Двигатель 4S-FE (25 фото): история мотора, конструкция, технические характеристики, поломки, ремонт и тюнинг

S-серия движков от Тойота получила большое распространение в мире. Она считается одной из наиболее удачных. За все время было произведено пять поколений, среди которых оказался 4S-FE. Его изготавливали девять лет с 90 по 99 годы, он был признан надежным агрегатом для машин японского концерна. В названии F указывает на узкие фазы газораспределения, именно они отвечают за экономное расходование топлива. У мотора распределенный прямой впрыск, агрегат пользуется популярностью в России, нет проблем с ремонтом и комплектующими, доказал свою надежность, эффективность на отечественных дорогах.

История разработки двигателя 4S-FE

Производство моторов серии S началось с модели 1S, появившейся в 1980 году, а уже в 1983-м параллельно стали сходить с конвейера модели под маркой 2S. Далее хронология разработки следующая:

1. Год 1986 – освоен выпуск 2-литрового ДВС 3S-FE мощностью 120 – 140 лошадок. По его подобию были созданы двигатели следующего поколения 4S. Производство продолжалось по 2000 год включительно.
2. Год 1987 – выпустили первенца четвёртого в линейке S движка – 4S-FI, в топливной системе которого использовался моновпрыск. Рабочий объём очередной модели был уменьшен против литража 3S-FE на 0,2 литра и равнялся 1,8. Выпуск продолжался до 1991 года.
3. Год 1990 – запущен в серию видоизменённый в части подачи топлива 1,8-литровый 4S-FE: моновпрысковая схема 4S-FI была заменена на многоточечную. Время производства – до 1999 года.

Представитель следующего поколения в этой линейке Тойота – силовой агрегат 5S-FE, выпуск его начат также в 1990 году, но производство ДВС продолжалось до 2001 года. Все модели серии были бензиновыми.

На какие автомобили устанавливался двигатель

Первоначально силовая установка предназначалась для комплектации седанов средних размеров (длиной 4,4 – 4,8 м) С и D классов объемом 1,6 – 2,0 и 2,0 – 2,5 соответственно. Ставили и на другие модели Тойоты для рынков Японии и Европы. Перечень автомобилей Toyota в разных кузовах.

Седаны:

• среднегабаритные – Chaser, Mark II, Carina;
• компактный – Vista;
• бизнес-класса – Cresta, Camry;
• леворульный для экспорта – Carina Exiv.

А также:

• универсалы: среднеразмерный Corona, 5-дверный Caldina;
• двухдверное купе Curren;
• Celica в разных исполнениях: кабриолет, спортивный хэтчбэк, родстер – 2-местный авто со съёмной крышей.

Оснащённые двигателем 4S-FE автомобили по 1992-й год выпуска маркировались надписью на заднем стекле «16 VALVE EFI», что означает: 16-клапанный ДВС с системой Electronic Fuel Injection. То есть схема подачи топлива – инжекторного типа (форсунками) под управлением блока электроники ЭБУ.

Конструктивные особенности мотора

Конструкция ДВС простая: рядная, 4-цилиндровая вертикальной компоновки, с двумя распределительными валами и 16 клапанами в алюминиевой головке. Газораспределительный механизм (ГРМ) приводится в действие посредством ременной передачи. Основные характеристики силовой установки:

• остов – чугунный, внутри блока цилиндров имеются отшлифованные и хонингованные (упорядоченно шероховатые) выемки для поршней, система каналов для циркуляции охлаждающей жидкости (ОЖ) – водяная рубашка;
• обрыв ремня ГРМ не вызывает деформаций, разрушения клапанов – встреча их с поршнями исключена;
• оснащение высоконапорным ТНВД – топливным насосом.

Для европейских потребителей изготовитель настраивает ЭБУ так, чтобы система многоточечного впрыска топлива не позволяла превысить мощность более 120 лошадок.

Технические характеристики мотора 4S–FE

В плане размещения под капотом универсален: в зависимости от модели авто его ставят продольно или поперечно, коробка передач – механическая МКПП или автоматическая – АКПП. Данные мотора 4S-FE представлены ниже.

