Двигатель 3S- Технические характеристики и модификации

Двигатель Toyota 3S-FSE оказался одним из самых технологичных во времена своего выпуска. Это первый агрегат, на котором японская корпорация опробовала непосредственный впрыск топлива D4 и создала целое новое направление в строительстве автомобильных моторов. Но технологичность оказалась палкой о двух концах, поэтому FSE получил тысячи негативных и даже гневных отзывов владельцев.

У многих автомобилистов вызывает определенное недоумение попытка ремонта своими руками. Даже снять поддон для замены масла в двигателе оказывается крайне сложно из-за специфических креплений. Мотор начали производить в 1997 году. Это время, когда специалисты Тойота начали активно превращать искусство автомобилестроения в хороший бизнес.

Основные технические характеристики мотора 3S-FSE

Движок был разработан на базе 3S-FE – более простого и неприхотливого агрегата. Но количество изменений в новой версии оказалось довольно большим. Японцы сверкнули своим пониманием технологичности и установили в новую разработку практически все, что можно было назвать современным. Тем не менее, и в характеристиках можно найти определенные недостатки.

Вот основные параметры двигателя:

С одной стороны, этот агрегат имеет отличное происхождение и удачную родословную. Но он совершенно не гарантирует надежности в эксплуатации после 250 000 км. Это очень малый ресурс для моторов данной категории, да еще и тойотовского производства. Именно в этот момент начинаются проблемы.

Впрочем, капитальный ремонт провести можно, чугунный блок не является одноразовым. А для этого года производства и данный факт уже вызывает приятные эмоции.

Ставили данный двигатель на Toyota Corona Premio (1997-2001), Toyota Nadia (1998-2001), Toyota Vista (1998-2001), Toyota Vista Ardeo (2000-2001).

…когда автомобиль загнали в ремонтный бокс, «газанули», а потом заглушили двигатель, то создалось впечатление, что «Клиент что-то путает». Потому что им было заявлено: «Автомобиль не продержать» автомобиль часов шесть и все это время «гонять» его на всех режимах, «делать ему» тестовые поездки и все время контролировать работу двигателя по сканеру и мотортестеру: — Александр Павлович во время тестовой поездки: «Непонятно, однако!» Говоря откровенно, после предыдущих «ляпов» со сканером «Карман» второй версии, когда он на своем диспее начинал коверкать русский язык, отношение к этому сканеру изменилось и стало настороженным: «Доверяй, но проверяй». Потому и перешли на «прямое общение» с системой управления двигателем «через» мотортестер MotoDoc(фото вверху).

Во второй половине дня, когда Терпение стало иссякать, двигатель наконец-таки «показал свой характер»: обороты резко «скакнули» на уровень 2900 оборотов и остановились. На педаль «газа» двигатель реагировал только в одну сторону — на увеличение оборотов. Если при этом двигатель заглушить и снова попытаться запустить, то он привычно набирал «свои» 2900 оборотов и так и работал. Тренировка «включить — выключить» двигатель продолжалась достаточно долго. И в один из моментов двигатель — не запустился. Ну что ж, вот оно — Искомое. (При включеном зажигании и манипулировании с педалью «газа» дроссельная заслонка оставалась в одном положении, что «говорит» о имеющихся проблемах в системе управления ETCS). Carman 2 «отчитался», что «видит» несколько ошибок в системе управления: P1125 — неиспр.цепи датч. мот. дрос P1128 — неиспр. блок мот.конт.дрос P1335 — дат пол колвала Что и говорить, «веселенькая» расшифровка неисправностей! Пришлось открывать «мануал» — книгу «Легиона», где было прочитано:

После «обнуления» блока управления остались только ошибки ETCS.

Итак, если расшифровка неисправностей правильная, то все внимание придется обращать на блок управления дроссельной заслонкой.

В книге «Легион-Автодата» приведена регулировка данного «девайса»:Включите зажигание. Вызовите режим «DATA MONITOR» и считайте данные датчика (THPS). Вращайте датчик положения дроссельной заслонки, установив его в номинальное положение (коэф.DUTY — 14,4-16,0%) и затяните винты крепления.

Все бы хорошо, но при рассмотрении узла дроссельной заслонки вот что увиделось:

фото 2 фото 3

На фото 2 и 3 приведены упорные винты датчика положения педали аксселератора (фото 3) и привода дроссельной заслонки (фото 2).

