Двигатель 3S-GE: устройство, характеристики, ремонт и обслуживание силовой установки

3S-GE – один из наиболее распространенных представителей линейки S, которая была выпущена в 1980 г. Двигатель выпускался в нескольких модификациях, отличавшихся конструкцией газораспределительного механизма и характеристиками. 3S-GE часто встречается на вторичном рынке и популярен среди любителей тюнинга автомобилей.

Описание модели двигателя 3S-GE

Двигатель 3S-GE имеет рядную компоновку. Заводской номер расположен на торце блока выше картера сцепления. Мотор бал рассчитан на поперечную схему монтажа. На стадии разработки имел обозначение 3S-GELU, которое впоследствии сократили.

Разработка агрегата велась Toyota в партнерстве с компанией Yamaha, имевшей опыт создания высокофорсированных моторов с небольшим объемом цилиндров. За счет грамотной проработки деталей вес первого поколения 3S-GE удалось снизить до 143 кг.

Двигатель 3S-GE
Двигатель 3S-GE

Особенности конструкции

Отличительные особенности мотора 3S-GE:

  • чугунный блок цилиндров с компактной алюминиевой головкой;
  • использование 16-клапанной схемы газораспределения;
  • расположение электродов свечи по центру камеры сгорания.

В остальном двигатель 3S-GE не сильно отличался от конкурентов. Коленчатый вал с 8 противовесами вращался в 5 опорах со сменными вкладышами. Внутри вала имелись каналы для подачи масла под давлением к нагруженным зонам трения. В конструкции впускного коллектора использовался эффект инерционного наддува, позволявший улучшить характеристики на малых и средних оборотах.

Для привода распределительных валов 3S-GE использовался ремень с автоматом натяжения. Для мотора были разработаны алюминиевые поршни, стойкие к воздействию раскаленных газов. В днище имелись выемки, не допускавшие контакт с тарелками клапанов в случае обрыва ремня. С версии Beams выемки убрали, что снизило надежность двигателя.

Поршневые пальцы удерживались от смещения стопорными кольцами в поршнях. Двигатель 3S-GE не имел гидрокомпенсаторов, зазор менялся путем подбора шайб. Верхнее компрессионное и маслосъемное кольца выполнялись из стали, второе компрессионное кольцо чугунное. Для подачи масла использовался насос с приводом от ремня ГРМ (который также вращал и помпу системы охлаждения).

Для подачи топлива использовались форсунки, предусматривалась установка измерителя расхода воздуха и ряда датчиков, необходимых для корректировки состава смеси. Имелась система диагностики.

В случае поломки компонентов мотор переводился в режим аварийной работы с включением индикатора Check Engine в комбинации приборов.

Загорается check engine на заведенном автомобиле
Загорается check engine на заведенном автомобиле

Технические характеристики

Основные параметры мотора 3S-GE Beams Red Top:

  • количество цилиндров – 4;
  • объем – 1998 см³;
  • диаметр цилиндра и ход поршня – 86х86 мм;
  • мощность – 190 или 200 сил (для АКПП и МКПП);
  • максимальный момент – около 210 Н*м.

Расход топлива

Из-за повышенной степени сжатия двигатели 3S-GE нормально работают только на бензине с октановым числом от 95 единиц. Моторы в основном шли на японский рынок, для которого замер экономичности производится по стандарту 10/15 (примерно соответствует общепринятому смешанному циклу).

Например, для 210-сильной Altezza с кузовом XE10 и механической коробкой расход составляет 8,6 л. В реальных условиях эксплуатации автомобили с 3S-GE расходуют от 7 до 15 л топлива в зависимости от условий движения, погоды и ряда других факторов.

Toyota Altezza XE10
Toyota Altezza XE10

Перечень модификаций ДВС

Для японского автопрома 80-х гг. было характерно обилие модификаций двигателей. Модель 3S-GE не стала исключением – помимо 5 поколений базовой версии существовали специальные моторы с улучшенными характеристиками.