Показатели	Значения
Рабочий объём	1 838 см³
Число клапанов	16
Диаметр/длина хода поршня	82,5/86 мм
Степень сжатия горючей смеси	9,3 – 9,5
Мощность	115 – 125 л. с.
Момент вращения при 4 200 –  4 600 об./мин.	157 – 162 Нм
Обороты холостого хода	750 – 800 в мин.
Температура охлаждающей жидкости	95 ± 3 °С
Расход масла на 1 000 км	0,6 – 1,0 л
Соответствие стандарту токсичности выхлопных газов	Евро 2, 3, 4
Вес	140 – 160 кг
Ресурс движка до капремонта: заявленный/на практике	300/350-500 тыс. км

Марка применяемого бензина – АИ-95, допускается АИ-92. Напряжение питания стартера – 12 В, система зажигания – DIS (Distributorless Ignition System), без распределителя, с двумя катушками: по одной на каждую пару свечей.

Расход топлива ДВС

Расход бензина в зависимости от условий поездок для разных моделей авто Тойота:

• Corona 1995 года с МКПП расходует в городе и на трассе соответственно 10,5 и 6,4 горючего на 100 км, смешанный режим – 8 литров;
• у модели Mark II расходные характеристики в аналогичных условиях – 8,2/5,2/6,7 литра;
• Тойота Curren TS 1997 года потребляет в городском режиме 8,3 литров, по шоссе – 4,4 на 100 км, а Celica 5 (T180) 1993-го – соответственно 11 и 7 литра.

Если фактический расход топлива превышает установленные заводом нормативы, обращают внимание на состояние: полезно заменить свечи зажигания, проверить топливную систему, заменить воздушный фильтр. Диагностика ЭБУ поможет определить точную причину и устранить пережог горючего.

Модификации мотора

Четвертое поколение S серии представлено тремя моделями 1,8-литровых атмосферных (без наддува воздуха для горения) моделей, из которых 4S-FI является прототипом рассматриваемого бензомотора, но не его модификацией. Краткое описание каждой из версий силовых установок линейки моторов 4S:

1. Модель 4S-FI отличается системой подачи топлива: в первичном варианте применён моновпрыск. Мощность 105 лошадок, момент вращения – 149 Нм. Выпускался с 1987 по 1991 год.
2. Базовый 4S-FE Gen 1 (первой генерации) – с распределённым впрыском горючего. При степени сжатия 9,3 мотор развивал тягу в 115 лошадиных сил, крутящий момент – 157 Нм. Производство – 1990 – 1999 годы.
3. Модифицированный 4S-FE Gen 2 – отличается от базового большей величиной степени сжатия, которая составляет 9,5. Соответственно, улучшились и мощностные характеристики: агрегат стал 125-сильным с моментом вращения 162 Нм. Выпускался с 1995 по 1999 годы.

Базовая версия 4S-FE Gen 1 создавалась для установки на авто Corona.

Основные неисправности двигателя и способы ремонта 4S-FE

Пользователи выделяют несколько наиболее частых проблем:

• Главная заключается в ненадёжности шатунных болтов, которые на предельных оборотах коленвала могут не выдержать нагрузки. Это приведёт к образованию дыры в блоке цилиндров.
• Другая частая неполадка – время от времени загорается выведенный на панель приборов индикатор «Check Engine» (проверь агрегат). Он является частью системы, заложенной в ЭБУ мотора программы самодиагностики ДВС.
• Модели присущи и общие неисправности, связанные с запуском, и нестабильной работой. Во многих случаях они могут устраняться самостоятельным ремонтом.

Периодически загорается Check Engine на заведенном автомобиле

Задача системы самодиагностики – предупредить водителя о нарушениях в работе на основании информации от установленных в разных местах агрегата датчиков. Дополнительные к сигналу индикатора признаки неполадок: повышенный расход топлива, нестабильные обороты, падение мощности. Причинами периодического загорания лампы «Check Engine» могут быть следующие неисправности:

1. засор форсунок – исправляется промыванием;
2. нарушение тепловых зазоров в клапанном механизме ГРМ – исправляется регулированием.

Загорается индикатор и по причине неисправности самих датчиков: положения распредвала, лямбда-зонда (кислородного), регулятора холостого хода. В этом случае измерители заменяют новыми.

