Двигатели 3S-FE , произведенные корпорацией Toyota, и устанавливаемые практически на все типы автомобилей этой марки, являются близкими конкурентами к наиболее популярными моторам Subaru EJ20 и Mitsubishi 4G63.
Для начала, нужно разобраться с индексом силового агрегата. Toyota, как и все крупные производители, в том числе Ford, GM и прочие, выпускает двигатели семействами. Наименование серийной линии мотора обозначается первым буквенным знаком в обозначении.
Соответственно, рассматриваемый силовой агрегат относится к семейству F. Под эти обозначением скрываются двигатели объемом 2,0 или 2,2 литра, с двумя верхнерасположенными распредвалами. Используя полное техническое обозначение кодировка двигателя выглядит так 3S-FE DOHC 16V 2,0.
Цифра «3» обозначает генерацию движка по применяемым конструктивным решениям. Второй буквенный код «E» — указывает на применение системы впрыска топлива EFI, то есть впрыск топлива с электронным контролем.
Мотор 3S-FE серийно устанавливался с 1987 по 2007 год. Использовался для комплектации легковых автомобилей Camry, Celica, Carina, Corona и Avensis, внедорожника RAV4 и однообъемника Ipsum. Пожалуй, можно считать этот двигатель самым массовым и по количеству установленных единиц может поспорить с ниссановским SR20DE.
Базовой основой для разработки нового поколения был силовой агрегат Toyota 2S-FE, за счет изменения диаметра поршня и его хода двигатель получил большую мощность и крутящий момент, что позволило агрегатировать мотор с автоматической коробкой передач. По гаражной классификации мотор стал «квадратным» — диаметр и ход поршня стали одинаковыми 86 мм.
Конструктивные решения, применяемые в самом массовом серийном агрегате, были отработаны на карбюраторной версии ДВС, имевшей обозначен6ие 3S-FC, которая выдавала 115 (в австралийской версии 111) л.с. и 166 Нм тяги.
Этот мотор, оснащенный катализатором, устанавливался помимо автомобилей Toyota Camry в 21 кузове на Holden Apollo, который выпускался в Австралии до 1997 года. После шлифовки технических характеристик и надежности корпорация изменила систему подачи топлива на впрыск. По 1991 год выпускались оба типа двигателя и карбюраторный и инжекторный. Схема исполнения этих двигателей была L4 DOHC.
За свою жизнь двигатель пережил 4 перевоплощения, поэтому предлагаемые на вторичном рынке силовые агрегаты, имеют разные технические характеристики. Самая слабая модификация развивала мощность 115 л.с. и 162 Нм. Двигатель четвертого поколения, выпускавшийся с 1998 по 2000 год развивал 128 л.с. и 178 Нм тяги. Хотя без применения экологических ограничений в предыдущей прошивке имел на 2 лошади больше при той же тяге.
Максимальные крутящие моменты у всех поколений достигаются при 4400 об/мин, но кривые графиков тяги отличаются. Так четвертое поколение имело более пологую картинку, что обеспечивало более устойчивые характеристики по разгону. Такие движки устанавливали на Toyota Avensis ST220.
Самым мощным вариантом была модификация 3S-FSE, которая при том же объеме и «квадратном» решении выдавала 150 л.с. при 6000 оборотах коленвала и развивала тягу в 192 Нм. Этот движок имел прямой впрыск D-4 от механического топливного насоса, устанавливавшегося на головке цилиндров со стороны четвертого поршня. Данный ДВС устанавливали на японские и российские варианты Камри.
Надежность двигателя 3S-FE
Установленный корпорацией ресурс двигателя составляет 300 000 км пробега. При обычной эксплуатации с учетом возможных ошибок в управлении и загруженности двигателя, пропуске рекомендуемой даты ТО — проблемы в работе мотора начинали проявляться при отметке пробега примерно 200 000 км.