Краткий каталог модификаций 3S (помимо наиболее распространенного мотора 3S-GE):

  • Карбюраторная модель 3S-FC, устанавливавшаяся на одноплатформенных Toyota Camry с кузовом V20 и Holden Apollo с 1986 по 1992 гг. Двигатель развивал при 5600 об/мин всего 111 сил, крутящий момент не превышал 166 Н*м при 3200 об/мин.
  • Модификация 3S-FE с электронным впрыском EFI, предлагавшаяся клиентам с 1986 по 2000 гг. Мощность агрегата от 121 до 128 сил. Часть моторов оснащалась каталитическим нейтрализатором. Двигатели с префиксом FE имели чугунный коленчатый вал с меньшей прочностью. Мотор отличался схемой привода ГРМ – ремень вращал только впускной распределительный вал, далее момент передавался на вал выпускных клапанов зубчатой парой.
  • Модель 3S-FSE с впрыском бензина в цилиндры (система D4). Насос высокого давления имел привод от кулачка механизма ГРМ. Ограниченно использовался на Camry (Windom) для Японии. Оснащался регулятором фаз для впускного распределительного вала, системой рециркуляции с клапаном EGR, впускным коллектором с изменяемой длиной каналов.
  • Модель 3S-GTE, существовавшая в 5 поколениях по аналогии с 3S-GE. Мощность от 185 до 260 сил, крутящий момент варьировался в пределах от 250 до 324 Н*м. Повышение характеристик достигалось установкой турбины. Моторы собирались с 1986 по 2007 г. На базе 3S-GTE был создан гоночный 480-сильный мотор 503У для установки на машины Toyota TOM’S Supra для чемпионата GT500.

Первое поколение

Первая серия мотора 3S-GE была представлена в 1984 г. и продержалась на конвейере до 1989 г. Существовали разновидности для Японии и стран Северной Америки. Модель для США имела
мощность 135 сил, устанавливалась на Celica GT-S (кузов ST162).

Версия для Японии отличалась другой прошивкой блока управления и не оснащалась системой рециркуляции выхлопа. Отдача выросла до 160 сил, а пик момента достигал 186 Н*м. Мотор оснащался системой T-VIS, степень сжатия – 9,2 единицы.

3S-GE первое поколение
3S-GE первое поколение

Второе поколение

С 1990 по 1993 гг. клиентам предлагались двигатели 3S-GE II генерации с повышенной до 10 единиц степенью сжатия. Мощность составляла 165 сил для рынка Японии и 156 сил для других стран (при 6800 и 6600 об/мин соответственно). Крутящий момент увеличился до 186-191 Н*м (в зависимости от рынка).

Двигатель лишился системы T-VIS, которую заменили на более надежную и эффективную ACIS. Система T-VIS была сохранена на модификации 3S-GTE II генерации, оснащенной наддувом.

3S-GE второе поколение
3S-GE второе поколение

Третье поколение

Производство III поколения 3S-GE началось в 1994 г. и продолжалось до 1999 г. (параллельно со следующими генерациями). Степень сжатия была доведена до 10,3 единиц. На части моторов ставилась система рециркуляции выхлопа с клапаном EGR.

Мощность 3S-GE 3gen для Японии составляла 180 сил, для других рынков предлагалась 170-сильная модификация. Максимальный крутящий момент был одинаковым – 191 Н*м.

3S-GE третье поколение
3S-GE третье поколение

Четвертое поколение

В 1997 г. началась сборка двигателей 3S-GE Red Top Beams и Grey Top Beams, относящихся к IV поколению. Дроссельная заслонка оснащалась тросовым приводом. Модификация Red развивала 190-200 сил при 7000 об/мин, комплектовалась регулятором фаз VVT-i для впускных клапанов. Двигатели использовались только на автомобилях, поставлявшихся в Японию.

