  • Сложная конструкция регулировки клапанов. Для регулировки клапанного двигателя Toyota необходимо осуществлять подбор шайб соответствующего размера;
  • Неудобное расположение номера силовой установки. Номер двигателя 3s fe расположен на задней части силового агрегата в месте крепления коробки переключения передач. Для просмотра числовых комбинаций необходимо использовать специализированные приспособления;
  • Высокая нагрузка на ремень привода газораспределительного механизма. Из-за высокой нагрузки необходимо  менять ремень чаще, чем заявлено производителем.

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.

  1. 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.
  2. 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.


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.

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.


С этим читают