С другой стороны, за счет не очень высоких мощностных характеристик при достаточно большом относительном объеме движка — 3С-ФЕ достаточно надежен и имеются экземпляры с зарегистрированным пробегом под миллион.
В действительности, по надежности эти силовые агрегаты делятся на две группы: до 1996 года и после. До появления третьего поколения доработок движок был практически полностью механическим.
При наличии вибрации на малых оборотах, жоре масла до 1 л на 1000 км, зависимости срока службы ремня ГРМ от технического состояния подшипников помпы и масляного насоса — все неисправности, которых было относительно мало, определялись недоработками блока ЭСУД, а именно системой электронного контроля впрыска топлива.
Двигатель допускал выполнение промежуточного капитального ремонта с расточкой блока и заменой поршней и колец на ремонтные размеры. Мануал, выпускавшийся для выполнения ремонта собственными силами, показывал весь процесс проведения ремонта двигателя 3S.
Третье поколение ДВС 3S fe стала одноразовой. Расточка блока не предусмотрена. Ремкомплекты для восстановления ЦПГ не поставлялись. Кроме того, стремление к экономии материала вылилось в очень неоднозначную конструкцию шатунных болтов, которые при стечении обстоятельств имели свойство обрываться.
Ремонт двигателя выпуска после 1996 года не предусмотрен, и сколько он пробежит, зависит исключительно от применяемой тактики эксплуатации.
Эксплуатационные жидкости
Двигатель Тойота 3S-FE был разработан по старым экологическим требованиям и может с уверенностью потреблять 92 бензин. Хотя максимальные характеристики буде выдавать на топливе с 95 октановым числом. Доработанная версия двигателя третьей серии, имеющая измененную головку цилиндров и обозначающаяся 3S-GE, предпочитает топливо с октановым числом 95.
Масляная система и конструктивные материалы кованного распредвала и чугунного блока и прочих деталей двигателя позволяют применять полусинтетическое масло. Моторное масло на минеральной основе было снято с заливки на конвейере еще в конце 80-х, поэтому данный тип смазки абсолютно исключается. Применение синтетики будет оправдано только при малом износе уплотнительных манжет.
Но эксплуатационные потери масла, имеющие в качестве причины не только угар, но и потение маслом чугунного блока, делает применение синтетических масел экономически нецелесообразным. При замене масла следует учитывать, что до 1996 года производитель рекомендовал масла с вязкостью 5w50, а после — 5W30
ТО двигателя 3S-FE
Двигатель 3S FE требует прохождения ТО каждые 10 000 км пробега. Руководство по эксплуатации указывает, что менять масло через указанный промежуток пробега следует при нормальной эксплуатации. При использовании машины в горной местности, с пониженными температурами, а также в условиях сильной запыленности обслуживание следует сократить вдвое. Это же касается и двигателей с пробегом более 200 000 км.
Привод ГРМ выполнен ременной передачей. Зубчатый ремень ГРМ требует замены каждые 100 000 км вне зависимости от технического состояния. Тот факт. что ремень ГРМ требует замены, не означает, что при его обрыве загибает клапана. Конструктивное решение не допускает такой неисправности.
Тюнинг и доработка двигателя
Улучшение технических характеристик тойотовского агрегата выполняется либо изменением прошивок ЭСУД с отменой экологических изменений, либо установкой турбины.
Внесение конструктивных доработок стандартной головки цилиндров лучше не производить, а поменять ее на головку от двигателя 3SGE, которая дает большое открытие клапана и больший объем впрыска, притом же расходе топлива.
С другой стороны, блоки 3SFE и 3SGE — абсолютно одинаковы. Разница в этих типах силовых агрегатов заметна в материале коленчатого вала (чугунный на ФЕ и стальной на ГЕ). Заменив головку с целью увеличения мощности можно поменять и коленвал. В итоге проще приобрести собранный вариант 3F-GE. Если и этого мало, то приобретя вариант исполнения 3S-GTE с интеркуллером , получается турбированная версия классического мотора серии 3S.
