Двигатель Toyota 3S-FE
2,0-литровый 16-клапанный двигатель Toyota 3S-FE собирался компанией с 1986 по 2003 год и устанавливался на огромное количество моделей, таких как Celica, Camry, Carina и Caldina. Этот силовой агрегат по праву считается одним из самых надежных двигателей своего времени.
Этот многоточечный впрыск топлива EFI дебютировал в 1986 году на Camry V20. Конструкция классическая: 4-цилиндровый чугунный блок, 16-клапанная алюминиевая головка блока цилиндров, привод ГРМ с ремнем, при этом из-за отсутствия гидравлических компенсаторов здесь требуется регулировка клапанов.
За весь период своего выпуска этот чрезвычайно популярный двигатель неоднократно подвергался серьёзным обновлениям, и существуют модификации 1986, 1991 и 1996 годов с довольно значительными отличиями друг от друга. Модернизации подверглись система зажигания, распределительные валы, шатунно-поршневая группа, система газораспределения и впускной коллектор.
В семейство S входят двигатели: 4S‑Fi, 4S‑FE, 3S‑FC, 3S‑FE, 3S‑FSE, 3S‑GE, 3S‑GTE, 5S‑FE.
Двигатель был установлен на:
- Тойота Авенсис 1 (Т220) 1997 – 2003 гг.;
- Тойота Калдина 1 (Т190) 1992 – 2002 гг.; Калдина 2 (Т210) в 1997–2002 гг.;
- Toyota Camry 2 (V20) в 1986–1992 годах; Camry V30 в 1990–1994 годах; Camry V40 в 1994–1998 годах;
- Toyota Carina 5 (T170) в 1987–1992 годах; Carina 6 (T190) в 1992–1998 годах;
- Toyota Celica 4 (T160) в 1986–1989 годах; Celica 5 (T180) в 1989–1993 годах; Celica 6 (T200) в 1993–1999 годах;
- Toyota Corona 9 (T170) в 1987–1992 годах; Corona 10 (T190) в 1992–1998 годах;
- Toyota Picnic 1 (XM10) в 1995–2001 годах;
- Тойота РАВ4 1 (ХА10) 1994 – 2003 гг.;
- Тойота Виста 5 (V50) 1998 – 2003 гг.
Технические характеристики
| Годы производства | 1986-2003 |
| Рабочий объём, см³ | 1998 |
| Топливная система | форсунка |
| Выходная мощность, л.с. | 115 – 140 |
| Выходной крутящий момент, Нм | 165 – 185 |
| блок цилиндров | чугун R4 |
| Тупоголовый | алюминий 16 В |
| Диаметр цилиндра, мм | 86 |
| Ход поршня, мм | 86 |
| Степень сжатия | 9.8 |
| Гидравлические подъемники | нет |
| привод ГРМ | пояс |
| Рекомендуемое моторное масло | 5W-30, 5W-40 |
| Объём моторного масла, литры | 3.9 |
| Тип топлива | бензин |
| европейские стандарты | ЕВРО 2 |
| Расход топлива, л/100 км (для Toyota Caldina 2000) — город — трасса — смешанный цикл | 11.5 6.8 8.4 |
| Срок службы двигателя, км | ~500 000 |
| Вес, кг | 145 |
Недостатки двигателя Toyota 3S-FE
- Неисправность топливного насоса высокого давления. Проблема сопровождается попаданием топлива в картер и сильным износом топливного насоса высокого давления. Симптомы: увеличение количества масла с запахом бензина, рывки при движении, периодическая остановка двигателя, неравномерный ход поршня, «плавающая» скорость. Требуется замена топливного насоса высокого давления.
- Заклинил клапан EGR. Причина – образование нагара из-за некачественного топлива. В результате происходит колебание оборотов, двигатель работает с перебоями, и машина не заводится. Требуется очистка клапана.
- Падение скорости, остановка двигателя. Необходимо очистить модуль дроссельной заслонки, а также впускной коллектор. Аналогичная симптоматика – поломка топливного насоса и воздушного фильтра.
- Чрезмерный расход топлива. Необходимо отрегулировать систему зажигания, очистить форсунки, клапан управления холостым ходом и БДЗ.
- Вибрации. Причина — износ опор двигателя или выход из строя одного из цилиндров.
- Перегрев. Замените крышку радиатора.
В целом, агрегат неплох, демонстрирует стабильность и маневренность. При должном уходе он служит более 300 тысяч км. Однако ресурс двигателей 3S-FE, поступивших в производство в августе 1996 года, хуже. Эти двигатели получили облегченные поршни и шатуны, а коленчатый вал остался тем же, что и у модели 1988 года.
Высокий расход топлива
Повышенный расход топлива на двигателе 3S-FE чаще всего связан с неисправностью лямбда-зонда. Реже – с неисправностью датчика впускного воздуха, расположенного в корпусе воздушного фильтра. Или же виновником может быть датчик абсолютного давления (MAP-датчик).
