Помпа, термостат, радиатор 3S-FE
Система охлаждения двигателя 3S-FE состоит из следующих компонентов: помпа или водяной насос, расширительный бачок охлаждающей жидкости, термостат, радиатор, электрический вентилятор, отопительный радиатор, шланги и выключатели. За работу помпы отвечает зубчатый ремень привода газораспределительного механизма.
Технология работает по следующей схеме. Охлаждающая жидкость посредством водяного насоса проходит через блок цилиндров, радиатор отопителя, каналы ГБЦ, а также корпус дросселя. Охладив мотор, ОЖ возвращается из корпуса термостата к помпе. В момент достижения установленного температурного режима термостат открывает охлаждающей жидкости доступ к радиатору через верхний шланг. В процессе прохождения через радиатор ОЖ охлаждается воздушными потоками, образующимися в момент движения автомобиля. Воздушные потоки дополнительно усиливаются благодаря электрическому вентилятору. Дальнейшее движение охлаждающей жидкости направлено в нижний бачок, откуда она отправляется в водяной насос, повторяя, таким образом, цикл работы.
Помпа
Основной деталью системы охлаждения двигателя 3S-FE является водяной насос или помпа. Благодаря этому агрегату происходит цикличность движения антифриза и функционирование технологии в целом.
Демонтируем
Чтобы демонтировать насос охлаждающей жидкости необходимо в первую очередь слить антифриз и избавиться от ремня привода газораспределительного механизма. Затем снимаем генератор и планку натяжителя ремня привода генератора. Демонтируем промежуточный шкив, впускной патрубок и трубку перепуска антифриза. Далее нужно вывернуть три болта крепления и избавиться от уплотнений, демонтировать водяной насос. Крышка помпы снимается путем выкручивания трех крепежных болтов.
Устанавливаем
Помпа устанавливается в обратном порядке. Для начала необходимо поставить на место крышку водяного насоса (момент затяжки 9 Н-м), а затем саму деталь. Для этого нужно монтировать новые уплотнения, временно зажать крепежные болты, монтировать генератор и планку, а затем затянуть крепежные болты с моментом в 9 Н-м. Затем устанавливаем трубку перепуска антифриза с моментом в 10 Н-м и впускной патрубок (9 Н-м). После монтажа промежуточного шкива (43 Н-м) устанавливаем генератор. Крепежные болты, соединяющие с кронштейном, затягиваются с моментом в 53 Н-м, а крепежные болты, соединяющие с помпой, затягиваются с моментом в 22 Н-м. Устанавливаем ремень привода газораспределительного механизма, заливаем ОЖ и убеждаемся в отсутствии протечек.
Термостат
Термостат крайне не рекомендуется демонтировать без острой необходимости. Снимается деталь достаточно просто: нужно слить ОЖ и вывернуть две крепежные гайки, демонтировав впускной патрубок. Далее снимаем агрегат, а также прокладку с него.
Устанавливается деталь в патрубок путем обратной сборки. Заменив прокладку, монтируем сначала агрегат, а затем впускной патрубок, закрутив две крепежные гайки. Залив ОЖ, необходимо убедиться в отсутствие протечек после прогрева мотора.
Для проверки термостата нужно опустить деталь в воду и не спеша повышать температуру. Клапан термостата откроется при определенном температурном режиме. Оптимальная температура: от 80 до 84 градусов, допустимая не должна превышать 95 градусов. Подъем клапана должен составлять 8 милиметров.
Радиатор
Радиатор играет важную роль в схеме работы системы охлаждения двигателя 3S-FE. Сердцевина детали чистится посредством струи воды из шланга под давлением, с учетом которого шланг должен находиться на безопасном расстоянии с тем, чтобы не повредить агрегат.
Для проверки используется специальный радиаторный тестер, при проверке инструмент должен располагаться под углом не менее 30 градусов. Результат проверки показывает, открывается ли клапан под давлением, создаваемым равномерным перемещением поршня инструмента. Если клапан под давлением не открывается – крышку нужно менять. Номинальное давление открытия: от 0.75 до 1.05 бар, минимально допустимое – 0.6 бар. При слишком низком давлении открытия также следует заменить пробку детали. Охлаждающую систему требуется проверить на отсутствие протечек жидкости, подсоединив тестер посредством шланга к горловине. После прогрева силового агрегата давление должно быть равно 1.2 бар и сохранять уровень. Падение уровня давления свидетельствует о наличии утечки.
Вентилятор и электрика
Для проверки электрического вентилятора сначала нужно отсоединить разъемы, а затем подключить амперметр и аккумулятор к детали, сила тока должна составлять от 5.7 до 7.7 А.
