Компания Toyota произвела много интересных образцов моторов. Двигатель 4A FE и другие представители семейства 4A занимают достойное место в линейке силовых агрегатов Toyota.
История двигателя
В России и мире японские авто от концерна Toyota пользуются заслуженной популярностью благодаря надежности, отличным техническим характеристикам и относительной ценовой доступности. Немалую роль в таком признании сыграли японские двигатели – сердце автомобилей концерна. На протяжении нескольких лет целый ряд продукции японского автопроизводителя оснащался двигателем 4A FE, технические характеристики которого хорошо выглядят и по сей день.
Внешний вид:
Его производство началось в 1987 году и продолжалось более 10 лет – до 1998. Цифра 4 в названии обозначает порядковый номер двигателя в «А»-серии силовых агрегатов Тойота. Сама серия появилась еще раньше, в 1977, когда инженеры фирмы встали перед задачей создания экономичного двигателя с приемлемыми техническими показателями. Разработка предназначалась для автомобиля B-класса (субкомпакта по американской классификации) Toyota Tercel.
Результатом инженерных изысканий стали четырехцилиндровые двигатели мощностью от 85 до 165 лошадиных сил и объемом от 1.4 до 1.8 л. Агрегаты оснащались DOHC-механизмом газораспределения, чугунным корпусом и головками из алюминия. Их наследником стало 4 поколение, рассматриваемое в данной статье.
Интересно: А-серия производится до сих пор на совместном предприятии Tianjin FAW Xiali и Toyota: там выпускаются моторы 8A-FE и 5A-FE.
История поколений:
- 1A – годы производства 1978-80;
- 2A – с 1979 по 1989;
- 3A – с 1979 по 1989;
- 4A – с 1980 по 1998.
Технические характеристики 4A-FE
Рассмотрим подробнее маркировку двигателя:
- цифра 4 – указывает на номер в серии, как упоминалось выше;
- A – индекс серии двигателя, говорящий, что он был разработан и начал производиться до 1990 г.;
- F – говорит о технических деталях: четырехцилиндровый, 16-клапанный нефорсированный двигатель с приводом на один распределительный вал;
- E – указывает на наличие многоточечной системы впрыска топлива.
В 1990 году силовые агрегаты в серии прошли модернизацию, чтобы обеспечить возможность работы на низкооктановых бензинах. С этой целью в конструкцию внедрили особую систему питания для обеднения смеси – LeadBurn.
Иллюстрация системы:
Рассмотрим теперь, какие имеет двигатель 4A FE характеристики. Основные данные двигателя:
| Параметр | Значение |
| Объем | 1.6 л. |
| Развиваемая мощность | 110 л.с. |
| Вес двигателя | 154 кг. |
| Степень сжатия мотора | 9.5-10 |
| Количество цилиндров | 4 |
| Расположение | Рядное |
| Подача топлива | Инжектор |
| Зажигание | Трамблерное |
| Клапанов на цилиндр | 4 |
| Корпус БЦ | Чугунный |
| Материал ГБЦ | Алюминиевый сплав |
| Топливо | Неэтилированный бензин 92, 95 |
| Соответствие экологическим нормам | Евро 4 |
| Расход | 7.9 л. – по трассе, 10.5 – в городском режиме. |
Производитель заявляет ресурс двигателя в 300 тыс. км., фактически владельцы машин с ним сообщают о 350 тыс., без капремонта.
Особенности устройства
Конструктивные особенности 4A FE:
- цилиндры рядной компоновки, расточены непосредственно в самом блоке цилиндра без использования гильз;
- газораспределение – DOHC, с двумя верхними распредвалами, управление происходит посредством 16 клапанов;
- один распределительный вал приводится в движение ремнем, крутящий момент на второй поступает от первого через зубчатое колесо;
- фазы впрыска топливовоздушной смеси регулируются муфтой VVTi, в управлении клапанами использована конструкция без гидрокомпенсаторов;
- зажигание распределяется с одной катушки трамблером (но существует поздняя модификация LB, где на было две катушки – по одной на пару цилиндров);
- модель с индексом LB, предназначенная на работу с низкооктановым топливом, обладает сниженной до 105 сил мощностью и пониженным крутящим моментом.