Схватывает, но не заводится двигатель 4S

Поиск причины трудного запуска ведут по 3 направлениям:

• система подачи топлива;
• электрическая схема искрообразования;
• воздушный тракт.

В глохнущем при пуске или вообще не заводящемся двигателе наиболее вероятными причинами бывают такие неисправности:

1. Повреждение ТНВД – обнаруживается по плавающим оборотам и повышению уровня масла. Дефектный насос следует заменить.
2. Пропажа искры. Стоит заглянуть под капот, где находится блок предохранителей, но наиболее вероятна поломка одной из катушек зажигания. Неисправные электродетали заменяют.
3. Неполадки в клапане рециркуляции выхлопных газов EGR: в потоке воздуха для горения мало кислорода. Деталь подлежит замене.

Проблемы с запуском случаются и в связи с низким качеством ременного привода ГРМ: в момент включения стартера в ремне могут исчезнуть один – два зуба или произойти разрыв. Способ ремонта понятен, клапаны при этом не пострадают.

Троит мотор

Проблему можно опознать по вибрациям, изменению ритмичности звука работающего ДВС, увеличению расхода бензина при уменьшении мощности, по густому дыму из выхлопной трубы. Определить причину можно самому или с помощью компьютерной диагностики в автосервисе. Самостоятельный поиск первопричины троения:

1. Осмотреть высоковольтные провода на целостность изоляции: возможен пробой оболочки. Катушки зажигания также часто выходят из строя.
2. Проверить работоспособность свечей: попадание масла в их колодцы, трещины на изоляторах, слабая искра могут вызывать отказы в работе. Выявить нерабочий цилиндр.
3. Протестировать с помощью сканера EGR-клапан. Или визуально оценить чистоту каналов системы рециркуляции выхлопа.

Дефектные элементы топливной системы и схемы зажигания лучше заменять, чем ремонтировать. По окончании ремонта необходимо исправить зафиксированные контроллером ЭБУ ошибки троения.

Низкие обороты на холостом ходу при одновременном подтраивании

Неполадка диагностируется по вибрациям, подёргиваниям при падении оборотов холостого хода до уровня 600 – 650 об./мин. (норма – 750 – 800). Подрегулировать частоту вращения коленвала не получится: вручную этого не сделать – агрегат управляется электроникой ЭБУ, перенастройка оборотов – саморегулируемая система. Устранение неисправности возможно такими действиями:

• продуть или заменить дроссельную заслонку одновременно с обновлением воздушного фильтра;
• прочистить от загрязнений впускной коллектор, подшлифовать его внутренние каналы;
• проверить и отремонтировать неисправный бензонасос или установить новый, сменить топливный фильтр.

После проведения процедур необходимо смазать детали спреем WD-40, произвести обратную сборку устройства с использованием герметика. Перед запуском следует обнулить ЭБУ – сбросить ошибки.

Сильные и слабые стороны

Конструкция не содержит сложных механизмов, что способствует надёжности и возможности ремонтировать мотор самостоятельно, а заявленный заводом высокий эксплуатационный ресурс ДВС в 300 тыс. км часто превышается вдвое. Достоинства силовой установки:

• хорошая тяга на любых оборотах;
• применимость двух марок бензина;
• малошумность за счёт применения ремня в приводе ГРМ (при обрыве клапаны не гнутся);
• ремонтопригодность: цилиндры можно растачивать под 3 ремонтных размера поршней.

Существенный минус – отсутствие гидрокомпенсаторов в клапанном механизме. Другой недостаток кроется в системе зажигания, где свеча выдаёт искру дважды за цикл: на впуске топлива и на выхлопе газов.

Спорное достоинство – ременный привод ГРМ. С одной стороны, снижение шумности полезно. С другой, нагрузка на приводной ремень избыточна из-за необходимости также вращать помпу охлаждения и масляный насос, что укорачивает срок службы, снижает надёжность.

Регламент обслуживания мотора

Основной пункт обслуживания – замена масла и масляного фильтра, который изготовитель рекомендует проводить через каждые 10 тыс. км пробега автомобиля или с интервалом в 5 тыс. км, если мотор работает в пыли или с перегрузом. Для заливки используют синтетику, полусинтетику вязкостью по SAE 5W-30, 10W-40, 10W-30.

