Двигатель Toyota 3S-FSE

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Двигатель Toyota 3S-FSE

2.0-литровый двигатель Тойота 3S-FSE с прямым впрыском D4 выпускался с 1996 по 2003 год и ставился на десятое поколение модели Корона либо Камри в кузове V50, известную как Виста. Именно на данном агрегате впервые появилась фирменная система прямого впрыска топлива.

• Характеристики
• Описание
• Расход
• Применение
• Отзывы
• Сервис
• Поломки
• Цены

Технические характеристики двигателя Toyota 3S-FSE 2.0 D4

Описание устройства мотора 3SFSE 2.0 литра

Первый двигатель компании с системой прямого впрыска топлива D4 представили в 1996 году. Кроме этого двс получил фазорегулятор VVTi и впускной коллектор с изменяемой геометрией. Во всем остальном данный силовой агрегат не отличался от третьего поколения моторов 3SFE. А значит здесь такой же 4-цилиндровый чугунный блок с алюминиевой 16-клапанной головкой, ременным приводом ГРМ, что вращает впускной вал, выпускной связан с ним через шестерню. Гидрокомпенсаторы не предусмотрены, раз в 100 000 км нужно регулировать зазоры клапанов.

Двигатель выпускался без изменений до 2003 года пока его не заменил аналогичный 1AZ-FSE.

Онлайн-мануал по системе впрыска D4 находится здесь

Ремонт и замена ТНВД на Toyota Vista

Газораспределение.

На двигателе 3S-FSE установлен ремень ГРМ. При обрыве ремня происходит неминуемая поломка головки блока и клапанов. Клапана встречаются с поршнем при обрыве. Состояние ремня следует проверять при каждой диагностике. Замена не составляет проблем за исключением маленькой детали. Натяжитель должен быть либо новый, либо взведенный перед снятием и установленный под чеку. Иначе снятый ролик будет очень трудно взвести

При снятии нижней шестерни важно не поломать зубья (обязательно открутить стопорный болт), иначе будет срыв запуска и неминуемая замена шестерни. Далее фотография ремня ГРМ при проверке

Такой ремень требует замены. При смене ремня натяжитель лучше ставить новый, без компромиссов. Старый натяжитель легко входит в резонанс, после повторного взвода и установки. (На промежутке 1,5 – 2,0 тысяч оборотов.) Этот звук повергает в панику владельца. Двигатель при этом издает рычащий неприятный звук.Далее на фото установочные метки на новом ремне ГРМ, Взведённый натяжитель и шестерня коленвала. Над шестерней отчетливо виден болт, который фиксирует её съём. При обрыве ремня страдает головка с клапанами. Клапана неизбежно загибает при столкновении с поршнем.

Проблемные датчики.

Основным проблемным датчиком, конечно же, является датчик кислорода со своей извечной проблемой обрыва подогревателя. При нарушении проводимости подогревателя блок управления фиксирует ошибку, и перестает воспринимать показания датчика. Коррекции в этом случае равны нулю и перехода в обеднёнку нет.

Другим проблемным датчиком является датчик положения дополнительных заслонок.

Очень редко приходится приговаривать датчик давления на двигателях 3S-FSE, только если обнаружено большое количество мусора в рейке и следы наличия воды.

При замене маслосъёмных колпачков иногда ломают датчик распредвала. Запуск становится сильно затянутым 5-6 проворотов стартером. Блок управления регистрирует ошибку Р0340.

Контрольный разъём датчика распредвала находится в районе тосольных трубопроводов около блока заслонки. На разъёме можно легко проверить работоспособность датчика, применив осциллограф.Несколько слов о катализаторе. Их установлено два на двигателе. Один – непосредственно в выпускном коллекторе, второй под днищем автомобиля. При неправильной работе системы питания либо системы зажигания происходит оплавление, либо засаживание сот катализаторов. Пропадает мощность, происходят остановки двигателя при прогреве. Проверить проходимость можно датчиком давления через отверстие датчика кислорода. При повышенном давлении следует детально проверять оба ката. На фотографии место подключения манометра. Если при подключении манометра давление выше 0,1 кг на х\х,а при перегазовках заваливает за 1,0 кг ,то есть большая вероятность забитого выпускного тракта.