Интересно: если ремень ГРМ обрывается, двигатель не загибает клапана, что добавляет ему надежности и привлекательности со стороны потребителя.
История версий 4A-FE
На протяжении жизненного цикла мотор прошел несколько этапов развития:
Gen 1 (первое поколение) – с 1987 по 1993.
- Двигатель с электронным впрыском, мощность от 100 до 102 сил.
Gen 2 – сходил с конвейеров с 1993 по 1998 годы.
- Мощность варьировалась от 100 до 110 сил, была изменена шатунно-поршневая группа, впрыск, сменилась конфигурация впускного коллектора. ГБЦ также модифицировали для работы с новыми распредвалами, клапанная крышка получила оребрение.
Gen 3 – выпускался ограниченными партиями с 1997 по 2001 годы, исключительно для рынка Японии.
- Этот мотор обладал увеличенной до 115 «лошадей» мощностью, достигнутой путем изменения геометрии коллекторов на впуске и выпуске.
Плюсы и минусы двигателя 4A-FE
Главным плюсом 4A-FE можно назвать удачную конструкцию, при которой в случае обрыва ремня механизма ГРМ поршень не загибает клапана, позволяя избежать дорогостоящего капитального ремонта. Среди других преимуществ:
- наличие запчастей и доступность таковых;
- относительно небольшие эксплуатационные расходы;
- хороший ресурс;
- двигатель можно ремонтировать и обслуживать самостоятельно, поскольку конструкция довольно проста, а навесное оборудование не мешает доступу к различным элементам;
- муфта VVTi и коленчатый вал весьма надежны.
Интересно: когда производство автомобиль Toyota Carina E началось в Великобритании в 1994, первые ДВС 4A FE комплектовались блоком управления от Bosh, обладавшим возможностью гибкой настройки. Это стало приманкой для тюнеров, поскольку двигатель можно было перепрошить, получив с него больше мощности и одновременно снизив выбросы.
Главным недостатком принято считать упомянутую выше систему LeadBurn. Несмотря на явную экономичность (которой и обусловили широкое распространение LB на японском авторынке), она крайне чувствительная к качеству бензина и в российских условиях демонстрирует серьезную просадку мощности на средних оборотах. Важно и состояние других компонентов – бронепроводов, свечей, имеет критическое значение качество моторного масла.
Среди других недочетов отметим усиленный износ постелей распределительных валов и «неплавающую» посадку пальца поршня. Это может привести к необходимости капремонта, но таковой относительно просто проводится своими силами.
Масло 4A FE
Допустимые показатели вязкости:
- 5W-30;
- 10W-30;
- 15W-40;
- 20W-50.
Масло следует выбирать по сезону и температуре воздуха.
Куда ставился 4A FE
Мотором оснащались исключительно автомобили Toyota:
- Carina – модификации 5 поколения 1988-1992 годов (седан в кузове Т170, до- и послерестайлинговый), 6 поколение 1992-1996 годов в кузове Т190;
- Celica – купе 5 поколения в 1989-1993 годах (кузов Т180);
- Corolla для рынков Европы и США в различных комплектациях с 1987 по 1997 годы, для Японии – с 1989 по 2001;
- Corolla Ceres поколения 1 – с 1992 по 1999;
- Corolla FX – хэтчбек поколения 3;
- Corolla Spacio – минивэн 1 поколения в 110-м кузове с 1997 по 2001 годы;
- Corolla Levin – с 1991 по 2000, в кузовах E100;
- Corona – поколения 9, 10 с 1987 по 1996, кузова Т190 и Т170;
- Sprinter Trueno – с 1991 по 2000;
- Sprinter Marino – с 1992 по 1997;
- Sprinter – с 1989 по 2000, в разных кузовах;
- Premio седан – с 1996 по 2001, кузов Т210;
- Caldina;
- Avensis;
Обслуживание
Регламент совершения сервисных процедур:
- замена масла ДВС – каждые 10 тыс. км.;
- замена фильтра топлива – каждые 40 тыс.;
- воздушного – через 20 тыс.;
- свечи подлежат замене через 30 тыс., и нуждаются в ежегодной проверке;
- регулировка клапанов, вентиляция картера – через 30 тыс.;
- замена антифриза – 50 тыс.;
- замена выпускного коллектора – через 100 тыс., если он прогорел.