При помощи омметра измеряется сопротивление между выводами реле вентилятора. Напряжение аккумулятора, подведенное к первому и второму выводам не должно создавать сопротивления между третьим и четвертым либо третьим и пятым, в зависимости от типа электрического вентилятора.
Двигатель 3S FE для Toyota 2.0л
Инжекторный двигатель 3S FE – это модернизация карбюраторного мотора 3S для снижения расхода топлива и повышения эксплуатационного ресурса поршневой группы.
Технические характеристики
По умолчанию характеристики двигателя серии 3S FE производителя Тойота имеют вид:
| Изготовитель | Kamigo Plant (Япония) и TMMK (США) |
| Марка ДВС | Toyota 3S-FE |
| Годы производства | 1986 – 2001 |
| Объем | 1998 см 3 |
| Мощность | 98 – 116 кВт (131 – 155 л. с.) |
| Крутящий момент | 183 Нм (4400 – 4800 об/мин), 186 Нм (4400 – 5200 об/мин) |
| Вес | 140 кг |
| Степень сжатия | 9,8 |
| Питание | инжектор |
| Тип мотора | рядный |
| Впрыск | электронный многоточечный |
| Число цилиндров | 4 |
| Местонахождение первого цилиндра | ТВЕ |
| Число клапанов на каждом цилиндре | 4 |
| Материал ГБЦ | сплав алюминиевый |
| Допустимое коробление | прокладки коллекторов (впуск/выпуск) 0,08 мм прокладка головки цилиндров 0,05 мм |
| Седло клапана | ширина 1 – 1,4 мм, угол 45° |
| Распредвал | количество – 2 штуки толкатель диаметром 30,966 – 30976 мм расточка под толкатель 31,00 – 31,025 мм |
| Сальник распредвала | диаметры – 38 мм, 50 мм, ширина 8 мм |
| Материал блока цилиндров | чугун |
| Диаметр цилиндра | 1 типоразмер – 86 – 86,01 мм 2 типоразмер – 86,01 – 86,02 мм 3 типоразмер – 86,02 – 86,03 мм |
| Поршни и кольца | |
| Диаметр поршня | 1 типоразмер –85,837 – 85,847 мм 2 типоразмер – 85,847 – 85,857 мм 3 типоразмер – 85,857 – 85,867 мм ремразмер – 86,337 – 86,367 мм |
| Зазоры | поршень/стенка цилиндра – 0,153 – 0,173 мм (стандарт) или 0,19 мм (максимум) поршневых колец – 110 мм относительно плоскости разреза |
| Кольцо компрессионное верхнее | 0,27 – 0,47 мм |
| Кольцо компрессионное нижнее | 0,45 – 0,65 мм |
| Кольцо маслосъемное | 0,1 – 0,45 мм, 1,05 мм максимум |
| Зазор между поршневой канавкой и кольцом | 0,03 – 0,07 мм |
| Коленвал | |
| Количество подшипников коренных | 5 |
| Диаметр шейки КП | 54,988 – 55,003 мм |
| Зазор коренной шейки | 0,015 – 0,034 мм |
| Подшипники шатунные | диаметр шейки вала – 48 мм диаметр постели – 51 мм толщина вкладыша – 1,448 мм ширина вкладыша – 20,4 мм |
| Сальники коленвала | передний – диаметры 42 мм, 60 мм, ширина 7 мм задний – диаметры 85 мм, 105 мм, ширина 10 мм |
| Ход поршня | 86 мм |
| Горючее | АИ-95 (допускается АИ-92) |
| Масса мотора | 143 кг в сборе |
| Нормативы экологии | Евро-4 |
| Расход топлива | трасса – 8 л/100 км смешанный цикл 9,5 л/100 км город – 13 л/100 км |
| Расход масла | максимум 1 л/1000 км |
| Моторное масло для 3S FE | 5W-30 и 10W-30 |
| Объем масла моторного | 4,5 л |
| Периодичность замены | каждые 5000 км, максимум 10000 км |
| Рабочая температура | 95° |
| Ресурс мотора | заявленный 300000 км реальный 500000 км |
| Регулировка клапанов | шайбы между кулачками распредвала и толкателями |
| Система охлаждения | принудительная, антифриз/тосол |
| Количество ОЖ | АТ – 5,7 л, МТ – 5,8 л |
| Свечи на 3S FE | оригинал – NGK BKR6E11, Denso K20RU11, NGK BKR6EYA11, можно ставить любые подходящего размера с двумя электродами |
| Зазор между электродами свечи | 1,1 мм |
| Ремень ГРМ | 163 зуба, шаг 8 мм, ширина ремня 26,7 мм |
| Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 |
| Воздушный фильтр | Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst |
| Масляный фильтр | номер по каталогу 90915-10001 замена 90915-10003, с обратным клапаном |
| Маховик | диаметр внутреннего отверстия – 42 мм диаметр посадочных отверстий – 13 мм количество посадочных отверстий – 8 штук расстояние между противоположными посадочными отверстиями – 54 мм расстояния между соседними посадочными отверстиями – 12 мм |
| Болты крепления маховика | коробка МТ – М10х1,25 мм, длина 26 мм, проточка 11 мм коробка АТ – М10х1,25 мм, длина 26 мм без проточки |
| Маслосъемные колпачки | код 90913-02090 впускные светлые код 90913-02088 выпускные темные |
| Компрессия | давление в цилиндрах от 13 бар номинальное, 9,5 бар минимальное, разница давлений в отдельных цилиндрах в пределах 1 бара |
| Температура масла | 80°С |
| Температура срабатывания термостата | 80 – 84°С |
| Давление клапана внутри радиаторной пробки | 0,7 – 1 бар |
| Содержание в выхлопе вредных продуктов | СН -1 |
| Усилие затягивания резьбовых соединений | свеча – 18 Нм болт сцепления – 19 Нм крышка подшипника – 59 Нм (коренной) и 25 + 90° (шатунный) головка цилиндров – три стадии 29 Нм, 49 Нм и 90° |
Особенностью мотора является то, что, даже при порыве ремня ГРМ он не гнет клапана. Ресурс на практике значительно выше заявленного производителем в мануале.
Описание мотора 3S FE
С появлением распределенного электронного впрыска был разработан вариант инжекторного мотора 3S FE. Конструкция двигателя 3S была настолько надежна, что его модификация устанавливалась «на все, что ездит», то есть практически все модели Тойота 1997 – 2001 гг. выпусков.
По умолчанию S3 и все его модификации относятся к движкам-«милионникам» с соответствующим ресурсом пробега.
Расшифровка маркировки
В РФ обозначения моторов регламентируются отечественным стандартом ГОСТ Р53638. У западных и азиатских производителей используется собственная маркировка, причем наиболее информативна она у Нисан и Тойота, поэтому японский двигатель 3S FE DOHC16V 2,0 расшифровывается следующим образом:
- 3 – конструктивное решение ДВС, в данном случае объем около 2 л;
- S – серия движков с рядным расположением цилиндров и множественным впрыском топлива;
- F – 4 клапана на каждом цилиндре;
- E – система впрыска EFI (электронного типа);
- DOHC – два распределительных вала в качестве привода, одному из них вращение передается с коленвала ремнем ГРМ, второму шестерней от предыдущего распредвала;
- 16 V – гидравлическая компенсация зазора;
- 2,0 – объем ДВС.
Серия с одним буквенным индексом после первой цифры указывает, что ДВС разработан до 1990 года. Основными конструктивными особенностями ДВС этого типа являются:
- помпа закреплена на блоке цилиндров болтами, получает вращение путем ременной передачи;
- осевой люфт чугунного коленвала регулируется упорными полукруглыми шайбами внутри коренного подшипника (среднего), порядок регулировки содержит официальный мануал;
- система проектировалась до 1990 года, то есть по старым нормативам безопасности, может эксплуатироваться на бензине АИ-92;
- изначально изготовителем рекомендовано применение масла 5W50, после 1996 года с конвейера завода автомобили Toyota сходили уже со смазкой 5W30;
- схема клапанных приводов недоработана конструкторами изначально, для регулировки параметров зазоров придется вытащить валы, сбивая настройки фаз, подобрать шайбы по толщине, собрать узлы в обратном порядке;
- впускной коллектор демонтировать отдельно от головки ГБЦ невозможно физически;
- выпускной коллектор защищен термоэкраном
В остальном устройство мотора 3S-FE достаточно надежное, он считается более экономичным в сравнении с прежним карбюраторным двигателем 3S.
В каких авто эксплуатируется?