Другие операции техобслуживания:

• периодичность замены свечей зажигания – 20 000 км;
• замена фильтров воздушного и топливного – 40 000 км;
• через 100 тыс. км рекомендуется регулировать зазоры в клапанах (на практике частота настройки – 20 – 30 тысяч);
• интервал обновления антифриза – 3 года или 60 тыс. км пробега;
• ревизия системы вентиляции картера – каждые 24 месяца.

Периодичность замены приводного ремня ГРМ зависит от его качества: дольше служат изделия марки Getz – ресурс 150 тыс. км. Резиноизделий других изготовителей хватает на 80 – 100 тысяч пробега.

4S-FE

Устанавливался на целый ряд моделей автомобилей автоконцерна Тойота. Но каждая линейка марок машин комплектовалась и другими силовыми агрегатами, как бензиновыми, так и дизельными.

Закрепление под капотом авто часто совпадало, что делало возможным производить замену выработавшего свой ресурс штатного движка на ДВС.

Для сведения предлагается краткий обзор агрегатов, устанавливавшихся наряду с рассматриваемым бензиновым атмосферником на наиболее популярных авто.

Toyota Caldina

Разработанная на базе Тойота Corona машина относится к универсалам средних размеров, с конвейера сходила в период 1992 – 1995 гг. Пользуется славой надёжного и комфортного семейного транспортного средства.

Имеет модификацию с полным приводом. Комплектовалась 1,8-литровым 125-сильным с трансмиссией МКПП, АКПП – на переднеприводных версиях. Это обеспечивало комфортную езду и легкое управление, позволяло разгонять машину, одновременно экономя топливо. Особенность двигателя Caldina – плавность работы.

Для полноприводных моделей – 3S-FE объёмом 2,0 л мощностью 135 лошадиных сил, для машин с передним приводом – тот же 3S-FE, но мощностью 140 лошадок. Даже на высоких оборотах не создает шума, вибрации, что позволяет водителю, пассажирам наслаждаться поездкой.

Версии 4WD – 165-сильный 3S-GE с автоматикой и 175-сильный с механикой и дизельный 2,0-литровый 2С (73 л. с.) для переднеприводных моделей прошли многочисленные испытания работы в различных условиях. Они служат долго, требуя минимального технического обслуживания.

Toyota Camry

Машину производили в кузове седан версий V30, V40 в 1990 – 1998 годах, оснащали 4-ступенчатой автоматической, механической трансмиссией с 5-ю передачами моделями. В начальном периоде на авто Camry устанавливали мотор объёмом 1,8 л.

Из других для комплектации машины использовали 3S-FE для переднеприводной версии, более мощный для авто только с автоматикой. Применялся форсированный 3S-GE (165) – до прекращения выпуска комплектуемых моделей в 1992 году. Имел популярность и дизельный 3С-Т (турбо) в паре с автоматом.

На авто Camry Prominent в кузове Hardtop ставили также V-образный с 6 цилиндрами 2,5-литровый 4VZ-FE мощностью 175 лошадей.

Toyota Carina

Тойота Карина – седан среднего класса, речь идёт о 6-м поколении 1992 – 1996 годов выпуска с передним или полным приводом. Характерная черта автомобиля – спортивность.

Устанавливаемые на Carina двигатели были представлены в широком диапазоне. В зависимости от года выпуска, модели, машина была оснащена двигателями различных объемов и типов. Это могли быть как бензиновые, так и дизельные.

Одна из ключевых особенностей – надежность. Carina славилась необходимостью ремонта на протяжении длительного времени. Даже при большом пробеге владельцы отмечали отличную работу двигателя и относительно небольшой расход топлива.

Carina активно использовала технологию снижения выбросов вредных веществ в атмосферу. Более поздние модели были оснащены агрегатами соответствующими экологическим стандартам, обладали улучшенной эффективностью по использованию топлива.

Модель авто Carina E выпускалась также в кузовах хэтчбэк и универсал, а с 1996 года на неё стали ставить 1,8-литровый 7A-FE мощностью 107 сил. Главная его особенность – оснащение системой горения обеднённой горючей смеси, что экономит топливо, снижает токсичность выхлопных газов.