Модификация Gray (клапанная крышка была черного цвета, немного странное название введено для разделения с моторами V поколения) использовалась на RAV4 и Caldina Active Sports GT для рынка Японии. Мощность составляла 180 или 190 сил при 6600 об/мин. Двигатели серий Red и Gray отличаются конструкцией впускных коллекторов и прошивками блока управления.

3S-GE четвертое поколение
3S-GE четвертое поколение

Пятое поколение

Последняя генерация 3S-GE выпускалась с 1998 г. и использовалась только на автомобиле Altezza RS200. Двигатель получил название Black Top, муфты для изменения фаз для впускных и выпускных клапанов (система VVT-i Dual). Стала устанавливаться электронная дроссельная заслонка, в системе подачи топлива убрали магистраль обратного слива бензина в бак. Для изготовления клапанов использовался титан.

Существовали модификации 3S-GE для работы с механической и автоматической коробкой, отличавшиеся сечением каналов газораспределения и диаметром тарелок клапанов. Также имелись отличия в профиле кулачков распределительных валов.

3S-GE пятое поколение
3S-GE пятое поколение

В таблице приведены данные для двигателей 3S-GE для механической и автоматической коробки передач.

ТрансмиссияСтепень сжатияМощностьКрутящий момент
МКПП J16011,5210 сил при 7600 об/мин216 Н*м при 6400 об/мин
АКПП A650E11,1200 сил при 7000 об/мин216 Н*м при 4800 об/мин

Отзывы на мотор 3S-GE, его плюсы и минусы

Отзывы владельцев помогут сложить общее впечатление о работе двигателя:

Владимир, 38 лет, Благовещенск: «Являлся владельцем Toyota Corona Exiv с двигателем 3S-GE и АКПП. Машина досталась по наследству. Из-за износа мотора (пробег по одометру был около 300 тыс. км) решил установить другой агрегат, хотелось использовать двигатель 3S-GE IV или V поколения. После долгих замеров пришел к выводу, что переоборудование экономически нецелесообразно и продал наследство».

Антон, 42 года, Москва: «Несколько лет назад приобрел Altezza RS200 с мотором 3S-GE пятого поколения. Пришлось чинить поврежденный прежним владельцем кузов и блок радиаторов. Двигатель работает нормально, пробег по одометру 150 тыс. км. Автомобиль использую редко (для повседневной эксплуатации есть другая машина), за год проезжаю не более 2000 км».

Основные преимущества двигателя 3S-GE:

надежность (кроме доработанных версий);
простота обслуживания;
возможность тюнинга.

Недостатки мотора 3S-GE:

большой пробег экземпляров, представленных на рынке;
постепенное исчезновение оригинальных запасных частей;
необходимость ручной регулировки зазоров клапанов.

На какие машины ставили силовой агрегат

Двигатель 3S-GE с головкой от компании Yamaha устанавливался на автомобили:

  • Toyota Altezza с кузовом XE10;
  • Toyota Camry (V10 и V20), Vista;
  • Toyota RAV4 (только для поколения XA10 и поставок на внутренний рынок);
  • Toyota Caldina выпуска до 2002 г. (кузова T190 и T210);
  • Toyota Corona поколений T150, T170, T190 и T210;
  • Toyota Celica IV-VI поколений;
  • Toyota Curren I генерации;
  • Toyota MR2 G и G-Limited с кузовом W20.

Перспективы тюнинга двигателя 3S-GE

Двигатели Toyota 3S-GE или GTE имеют неплохой потенциал тюнинга. Необходима установка облегченной поршневой группы, доработка каналов впуска и выпуска, замена системы выхлопа и подачи воздуха. Мощность увеличится на 15-25%, но пик сместится к 8000-8500 об/мин. Замена распределительных валов с отключением регулятора фаз и прочие доработки позволят раскрутить 3S-GE до 9000-9500 тыс. об/мин.

Возможна и установка турбины на двигатель 3S-GE (подобная операция выполнялась на заводе для получения модели 3S-GTE).

Необходимо купить стандартный компрессор или турбину другого производителя (например, комплект на базе Garrett GT28). Потребуется замена форсунок, насоса, распределительных валов. В результате мощность двигателя дойдет до 350 сил с сохранением неплохой надежности.