дроссельная заслонка и клапан холостого хода
Дроссельная заслонка двигателя 3S-FE имеет тросовый привод, а в более поздних версиях — датчик положения дроссельной заслонки. Для регулирования оборотов двигателя на холостом ходу используется электронный регулятор холостого хода. Напомним, что благодаря ему, когда механический демпфер полностью закрыт, воздух, необходимый для работы двигателя на холостом ходу, обходит демпфер через канал регулятора холостого хода.
Проблемы с холостым ходом на двигателе 3S-FE обычно решаются очисткой регулятора.
Дроссельная заслонка этого двигателя загрязнена масляными парами и сажей. Масляные пары во впускном коллекторе появляются из-за их недостаточно эффективной фильтрации системой вентиляции картера. А источником сажи является система рециркуляции отработавших газов (EGR). После очистки корпуса дроссельной заслонки работа двигателя заметно улучшается.
Двойные катушки зажигания
Начиная с августа 1996 года, система зажигания двигателя 3S-FE была модернизирована. Вместо распределителя были установлены две двойные катушки зажигания, то есть каждая катушка обслуживает две свечи. Таким образом, каждая свеча дает искру дважды за 4 рабочих цикла. Следовательно, нагрузка на свечи и высоковольтные провода увеличилась.
На практике это оказалось правдой: по сравнению с распределительной системой, катушечное зажигание на двигателе 3S-FE требовало вдвое больше внимания. То есть, если раньше высоковольтные провода служили более 10 лет, то в паре с этой катушкой их ресурс сокращался до 5-6 лет. А сами катушки оказались не такими долговечными по сравнению с механическим распределителем зажигания.
система рециркуляции отработавших газов
Система рециркуляции отработавших газов (EGR) используется в двигателе 3S-FE с самого начала его разработки. Система работает в трех режимах, регулируя температуру и нагрузку двигателя. Рециркуляция отработавших газов отсутствует до достижения рабочей температуры, а также при полном открытии дроссельной заслонки (максимальной нагрузке). При низких нагрузках (т.е. при спокойной езде) рециркуляция газов невелика. Максимальный приток отработавших газов происходит при средней нагрузке и постоянной скорости (например, при движении по автомагистрали).
Электровакуумный клапан используется для гибкого управления рециркуляцией отработавших газов (EGR). Он управляет клапаном EGR не напрямую, а через вакуумный модулятор – по сути, это корпус с мембраной. Вакуум открывает клапан EGR, а давление закрывает его. То есть, по умолчанию клапан EGR закрыт.
Чаще всего в этой системе на двигателе 3S-FE выходит из строя электровакуумный клапан. Из-за этого двигатель начинает работать с перегрузками, то есть детонирует при средних нагрузках в диапазоне от 1500 до 2500 об/мин. То есть, отработавшие газы не подаются во впускной коллектор, из-за чего значительно повышается температура сгорания воздушно-топливной смеси.
Электровакуумный клапан (расположенный в нижней части впускного коллектора) можно проверить на электрическое сопротивление: его значения должны быть в пределах от 33 до 39 Ом.
Для проверки необходимо «продуть» модулятор. На холостом ходу и до 2500 об/мин воздух продувается «сквозь», то есть выходит через порты P и R. При оборотах выше 2500 об/мин поток воздуха через модулятор должен быть прекращен.
Клапан EGR проверяется при работающем двигателе. Для этого отсоедините трубку от клапана, подключите вместо неё ручной вакуумный насос и создайте вакуум. Если по мере увеличения вакуума на входе Q двигатель начинает работать нестабильно и даже глохнет, значит, все компоненты работают исправно.
В корпусе вакуумного модулятора также находится фильтр, через который проходят мельчайшие частицы выхлопных газов, «очищаясь» от них и попадая в него через трубку в момент закрытия клапана EGR. Этот фильтр необходимо чистить каждые пару лет, для этого достаточно сжатого воздуха.
Форсунки
Засоренные топливные форсунки приводят к тому, что двигатель 3S-FE запускается с перебоями как в холодном, так и в горячем состоянии. Замена форсунок решает проблемы с запуском.
Вентиляция картера
Система вентиляции картера двигателя 3S-FE не слишком эффективно удаляет масляные пары из выхлопных газов. Поэтому масляные пары оседают во впускном коллекторе и на дроссельной заслонке. Для улавливания масляных паров некоторые владельцы устанавливают внешний маслоотделитель или даже два маслоотделителя.
В крышке клапанов расположен обычный маслоотделитель лабиринтной формы. Отработанные из него газы поступают во впускной коллектор по двум каналам – до и после дроссельной заслонки. При обильном отложении отложений в лабиринте фильтрация масла практически прекращается, поэтому двигатель «потребляет» масло: то есть он «использует» масляные пары, поступающие во впускной коллектор. Также не лишним будет проверить обратный клапан в трубке, подающей газы за дроссельную заслонку. Возможно, его нужно почистить, а лучше – заменить.
Сергей Орлов
Эксперт по ремонту автомобилейСпециалист по диагностике, ремонту и техническому обслуживанию легковых и грузовых автомобилей.
Стаж: 12 лет