Toyota Carina ED

Приставка из букв ED – это первые буквы английских слов Exciting и Dressy, что переводится как «захватывающий» и «роскошный». Машина – с 4-дверным кузовом седан, период производства – 1989 – 1998 годы. Все Тойота Carina ED – бензиновые.

Были разработаны и произведены с учетом высоких стандартов качества, характерных для автомобилей Toyota. Одной из ключевых особенностей была эффективность в использовании топлива, что позволяло владельцам Carina ED экономить.

Toyota Chaser

Машина относится к среднеразмерным седанам спортивного типа, выпускалась с 1988 по 2001 год, комплектовалась силовыми установками с рабочим объёмом 1,8 – 3,0 литра. За всё время производства на автомобиль ставили бензиновые 4S-FI, 4S-FE, 1G-FE, 1JZ-GE, 2JZ-GE, 1JZ-GTE и дизельный – 2L-TE.

Здесь можно назвать агрегаты, которые ставили с 91 года на легковые машины с задним приводом. Их мощность составляла 105 лошадок, потом появились чуть мощнее, 115 вставшие в конструкции седанов, еще позднее моторы по 125 лошадей, которые выпускались 4 года.

Стандартная силовая комплектация модели Тойота Чайзер – 4-цилиндровый мотор.

Toyota Corona

Седаны этой марки относились к классу семейных автомобилей, оснащались рядными моделями объёмом 1,6 / 1,8 / 2,0 л и сходили с конвейера в период 1989 – 1996 гг.. На всех машинах устанавливались механические 5-ступенчатые или 4-скоростные автоматические коробки передач. Устанавливались на Corona несколько бензиновых двигателей:

• 5A-FE до 1992 года выпуска;
• 4A-FE;
• 4S-FE;
• 3S-FE – для седанов.

Дизельный марки 2С ставили на автомобили Тойота Корона с передним приводом и внедорожники 4WD.

Toyota Corona Exiv

Отличительной чертой этой модели в кузове ST200 является жёсткая крыша: отсутствие поддерживающей центральной стойки, исполнение седан-хардтоп (Hardtop). Период выпуска автомобиля – 1991 – 1998 годы.

Благодаря технологиям звукоподавления используемые моторы обеспечивали плавный и тихий ход автомобиля даже на высоких скоростях.

Приставка к названию модели Тойота Корона в виде буквосочетания Exiv – сокращение от слов EXtra ImpressIVe, что в переводе с английского означает «очень впечатляюще», «эффектно».

Toyota Corona SF

Японские машины этой марки производились в течение 1992 – 1996 годов в кузове лифтбэк. Это своеобразный универсал, схожий с хэтчбэком и седаном: более пологая, чем у первого, задняя дверь поднимается и открывает проём в багажном отделении авто. На модель Corona SF устанавливали мотор 4S-FE, 3S-FE.

Оснащается различными двигателями, в зависимости от года выпуска, рынка, для которого предназначена машина. Аббревиатуру из двух букв SF в названии марки переводят как сочетание слов Sport/Super, не нуждающихся в переводе, и Forever, означающего «навсегда».

Toyota Cresta

Среднеразмерный седан изготавливался в классическом исполнении с приводом на задние колёса и в полноприводном варианте 4WD. Двигатели всегда располагались в передней части автомобиля, применяемое топливо – бензин или солярка.

Силовые агрегаты авто Cresta:

• бензиновые;
• 1G-FE;
• дизельные.

Все перечисленные – с рядным расположением 4 или 6 цилиндров.

Toyota Curren

Легковой автомобиль с кузовом купе вмещает 5 человек. Он  выпускался с 1995 по 1998 год. Двигатели на машину устанавливались только бензиновые с пяти- или четырёхступенчатой коробкой передач соответственно в механическом или автоматическом исполнении.

Авто Curren собирались на шасси с передним приводом, комплектовались разными моделями на 1,8 и 2 литра. На машине Тойота Curren возможен свап мотора в любых вариантах: проблем с установкой на опоры не будет.

Toyota Mark II

Автомобиль с кузовом хардтоп (жёсткий верх) более чем средних размеров характеризуется удачным сочетанием вместительности, надёжности, комфорта, хорошей маневренности и проходимости. Конструкция шасси – с приводом на задние колёса, 4WD. Двигатели 2L, 2LT и 2LTE.