Неисправности
Типичные неполадки:
- Стук из двигателя.
Вероятно, изношены поршневые пальцы или требуется регулировка клапанов.
- Двигатель «ест» масло.
Выработаны маслосъемные кольца, колпачки, нужна замена.
- ДВС заводится и тут же глохнет.
Имеется неисправность топливной системы. Следует проверить трамблер, форсунки, топливный насос, заменить фильтр.
- Плавают обороты.
Следует проверить регулятор холостого хода и дроссельную заслонку, прочистить и заменить, при необходимости, форсунки и свечи зажигания,
- Мотор вибрирует.
Вероятная причина – засоренные форсунки или грязные свечи, следует проверить и заменить при необходимости.
Другие двигатели в серии
4А
Базовая модель, пришедшая на смену серии 3А. Созданные на ее основе двигатели оснащались SOHC- и DOHC-механизмами, вплоть до 20 клапанов, а «вилка» выдаваемых мощностей – от 70 до 168 сил на «заряженном» турбированном GZE.
4A-GE
Это 1.6-литровый мотор, конструктивно схожий с FE. Характеристики двигателя 4A GE также во многом идентичны. Но есть и отличия:
- у GE больше угол между клапанами впуска и выпуска – 50 градусов, в отличие от 22.3 у FE;
- распредвалы двигателя 4A GE вращаются одним ремнем ГРМ.
Говоря о том, какие имеет двигатель 4A GE технические характеристики, нельзя упомянуть и мощность: он несколько мощнее FE и развивает до 128 л.с при равных объемах.
Интересно: выпускался и 20-клапанный 4A-GE, с обновленной ГБЦ и 5 клапанами на каждый цилиндр. Он развивал мощность до 160 сил.
4A-FHE
Это аналог FE с доработанным впуском, распредвалами и рядом дополнительных настроек. Они сообщили двигателю большую производительность.
Данный агрегат представляет модификацию шестнадцатиклапанного GE, оснащенную системой механического наддува воздуха. Выпускался 4A-GZE в 1986-1995 годах. Блок цилиндров и ГБЦ не претерпели изменения, в конструкцию добавился нагнетатель воздуха, приводимый в действие коленвалом. Первые образцы выдавали давление 0.6 бар, а двигатель развивал мощность до 145 сил.
Помимо наддува, инженеры уменьшили степень сжатия и внедрили в конструкцию кованые выпуклые поршни.
В 1990 двигатель 4A GZE был обновлен и стал развивать мощность до 168-170 сил. Выросла степень сжатия, поменялась геометрия коллектора на впуске. Нагнетатель выдавал давление 0.7 бар, а в конструкцию мотора включили ДМРВ MAP D-Jetronic.
GZE пользуется популярностью у тюнеров, поскольку разрешает установку компрессора и других модификаций без масштабных преобразований двигателя.
4A-F
Он был карбюраторным предшественником FE и развивал до 95 сил.
4A GEU
Двигатель 4A-GEU, подвид GE, развивал мощность до 130 сил. Моторы с этой маркировкой разработаны до 1988 г.
4A – ELU
В этот двигатель был внедрен инжектор, что позволило поднять мощность с изначальных 70 для 4А до 78 сил в экспортном варианте, и до 100 – в японском. Двигатель также оснащался каталитическим преобразователем.