По умолчанию мотор 3S FE устанавливался на следующих моделях автомобиля Toyota:
- Caldina – 1 и 2 поколение, кузов универсал;
- Camry – 2 – 4 поколение, кузов седан;
- Carina – 6 и 7 поколение, кузов седан;
- Carina ED – 2 и 3 поколение, кузов седан;
- Celica – 5 и 6 поколение, кузов купе;
- Corona – 8 поколение купе, 9 поколение седан и хэтчбек, 10 поколение седан и хэтчбек;
- Corona Exiv – 1 и 2 поколение, кузов седан;
- Corona Premio – 1 поколение, кузов седан;
- Curren – 1 поколение, кузов купе;
- Gaia – 1 поколение, кузов минивэн;
- Ipsum – 1 поколение, кузов минивэн;
- Lite Ace Noah – 1 поколение, кузов минивэн;
- Nadia – 1 поколение, кузов минивэн;
- Picnic – 1 поколение, кузов минивэн;
- RAV4 – 1 поколение, кузов открытого типа и SUV (Япония, США);
- Town Ace Noah – 5 поколение, кузов минивэн;
- Vista – 3 – 5 поколение, кузов седан;
- Vista Adreo – 1 поколение, кузов универсал.
В минивэнах Lite Ace Noah и Town Ace Noah расположение ДВС продольное. Маховик на 10 мм больше по диаметру, расположен с противоположной от стартера стороны. При ремонте придется стачивать его своими руками и переставлять венец с маховика коробки передач.
Регламент техобслуживания
Производитель рекомендует для обеспечения максимального ресурса, особенно на машинах, выпущенных после 1996 года, соблюдать регламент ТО, так как капитальный ремонт для них невозможен. В таблице приведена периодичность замены расходников:
| Объект техобслуживания | Время или пробег (что наступает раньше) |
| Ремень ГРМ | замена через 100000 км |
| Батарея АКБ | 1 год/20000 |
| Зазор в клапане | 2 года/20000 |
| Вентиляция картера | 2 года/20000 |
| Ремни, приводящие в действие навесное оборудование | 2 года/20000 |
| Топливопровод и крышка бака | 2 года/40000 |
| Масло моторное | 1 год/10000 |
| Фильтр масляный | 1год/10000 |
| Фильтр воздушный | 1 – 2 года/40000 |
| Фильтр топливный | 4 года/40000 |
| Фитинги и шланги обогрева/охлаждения | 2 года/40000 |
| Жидкость охлаждающая | 2 года/40000 |
| Датчик кислородный | 100000 |
| Свеча зажигания | 1 – 2 года/20000 |
| Коллектор выпускной | 1 год |
Для каждой модели Тойоты имеется руководство, содержащее описание, какое масло и охлаждающую жидкость использовать.
Основные поломки и способы их устранения
Характерными неисправностями для двигателя 3S-FE без учета датчиков и регуляторов бортовой системы ЭБУ, которые могут на него крепиться, являются:
| Неисправность | Причина | Устранение |
| Разрегулировка оборотов ХХ | кокс на стенках впускного коллектора, снижающий объемы камеры сгорания грязь на дроссельной заслонке | прочистка заслонки и коллектора |
| поломка бензонасоса | ремонт бензонасоса | |
| засорившийся воздушный фильтр | замена фильтра воздушного | |
| Плавающие обороты | выход из строя EGR клапана | прочистка либо замена клапана |
| Прогрессирующие вибрации | проблема в подушке ДВС не работает один цилиндр | осмотр подушек диагностика мотора |
| Увеличение расхода топлива | сбито зажигание; нарушена регулировка клапана ХХ грязь в форсунках | регулировка зажигания и клапана холостого хода чистка форсунок |
Тюнинг двигателя 3S-FE
Представленные выше технические характеристики наглядно доказывают, что двигатель является дефорсированным. Его создавали для повышенной стабильной тяги на низких оборотах и экономии горючего. Чтобы произвести тюнинг и увеличить мощность ДВС, придется выполнить комплекс работ:
- монтаж спортивного распредвала и облегченных поршней;
- замена штатных коллекторов впуск/выпуск;
- установка более производительного бензонасоса и форсунок;
С учетом накладных расходов тюнинг версии 3S-FE становится экономически невыгодным, причем, с непредсказуемым результатом.
Изначально следует четко понимать, что форсировка ДВС – это неизбежное увеличение расхода бензина. Чтобы увеличился крутящий момент и мощность привода машины, должно сгореть больше горючего, из которого та мощность и вырабатывается.
Существует модернизация второго типа – свап (swap) с полной заменой одного силового агрегата на другой без доработки. В данном случае это демонтаж мотора 3S-FE, установка двигателя 3S-GE, который и конструировался для получения максимальной мощности при том же объеме ДВС.
Таким образом, в двигателе 3S-FE реализован распределенный, управляемый электроникой впрыск топлива и дублирование катушки зажигания. Несмотря на то, что последний мотор был установлен на Тойоту в 2001 году, эксплуатируются эти машины до сих пор.