Внешний вид верхних катализаторов двигатель 3S-FSE.

На фото второй, оплавленный катализатор. Давление выхлопа доходило при перегазовках до 1,5 кг. На холостом ходу давление было 0.2 кг. В данной ситуации такой катализатор необходимо удалять, единственным препятствием является то, что катализатор необходимо вырезать, а на его место вваривать трубу соответствующего диаметра.

Система зажигания.

На двигателе организована индивидуальная система зажигания. Для каждого цилиндра своя катушка. Блок управления двигателем научен контролировать работу каждой катушки зажигания. При неисправности фиксируются соответствующие цилиндру ошибки. При эксплуатации двигателей особых проблем системы зажигания не замечено. Проблемы возникают лишь по причине неправильных ремонтов. При замене ремня ГРМ и сальников ломают зубья маркерной шестерни коленвала.

При смене свечей зажигания рвут изоляционные наконечники катушек зажигания.

Это приводит к пропускам при разгоне автомобиля. А при перетяжке верхних гаек свечных стаканов, в стаканы начинает проникать моторное масло. Что неминуемо приводит к разрушению резиновых наконечников катушек. При неправильной смене свечей из-за увеличения зазоров происходит электрический пробой вне цилиндра (токовые дорожки). Эти пробои разрушают и свечи и резину.

Способы ремонта топливного насоса.

Давление в насосе пропадает очень редко. Потеря давления происходит из-за выработки шайбы плунжера, либо из-за пескоструя клапана – регулятора давления. Из практики плунжера практически не изнашивались в рабочей зоне. Выработка была только в рабочей зоне сальника. Зачастую приходится приговаривать насос из-за проблем с сальником, который, стираясь, начинает пропускать топливо в масло. Проверить наличие бензина в масле не сложно. Достаточно померить СН в маслоналивной горловине на прогретом работающем двигателе. Как уже отмечалось ранее, показания должны быть не больше 400 единиц. К сожалению или к счастью производитель не допускает замену сальника, а только замену всего насоса целиком. Отчасти это правильное решение, велик риск неправильной сборки. Ремонт же механической части насоса заключается в притирке напорных клапанов и шайбы от следов износа. Напорные клапана одинаковых размеров, они легко притираются любым доводочным абразивом для притирки клапанов. На фото напорный клапан.

И далее увеличенный напорный клапан. Хорошо видна радиальная и выработка коррозия металла.

Я встречал один сомнительный вид ремонта насоса. Ремонтники приклеивали клеем на основной сальник насоса встык часть сальника от двигателя 5А. Внешне все было красиво, но только вот бензин обратная часть сальника не держала. Такой ремонт недопустим и может повлечь возгорание двигателя. На фотографии приклеенный сальник.

Если владелец продолжает эксплуатацию автомобиля с протекающим сальником в ТНВД,то бензин неизбежно пападает в масло.Разжиженное масло губит двигатель. Происходит глобальная выработка цилиндропоршневой группы. Звук мотора становится “дизельным” На видео пример работы изношенного мотора.

Диагностика и ремонт систем впрыска и зажигания

Система непосредственного впрыска на Toyota D4 была представлена миру в начале 1996 года, в ответ на GDI от конкурентов ММС. В серию такой двигатель 3S-FSE был запущен с 1997 года на модели Corona (Premio T210), в 1998 двигатель 3S-FSE – начал устанавливаться на модели Vista и Vista Ardeo (V50). Позднее непосредственный впрыск появился на рядных шестерках 1JZ-FSE (2.5) и 2JZ-FSE (3.0), а с 2000 года, после замены серии S на серию AZ, был запущен и двигатель D-4 1AZ-FSE.