Турбина Garrett 28
Турбина Garrett 28

Регламент обслуживания

Объем масла при обслуживании 3S-GE составляет 3,9-4,2 л (в зависимости от модификации). Менять масло и фильтр необходимо ежегодно или через 7-8 тыс. км пробега.

Для мотора подходят масла с вязкостью 5W-30 или 5W-40 с допуском API от SJ и выше. Ремень привода ГРМ редко выдерживает более 80 тыс. км. Корректировка зазоров клапанов требуется через каждые 100 тыс. км. Ремень привода навесного оборудования меняют при появлении повреждений (на практике ресурс от 40 до 80 тыс. км).

Распространенные поломки и проблемы ДВС 3S-GE

Основные неисправности двигателя 3S-GE:

  1. Повышенный расход масла – следствие большого пробега или нерегулярного обслуживания. Проблема появляется при пробеге от 200 тыс. км, но есть машины с большими показателями одометра, двигатели которых не расходуют масло.
  2. Обрыв ремня ГРМ из-за износа. На моторах 3S-GE Beams в этом случае гнет клапана (с повреждением направляющих и днищ поршней).
  3. Нестабильные обороты холостого хода. На моторах 3S-GE с системой рециркуляции отработавших газов требуется чистка клапана EGR или его физическое и программное отключение. Также рекомендуется промыть дроссельную заслонку, на поверхности которой оседает нагар.
  4. Повышенный расход бензина из-за загрязнения форсунок либо поломки системы снижения токсичности отработавших газов.

Иногда владельцы сталкиваются с проблемой сильной вибрации двигателя 3S-GE из-за изношенной опоры. Мотор мало склонен к перегреву, но при росте температуры следует проверить пробку радиатора, в которой имеется клапан.

Способы ремонта силовой установки

Относительно простая конструкция позволяет ремонтировать двигатель 3S-GE самостоятельно. Для выполнения работ не требуется специальный инструмент. На шестернях ГРМ имеются метки для правильного определения фаз. Сложность возникает при подборе запчастей из-за большого числа модификаций двигателя.

Для замены ремня ГРМ на 3S-GE необходимо:

  1. Отключить аккумулятор от автомобиля и снять защиту двигателя.
  2. Демонтировать и отвести в сторону расширительный бачок.
  3. Ослабить натяжение и снять ремень привода внешних агрегатов.
  4. Убрать бачок с жидкостью для гидравлического усилителя руля.
  5. Установить под двигатель домкрат и деревянный чурбак, а затем отвернуть опору.
  6. Снять крышку механизма ГРМ, а затем отвернуть крепление шкива коленчатого вала.
  7. Снять шкив и защитную крышку ремня.
  8. Заменить ремень и ролики натяжения, а затем установить снятые детали на место. В видео подробно показан процесс замены ремня на 3S-GE. Замена крышек с механизмами и приводами насосов антифриза и масла рекомендуется через одну установку нового ремня.

Восстановить изношенный мотор 3S-GE можно путем капитального ремонта с расточкой зеркал и заменой поршневой группы на детали с подходящим ремонтным размером. Видео является стартовым в цикле роликов (пять частей), посвященных ремонту мотора на Toyota Altezza.

Двигатель 3S-GE является одной из удачных моделей и распространен на вторичном рынке. Но при эксплуатации нужно помнить о возрасте мотора, который способен пройти до ремонта не менее 300-350 тыс. км только при своевременном обслуживании. Тюнинг и нерегулярная замена масла негативно сказываются на ресурсе двигателя 3S-GE.

Как считаете, целесообразно ли проводить тюнинг двигателя 3S-GE?
Да
53.33%
Нет
33.33%
Поделюсь мнением в комментариях
13.33%

Оцените статью
Двигатель Эксперт
Добавить комментарий

Консультируем бесплатно по всем регионам:
+7 (499) 110-68-32 — Москва