фото 4

1 — упорный винт привода дроссельной заслонки 2 — упорный винт датчика положения аксселератора

Так вот, как видно из фото 3, кто-то уже пытался «порегулировать» этот упорный винт(стертая краска). А этого делать категорически не рекомендуется!

Потому что будут сбиты «попасть» в положенные параметры. Так что приведенные советы из книги не подойдут. В нормальном цивилизованном мире никто из механиков или диагностов не будет без особой на то причины пытаться «порегулировать» то, что «оотката» — просто отдать машину Клиенту, да еще взять с него за «диагностику» какую-то сумму. Потому что: «Глубокая электроника!».

Дальше начались обыкновенные эксперименты, основанные, правда, на определенной информации и от Антона (12volt), которую он опубликовал на нашем сайте в этом же разделе по » GDI_D4″, и из других источников.

Для всего этого требовался только мультиметр, ручка и листок бумаги, куда записывались все полученные данные. Регулировка осуществлялась таким образом:

фото 5

1 — +12 вольт 2 — VTA 3 — VTA2 4 — «минус»

Полученные первоначальные данные, при которых двигатель работал «не штатно»: VTA — 0.984v VTA2 — 2.860v Положение упорного винта хорошо видно на фото 3. Согласно данным со сканера, при таких параметрах LTFT составляло -80.5%, STFT — — 2%. Параметр по сканеру «Положение дроссельной заслонки» составляло 20.2%. Двигатель «устойчиво» работал на оборотах 2.950. И самостятельно снижать обороты даже и не думал. Никакие манипуляции с положением датчика заслонки сервопривода не помогали, все данные продолжали оставаться на своих местах:

фото 6

Для снижения оборотов двигателя TPS надо бы двигать в сторону, которая показана на фото 6 стрелкой. Но дальше…некуда было. Был упор и прорезь не позволяла это сделать. Значит, надо пытаться «порегулировать» упорный винт датчика положения аксселератора. Дальнейшие события можно укоротить в нашем повествовании и остановиться только на итогах: При параметрах VTA=0.669 mv и VTA2= 2.453mv

двигатель стал «укрощенным» и начал работать в «штатном» режиме:

фото 7

Коэфициент DUTY стал равным 15.1% , обороты двигателя видны на фото 7.

Надо сказать, что после каждой «тренировки» положения упорного винта проводилось обязательное «обнуление» бортового компьютера. Основной упор в регулировках делался не на количество витков «ниток» упорного винта, а на показания параметров VTA_VTA2. Думается, что так поступать можно, потому что если ориентироваться на количество «ниток» на упорном винте, то можно легко «промахнуться».

Подробную информацию по обслуживанию и ремонту автомобилей Toyota Vista вы найдете в книге «Легион-Автодата»:

Преимущества двигателя 3S-FSE – в чем плюсы?

Замена ГРМ производится 1 раз в 90-100 тысяч км пробега. Это стандартный вариант, здесь стоит практичный и простой ремень, нет никаких проблем, характерных для цепи. Метки выставляются по мануалу, ничего выдумывать не нужно. Катушка зажигания взята с донора FE, она простая и работает долго без особых проблем.

В распоряжении данного силового агрегата находится несколько важных систем:

• хороший генератор и в общем неплохое навесное оборудование, которое не вызывает проблем в эксплуатации;
• пригодная к обслуживанию система ГРМ – достаточно взвести натяжной ролик, чтобы еще больше продлить работу ремня;
• простая конструкция – на станции могут проверить двигатель вручную или считать коды ошибок с компьютерной системы диагностики;
• надежная поршневая группа, которая известна отсутствием проблем даже при больших нагрузках;
• удачно подобранные характеристики АКБ, достаточно следовать заводским рекомендациям производителя.

То есть, мотор нельзя назвать некачественным и ненадежным, если учитывать его преимущества. В процессе эксплуатации также водители отмечают низкий расход топлива, если не давить на гашетку слишком сильно. Радует и местоположение основных сервисных узлов. До них довольно просто добраться, что несколько снижает стоимость и срок обслуживания во время регулярных ТО. Но ремонтировать в гараже собственными силами будет непросто.