Мне пришлось увидеть в ремонте первый двигатель 3S-FSE в начале 2001 года. Это была Toyota Vista. Я менял маслосъёмные колпачки и попутно изучал новую конструкцию двигателя. Первая информация о нем появилась позднее в 2003 на просторах интернета. Первые удачные ремонты давали незаменимый опыт для работы с этим типом двигателей, которыми сейчас никого не удивишь. Двигатель был настолько революционным, что многие ремонтники просто отказывались от ремонтов. Применив бензиновый ТНВД, высокое давление впрыска топлива, два катализатора, блок электронного дросселя, шаговый мотор управления EGR, отслеживание положения дополнительных заслонок во впускном коллекторе, систему VVTi , и индивидуальную систему зажигания – разработчики показали, что наступила новая эра экономичных и экологичных двигателей. На фотографии общий вид двигателя 3S-FSE.

Конструктивные особенности:

– создан на базе 3S-FE,- степень сжатия чуть более 10,- топливная аппаратура Denso,- давление впрыска – 120 бар,- впуск воздуха – через горизонтальные “вихревые” порты,- соотношение воздуха и топлива – до 50:1 (при максимально возможном для LB двигателей Toyota 24:1)- VVT-i (система изменения фаз газораспределения непрерывного типа),- система EGR обеспечивает подачу на впуск до 40% отработавших газов в режиме ПСО- катализатор накопительного типа,- заявленные улучшения: прирост момента на низких и средних оборотах – до 10%, экономия топлива до 30% (в японском смешанном цикле – 6,5 л/100 км).Следует отметить следующие важные системы и их элементы, которые наиболее часто имеют дефекты.Система топливоподачи: погружной электрический насос в баке с сеткой топливозаборника и топливным фильтром на выходе, топливный насос высокого давления, установленный на головке блока цилиндров с приводом от распредвала, топливная рампа с редукционным клапаном.Система синхронизации: датчики коленвала и распредвала.Система управления: ЕСМДатчики: массового расхода воздуха, температуры охлаждающей жидкости и впускаемого воздуха, детонации, положения педали газа и дроссельной заслонки, давления во впускном коллекторе, давления топлива в рампе, подогреваемые кислородные датчики;Исполнительные устройства: катушки зажигания, блок управления форсунками и сами форсунки, клапан регулировки давления в рампе, вакуумный соленоид управления заслонками во впускном коллекторе, клапан управления муфтой VVT-i. При наличии в памяти кодов, начинать надо именно с них. Причём, если их много, анализировать их бессмысленно, надо переписать, стереть и отправить владельца в пробную поездку. Если загорится контрольная лампа, снова прочитать и анализировать уже более узкий перечень. Если нет – сразу переходить к анализу текущих данных. Коды неисправности сравниваются и расшифровываются по мануалу.

Таблица кодов ошибок двигатель 3S-FSE:

12 P0335 Датчик положения коленчатого вала 12 P0340 Датчик положения распределительного вала 13 P1335 Датчик положения коленчатого вала 14,15 P1300, P1305, P1310, P1315 Система зажигания (N1)(N2) (N3) (N4)18 P1346 Система VVT 19 P1120 Датчик положения педали акселератора 19 P1121 Датчик положения педали акселератора 21 P0135 Кислородный датчик 22 P0115 Датчик температуры охлаждающей жидкости 24 P0110 Датчик температуры воздуха на впуске 25 P0171 Кислородный датчик (сигнал бедной смеси) 31 P0105 Датчик абсолютного давления 31 P0106 Датчик абсолютного давления 39 P1656 Система VVT 41 P0120 Датчик положения дроссельной заслонки 41 P0121 Датчик положения дроссельной заслонки 42 P0500 Датчик скорости автомобиля 49 P0190 Датчик давления топлива 49 P0191 Сигнал давления топлива 52 P0325 Датчик детонации 58 P1415 Датчик положения SCV 58 P1416 Клапан SCV 58 P1653 Клапан SCV 59 P1349 Сигнал VVT 71 P0401 Клапан системы EGR 71 P0403 Сигнал EGR 78 P1235 ТНВД 89 P1125 Привод ETCS* 89 P1126 Муфта ETCS 89 P1127 Реле ETCS 89 P1128 Привод ETCS 89 P1129 Привод ETCS 89 P1633 Электронный блок управления 92 P1210 Форсунка холодного пуска 97 P1215 Форсунки 98 C1200 Датчик разрежения в вакуумном усилителе тормозов

Способ диагностирования топливного насоса (ТНВД) по давлению, и по протечке сальника.