Тойотовские силовые агрегаты серии «А» были одной из наилучших разработок, которые позволили компании выйти из кризиса в 90-х годах прошлого века. Самым большим по объему был мотор 7А.
Не следует путать 7А и двигатель 7К. Никакого родственного отношения данные силовые агрегаты не имеют. ДВС 7К выпускался с 1983 по 1998 год и имел 8 клапанов. Исторически серия «К» начала свое существование в 1966 году, а серия «А» в 70-х годах. В отличии от 7K двигатель серии А развивался как отдельное направление развития 16 клапанных моторов.
Двигатель 7 A стал продолжением доработки 1600 кубового мотора 4A-FE и его модификаций. Объем движка вырос до 1800 см3, увеличилась мощность и крутящий момент, которые достигли 110 л.с. и 156Нм соответственно. Двигатель 7A FE выпускался на основном производстве корпорации Toyota с 1993 по 2002 год. Силовые агрегаты серии «А» до сих пор выпускаются на некоторых предприятиях, использующих лицензионные договоры.
Конструктивно силовой агрегат выполнен по рядной схеме бензиновой четверки с двумя верхнерасположенными распределительными валами, соответственно, распредвалы управляют работой 16 клапанов. Топливная система выполнена инжекторной с электронным управлением и трамблерным распределением зажигания. Привод ГРМ ременной. При обрыве ремня клапана не гнутся. Головка блока выполнена аналогично головке блока движков серии 4А.
Официальных вариантов доработки и развития силового агрегата нет. Поставлялся с единым число-буквенным индексом 7A-FE для комплектации различных автомобилей вплоть до 2002 года. Преемник 1800 кубового привода появился в 1998 году и имел индекс 1ZZ.
Конструктивные доработки
Движок получил блок с увеличенным вертикальным размером, измененный коленвал, головку цилиндров, увеличился ход поршней при сохранении диаметра.
Уникальность конструкции двигателя 7А состоит в применении двухслойной металлической прокладки головки блока и двухкорпусного картера. Верхняя часть картера, выполнявшаяся из алюминиевого сплава, крепилась к блоку и корпусу коробки передач.
Нижняя часть картера выполнялась из стального листа, и позволяла демонтировать ее, при обслуживании не снимая движок. Мотор 7А имеет усовершенствованные поршни. В канавке маслосъемного кольца выполнены 8 отверстий для слива масла в картер.
Верхняя часть блока цилиндров по крепежу выполнена аналогично ДВС 4A-FE, что позволяет использовать головку блока цилиндров от мотора меньшего объема. С другой стороны, головки блоков не совсем идентичны, так как на серии 7 A изменены диаметры впускных клапанов с 30,0 на 31,0 мм, а диаметр выпускных клапанов оставлен без изменения.
При этом другие распредвалы обеспечивают большее открытие впускных и выпускных клапанов 7,6 мм против 6,6 мм на 1600 кубовом двигателе.
Были внесены изменения в конструкцию выпускного коллектора для присоединения конвертера WU-TWC.
Начиная с 1993 года, на двигателе изменилась система впрыска топлива. Вместо одномоментного впрыска во все цилиндры, начали применять попарный впрыск. Были внесены изменения в настройки газораспределительного механизма. Изменена фаза открытия выпускных клапанов и фаза закрытия впускных и выпускных клапанов. Что позволило увеличить мощность и сократить расход топлива.
До 1993 года на двигателях применялась система старта с холодным инжектором, применявшаяся на серии 4A, но затем, после доработки системы охлаждения, от данной схемы отказались. Блок управления двигателем оставлен прежним, за исключением двух дополнительных опций: возможность проведения теста работы системы и контроль за детонацией, которые были добавлены в ЭСУД для 1800 кубового двигателя.
Технические характеристики и надежность
У 7A-FE характеристики встречались разные. Мотор имел 4 варианта исполнения. В качестве базовой конфигурации выпускался мотор мощностью 115 л.с. и 149Нм крутящего момента. Самая мощная версия ДВС производилась для российского и индонезийского рынков.