Бензиновые агрегаты для Mark II устанавливались следующих марок:

• 4S-FE;
• 1G-FE;
• 1JZ-GE;
• 1JZ-GTE;
• 2JZ-GE;
• 7M-GE.

Toyota Vista

Тойота Виста выпускалась в двух вариантах кузова: седан V30 на начальном этапе в 1990 – 1994 гг. и V40 Hardtop в течение 1994 – 1998 гг. В переводе с английского слово Vista в названии марки машины переводится как «перспектива».

Возможен ли тюнинг двигателя 4S-FE

Совершенствовать можно его форсированием или повышением экономичности расхода топлива. Способы для улучшения характеристик: механические с доработкой деталей или электронные – с заменой (прошивкой) программы управления двигателем.

Изменение конструкции путём установки на него турбонаддува также возможно. Но это нецелесообразно из-за множественных замен (родным остаётся лишь блок цилиндров), при том что в S-серии есть и с турбиной.

Без наддува воздуха мощность можно поднять до 200 л. с. при использовании комплекса таких работ:

• замена штатных распредвалов спортивными, а форсунок – более современными;
• переделка выпускного коллектора на прямоточный выхлоп с «пауком» по схеме 4 – 2 – 1;
• шлифовка каналов впуска, выпуска в ГБЦ;
• установка интеркулера – устройства охлаждения воздуха для повышения степени его сжатия;
• перепрограммирование ЭБУ – завершающий этап тюнинга мотора.

Оптимальный вариант совершенствования машин с ДВС – свап на выпускавшийся в 1986 – 2007 годах 2,0-литровый турбированный агрегат той же серии 3S-GTE мощностью 185 – 260 лошадей, который ставили на авто Caldina, Celica и MR2.

Стоит ли покупать 4S-FI для свапа

Бензодвигатель 4S-FI объёмом 1,8 л послужил основой для разработки 4S-FE и отличался от последователя моновпрысковой или центральной системой подачи топлива (одна форсунка вместо 4-х), от которой в современных движках отказались. Причины ухода от моновпрыска – неравномерное распределение горючего по цилиндрам, что предопределяет повышенный расход топлива, большую токсичность выхлопа.

Агрегат 4S-FI немного уступает более совершенному 4S-FE по характеристикам:

• мощность – 105 против 115 и 125 сил;
• крутящий момент – 149 Нм при 2 800 об./мин. против, соответственно, 157 и 162 Нм на оборотах 4 400, 4 600;
• расход топлива на 100 км у обоих движков одинаковый: в городе – 8,2, на трассе – 5,2 л.

Годится ли 4S-FI для свапа – выбирает водитель. По простоте и надёжности 4S-FI и 4S-FE равны, но предложений о продаже ДВС 4S-FI в силу его возраста будет меньше.

Цена нового и б/у

Производство прекращено в 1999 году, уже почти четверть века назад, что исключает возможность увидеть в продаже новенький, сошедший с конвейера силовой агрегат. Ценники на японские моторы в разных регионах России колеблются в пределах 30 – 160 тыс. руб. в зависимости от состояния, степени изношенности, пробега, комплектации, иных влияющих на показатель цены факторов.

На продажу в интернете выставляются б/у, доставленные из-за рубежа, обеспеченные сопроводительными документами для постановки на учёт в ГИБДД, по такой стоимости:

• нижний ценовой предел в рабочем состоянии, некомплектный – 30 – 50 тыс. руб.;
• средняя цена исправного бензомотора в различной неполной комплектации – 60 – 110 тысяч;
• полностью укомплектованные с навесным оборудованием продаются за 110 – 140, а с коробкой передач – до 160 тыс. рублей.

Для сравнения: цена за 4S-FI в полной комплектации с навеской – 100 тысяч.

Описанный агрегат прекрасно приспособлен к работе в разных регионах. Может работать на разном по качеству топливе, ремонтопригоден, обладает авторитетом у автовладельцев. Ресурс двигателя в 500 тыс. км вполне оправдывает покупку мотора.

А у Вас была возможность составить собственное мнение об этом агрегате? Поделитесь мыслями!