История создания и производства

Пятиместный семейный автомобиль Nadia был спроектирован конструкторским коллективом автоконцерна Toyota в 1998 году. Основой для его создания стали два предшественника – появившаяся двумя годами ранее трёхрядная платформа Ipsum (для европейских покупателей – Toyota Picnic), и Gaia. Первый же взгляд на фото нового автомобиля заставляет задуматься о том, что являясь по компоновке минивэном, он очень похож на универсал.

Nadia идеально подходит для семейных путешествий. Машина оснащена просторным, легко трансформирующимся салоном. Японский рационализм предоставляет возможность установки дополнительного багажного отсека большого объёма на крышу.

Для тех, кто впервые садится на непривычно свободное место слева на переднем ряду, удивительно было видеть совершенно плоский, как в современных трамваях, пол салона.

Некоторое неудобство вызывает его излишняя высота. Но эти мелочи меркнут перед исключительным удобством салона и габаритами дверей и посадочных мест. Недорогие отделочные материалы и прекрасно подогнанный во всех местах пластик гармонично дополняют вкус, с которым выполнен дизайн.

Техническое наполнение модели японцы осуществили в полном соответствии с тем, как это делается для машин высокого класса:

• гидроусилитель рулевого управления;
• климат-контроль;
• полный электропакет;
• центральный замок;
• встроенная аудиосистема и телевизор (с необходимостью дополнительных настроек под систему Secam DK).

Машина пошла в серию SU в двух вариантах:

Вне зависимости от типа силовой установки на все минивэны Nadia устанавливалась только автоматическая коробка передач. Те, кто имел радость видеть этот автомобиль на дорогах европейской части России, высказывали своё недоумение отсутствием европейского аналога.

Минусы и недостатки FSE – главные проблемы

Серия 3S известна отсутствием серьезных детских проблем, но модель FSE выделилась на фоне своих собратьев по концерну. Проблема в том, что на данную силовую установку специалисты Toyota решили установить все актуальные на то время наработки для экономичности и экологической чистоты. В итоге есть ряд проблем, которые никак не решаются в процессе использования двигателя. Вот лишь некоторые из популярных неполадок:

1. Топливная система, а также свечи нуждаются в постоянном обслуживании, чистить форсунки приходится практически постоянно.
2. Клапан EGR – ужасное нововведение, он постоянно засоряется. Лучшим решением будет заглушить ЕГР и удалить его из системы вывода отработанных газов.
3. Плавают обороты. Это неизбежно случается с моторами, так как изменяемый впускной коллектор теряет свою эластичность работы в какой-то момент.
4. Все датчики и детали электроники выходят из строя. На возрастных агрегатах проблема электрической части оказывается колоссальной.
5. Мотор не заводится на холодную или не запускается на горячую. Стоит перебирать топливную рейку, чистить форсунки, ЕГР, смотреть на свечи.
6. Насос выходит из строя. Помпа требует замены вместе с деталями системы ГРМ, что делает ее ремонт очень дорогим.

Если вы хотите знать, гнет ли клапана на 3S-FSE, лучше не проверять это на практике. Мотор не просто загибает клапана при обрыве ГРМ, вся ГБЦ после такого события идет на ремонт. А стоимость такого восстановление окажется чрезмерно высокой. Часто на морозе бывает такое, что двигатель не схватывает зажигание. Замена свечей может решить проблему, но также стоит проверить катушку и прочие электрические детали зажигания.

Описание

Силовая установка, семейства 3S снабжена четырьмя цилиндрами, имеющими рядное расположение и объём камер 1,99 литра. Остов мотора выполнен из чугуна, головка блока цилиндров алюминиевая. Первый мотор серии выпускался с карбюратором, маркировался, как 3S-FC. Последующие модификации с инжектором, или непосредственным впрыском.

Двигатель Тойота 3S, характерные конструктивные особенности:

• Насос на остове крепится болтами, механизм приводится в действие посредством ременной передачи;
• Чугунный коленчатый вал с осевым люфтом, который регулируется шайбами, выполненными в форме полукруга;
• Масляный насос приводит в действие носовая часть коленчатого вала, задняя часть изделия отвечает за трамблёр;

