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 (D4)

Бензиновый агрегат Toyota 3S-FSE появился в производственной программе концерна в 1996 г. Мотор построен на базе блока 3S-FE, который начал выпускаться в середине 80-х гг. На новом двигателе была внедрена инновационная система непосредственного впрыска, получившая обозначение D4. Первое время силовые агрегаты поставлялись только на внутренний рынок Японии, где конкурировали с моторами Mitsubishi, оснащенными похожей системой GDI.

Характеристики

Применяемость

Toyota Camry XV10

Toyota Carina ED, второе поколение (ST180)

Toyota Corona, десятое поколение (T210)

Toyota Vista, пятое поколение (V50)

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

Неисправности: диагностика и ремонт

Конструкция мотора рассчитана на пробег не менее 300 тыс. км. Однако существуют образцы с пробегом более 600 тыс. км без капитального ремонта. При этом двигатель не относится к категории надежных силовых агрегатов.

Распространенные поломки двигателей:

1. Проблемным местом на ранних сериях двигателя 3S-FSE является механический насос. Согласно заводской инструкции, узел имеет ресурс работы 100 тыс. км, после чего производится замена ТНВД. Проверка состояния насоса проводится по показаниям датчика давления. Для этого требуется подключить мультиметр к выходам датчика или колодке контроллера двигателя. Нормативное напряжение лежит в диапазоне 2,0-3,7В. При падении значения ниже 1,3В на холостом ходу происходит остановка мотора (с фиксацией ошибки Р0191).
2. Привод насоса выполнен от распределительного вала, полость с топливом отделена от картера двигателя тонким уплотнительным кольцом. Вышедший из строя сальник насоса пропускает бензин в двигатель. Зафиксировать попадание топлива можно при помощи газоанализатора, чувствительный элемент размещается в горловине для заливки масла. Допустимое значение углеводородов СН составляет 200-250 ед.
3. При работе двигателя с протекающим сальником насоса наблюдаются скачки оборотов холостого хода и внезапные остановки при перегазовке. Это связано с попаданием паров бензина через систему рециркуляции во впускной коллектор, что вызывает излишнее обогащение смеси. Электроника фиксирует проблему и пытается уменьшить подачу топлива. Из-за этого и возникают сбои в работе.
4. Большой расход топлива является следствием загрязнения форсунок, клапана холостого хода и элементов дроссельной заслонки. После проведения чистки расход возвращается к нормативным значениям. В конструкции дроссельного узла имеется датчик ТРС, определяющий положение заслонки. Часто при разборке узла нарушается угол установки детали, что приводит к нестабильной работе двигателя и повреждению приводов. В этом случае приходится выполнять замену ТРС или дросселя в сборе.
5. При использовании некачественного бензина и изношенной поршневой группе происходит засорение напорного клапана системы рециркуляции отработавших газов. Ремонт заключается в промывке узла или отключении.
6. Затрудненный запуск при пониженной температуре является следствием выхода из строя датчика температуры воздуха на впуске. При проведении диагностики в памяти блока управления будет ошибка с кодом Р0115.
7. Нестабильные обороты холостого хода или затрудненный набор оборотов на двигателе 3S FSE — признак загрязнения дросселя, который необходимо промыть. В отдельных случаях требуется снятие впускного коллектора и очистка внутренних полостей (в том числе регулировочных заслонок). Также причиной может стать засоренные топливный и воздушный фильтры.

Для проверки топливной системы необходимо выполнить действия:

1. Давление первого насоса при диагностике проверяется манометром. Для проведения замера давления требуется подключить прибор на рейку. После включения зажигания давление должно войти в норму (4,0-4,5 кг/см²) за 2-3 секунды.
2. Повышенное давление в рампе указывает на неисправность клапана аварийного сброса давления. В этом случае будут наблюдаться проблемы с пуском горячего двигателя. Поврежденную деталь необходимо промыть в ультразвуковой ванне или заменить.
3. Пониженное давление создает проблемы при запуске двигателя с любой температурой. При низких значениях давления топливо просто не пройдет через распылители форсунок.
4. Большое влияние на давление топлива оказывает состояние топливных фильтров, установленных в баке. При проведении замены элементов требуется провести разборку и сборку топливной кассеты, расположенной в баке. Ошибки при установке деталей приводят к прекращению подачи топлива.

Проведение компьютерной диагностики позволяет определить поврежденные компоненты электроники, наиболее часто выходящие из строя:

• датчики положения коленчатого и распределительного вала;
• измеритель массы подаваемого в цилиндры воздуха;
• лямбда-зонды;
• датчики положения педали газа и заслонки в дроссельном узле;
• клапаны управления заслонками и фазовращателем.

Регламентные работы включают в себя:

• смену моторного масла и фильтра раз в год или через 10 тыс. км;
• заливку свежей охлаждающей жидкости через 40 тыс. км пробега (либо через каждые 2 года);
• установку новых свечей зажигания — каждые 20 тыс. км (срок службы свечей с платиновым электродом составляет 80 тыс. км);
• фильтры топлива и воздуха меняются через 40 тыс. км;
• каждые 100 тыс. км необходимо проводить замену ремня ГРМ.

• Снятие впускного коллектора
• Промывка печки

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.