Для контроля давления приходится использовать показания, снятые с электронного датчика давления. Датчик установлен на торце раздаточной топливной рейки. Доступ к нему ограничен и, следовательно, замеры легче производить на блоке управления. Для TOYOTA VISTA и NADIA это вывод Б12 – ЭБУ двигателя (цвет провода коричневый с жёлтой полосой) Датчик питается напряжением 5в. При нормальном давлении показания датчика изменяются в диапазоне(3,7-2,0 в.)- сигнальный вывод на датчике PR. Минимальные показания, при которых двигатель еще способен работать на х\х -1,4 вольта. Если показания от датчика будут ниже 1,3 вольта в течение 8 секунд – блок управления зарегистрирует код неисправности Р0191 и остановит двигатель. Правильные показания датчика на х\х -2,5 в. В обедненном режиме – 2,11 в.

Ниже на фотографии пример замера давления. Давление ниже нормы – причиной потери неплотность в напорных клапанах ТНВД.Далее давление при работе мотора в обычном режиме и в обедненном режиме.

Регистрировать протечку бензина в масло нужно при помощи газоанализатора. Показания уровня СН в масле не должны превышать 400 единиц на прогретом двигателе. Идеальный вариант 200-250 единиц. На фото нормальные показания. Зонд газоанализатора при проверке вставляют в маслоналивную горловину, а саму горловину закрывают чистой ветошью. Аномальные показания уровень СН-1400 единиц – сальник насоса протекает, и насос требует замены. При протекании сальника в дате будет зарегистрирована очень большая минусовая коррекция. А при полном прогреве, с протекающим сальником, обороты двигателя будут сильно прыгать на х\х, при перегазовках мотор периодически глохнет. При нагреве картера бензин испаряется и через линию вентиляции вновь попадает во впускной коллектор, дополнительно обогащая смесь. Датчик кислорода регистрирует богатую смесь, а блок управления пытается её забеднить

Важно понимать, что в такой ситуации совместно с заменой насоса необходимо сменить масло с промывкой двигателя. При использовании некоторых марок масел уровень СН из-за наличия агрессивных присадок будет повышен, что не является поводом для замены тнвд

Необходимо просто сменить масло и сделать контрольный заезд перед постановкой диагноза. На следующей фотографии фрагменты замера уровня СН в масле (завышенные значения)

Заключение.

Приход на наш рынок автомобилей с двигателями, оснащенными непосредственным впрыском топлива, заставил сильно поволноваться неподготовленных владельцев. Отвыкшие, от нормального правильного обслуживания японских моторов, владельцы D-4 ,были не готовы к запланированным финансовым тратам и регулярной диагностики мотора. Из всех преимуществ – небольшого снижения расхода топлива в пробках, и разгонных характеристик. Было много недостатков. Невозможность гарантированного зимнего запуска моторов. Ежегодные чистки коллекторов и риски замены дорогостоящих деталей и непрофессионализм ремонтников – всё это породило народный негатив к новому типу впрыска. Но прогресс не стоит на месте и обычный впрыск постепенно вытесняется. Технологии усложняются, вредные выбросы уменьшаются даже при использовании низкокачественного топлива. Двигатель 3S-FSE сегодня уже почти не встретишь. Ему на смену пришёл новый двигатель D-4 1AZ-FSE. А в нем устранены многие недоработки, и он с успехом завоевывает новые рынки. Но это уже совсем другая история. На сайте имеется подробная фотогалерея систем и датчикоа двигателя 3S-FSE.Все необходимые диагностические процедуры и ремонтные работы двигателя 3S-FSE можно произвести в автокомплексе Южный, по адресу г. Хабаровск ул. Суворова 80.Бекренёв Владимир