• Двигатель рассчитан, в том числе и на бензин марки А-92, однако лучше использовать АИ-95, АИ-98, иначе мотор троит и не держит обороты холостого хода;
• Двигатели, выпущенные до 96 года, рассчитаны на работу с применением смазки 5W50, поздние модели использовали смазку 5W30;
• Применение синтетики приводит к «запотеванию» чугунного блока, по этой причине лучше использовать полусинтетические материалы;
• На третьем поколении двигателей (выпуск после 96 года) невозможно технически выполнить капитальный ремонт, поскольку нет ремонтных комплектов поршней и сопутствующих деталей;
• Нельзя выполнить демонтаж впускного коллектора двигателя, не разобрав головку блока цилиндров;
• Опыт эксплуатации показывает неудобства при выполнении регулировок зазоров клапанов. Демонтируются валы, поэтому сбиваются настройки фаз;
• Выпускной коллектор защищён термическим экраном.

Ремонт и обслуживание 3S-FSE – основные моменты

В ремонте стоит учитывать сложность экологических систем. В большинстве случаев экономически выгоднее их отключить и удалить, чем ремонтировать и чистить. Набор уплотнителей, таких как прокладка блока цилиндров, стоит покупать перед капиталкой. Отдайте предпочтение наиболее дорогим оригинальным решениям.

Toyota Corona Premio с двигателем 3S-FSE Работу лучше доверять профессионалам. Неправильный момент затяжки ГБЦ, к примеру, приведет к разрушению клапанной системы, поспособствует быстрому выходу из строя поршневой группы, повышенному износу.

Проследите за работой всех датчиков, особое внимание на датчик распредвала, автоматику в радиаторе и всей системе охлаждения. Правильная настройка дроссельной заслонки также может оказаться сложной.

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

Как произвести тюнинг этого мотора?

Не имеет никакого экономического и практического смысла увеличение мощности модели 3S-FSE. Сложные заводские системы, такие как цикличное изменение оборотов, к примеру, не будут работать. Стоковая электроника не справится с задачами, блок и ГБЦ также будут нуждаться в доработках. Так что устанавливать компрессор неразумно.

Также не стоит задумываться о чип-тюнинге. Мотор старый, рост его мощности закончится капитальным ремонтом. Многие владельцы жалуются, что после чип-тюнинга мотор гремит, изменяются заводские зазоры, повышается износ металлических деталей.

Разумный вариант тюнинга – банальный свап на 3S-GT или подобный вариант. С помощью сложных доработок можно получить до 350-400 лошадиных сил без ощутимой потери ресурса.

Тюнинг

Доработка моторов заключается в следующем:

• шлифовка каналов системы газораспределения и камер сгорания;
• установка распределительных валов с измененным профилем кулачков;
• монтаж модернизированного впускного коллектора и прямоточного выпуска;
• прошивка блоков управления доработанным программным обеспечением.

Подобные действия позволяют получить прибавку мощности до 15-20% при сохранении ресурса агрегата. Дальнейшие доработки включают в себя установку разрезных шестерен ГРМ, удаление фазовращателя. Ряд владельцев устанавливают турбокомпрессоры. В результате получается хорошая прибавка мощности, но ресурс моторов снижается.

Выводы о силовой установке 3S-FSE

Данный агрегат полон сюрпризов, включая и не самые приятные моменты. Именно поэтому назвать его идеальным и оптимальным по всем статьям невозможно. Двигатель теоретически простой, но множество экологических дополнений, таких как EGR, дали невероятно плохие последствия в эксплуатацию агрегата.

Владельца может радовать расход топлива, но он также очень зависит от манеры поездки, от веса автомобиля, от возраста и износа.

Уже перед капиталкой мотор начинает кушать масло, потреблять на 50% больше топлива и звуковым сопровождением показывать владельцу, что сейчас самое время готовиться к ремонту. Правда, ремонту многие предпочитают свап на контрактный японский мотор, и это нередко дешевле капиталки.

Двигатели Toyota Nadia

В 1998-2003 годах японский автогигант Toyota радовал дальневосточный регион, «заточенный» под правостороннее расположение рулевого управления, выпуском великолепного минивэна Nadia. Европейские автолюбители не имели возможности приобрести этот автомобиль в автосалонах, так как выпускался он исключительно для японского авторынка. Напротив, жители российского Зауралья смогли по достоинству оценить красоту и удобство машины «Надия» (или «Надя», как более коротко и ласкательно звали её россияне). Не секрет, что значительная доля легкового автотранспорта в Сибири и на Дальнем Востоке – именно с «правым» рулём.