Она имела 120 л.с. и 157 Нм. для американского рынка также производилась «зажатая» версия, которая выдавала всего 110 л.с., но с повышенным до 156 Нм крутящим моментом. Самая слабая версия движка выдавала 105 л.с., так же, как и мотор 1,6 л.
Часть двигателей имеет обозначение 7a fe lean burn или 7A-FE LB. Это означает, что движок оборудован системой сгорания обедненной смеси, которая впервые появилась на двигателях Toyota в 1984 году и скрывалась под аббревиатурой T-LCS.
Технология ЛинБен позволяла снижать расход топлива на 3-4% при езде по городу и чуть более 10% при езде по трассе. Но эта, же система снижала максимальную мощность и крутящий момент, поэтому оценка эффективности применения данной конструктивной доработки двояка.
Двигатели, оборудованные LB, монтировались на Тойота Карина, Caldina, Corona и Avensis. Автомобили Королла никогда не комплектовались двигателями с такой системой экономии топлива.
В общем и целом силовой агрегат достаточно надежен и не прихотлив в эксплуатации. Ресурс до первого капитального ремонта превосходит 300 000 км пробега. В процессе эксплуатации необходимо уделять внимание электронным устройствам, обслуживающих движки.
Общую картину портит система ЛинБерн, которая очень привередлива к качеству бензина и имеет повышенную стоимость эксплуатации - например, требует свечи зажигания с платиновыми вставками.
Основные неисправности
Основные неисправности работы двигателя связаны с функционированием системы зажигания. Трамблерная система подачи искры подразумевает износ подшипников трамблера и зубчатого зацепления. По мере накопления износа возможен сдвиг момента подачи искры, что влечет или к пропуску зажигания или к потере мощности.
Очень требовательны к чистоте высоковольтные провода. Наличие загрязнений вызывает пробой искры по наружной части провода, что также ведет к троению двигателя. Другой причиной троения является износ или загрязнение свечей зажигания.
Причем на работу системы влияет и нагар, образующийся при использовании обводненного или железо-сернистого топлива, и внешнее загрязнение поверхностей свечей, что приводит к пробою на корпус головки цилиндров.
Неисправность устраняется заменой свечей и высоковольтных проводов в комплекте.
Как неисправность часто фиксируется зависание двигателей, оборудованных системой Lean Burn, в районе 3000 об/мин. Неисправность происходит, потому что нет искры в одном из цилиндров. Вызвано обычно износом платиновых свей.
При новом высоковольтном комплекте может потребоваться чистка топливной системы для устранения загрязнений и восстановления работы форсунок. Если и это не помогает, то неисправность можно найти в блоке ЭСУД, который может потребовать перепрошивки или замены.
Стук двигателя обусловлен работой клапанов, требующих периодической регулировки. (Не реже 90 000 км). Поршневые пальцы в двигателях 7А запрессованы, поэтому дополнительный стук от этого элемента двигателя фиксируется крайне редко.
Повышенный расход масла заложен конструктивно. Технический паспорт двигателя 7А ФЕ указывает на возможность естественного расхода в эксплуатации до 1 л моторного масла на 1000 км пробега.
ТО и технические жидкости
В качестве рекомендованного топлива завод-производитель указывает бензин с октановым числом не ниже 92. Следует учитывать технологическую разницу в определении октанового числа по японским стандартам и требованиям ГОСТа. Возможно применение неэтилированного 95 топлива.
Моторное масло подбирается по вязкости в соответствии с режимом эксплуатации автомобиля и климатическими особенностями региона эксплуатации. Наиболее полно перекрывает все возможные условия синтетическое масло вязкости SAE 5W50, однако для повседневной среднестатистической эксплуатации достаточно масла вязкости 5W30 или 5W40.
Для более точного определения следует обратиться к руководству по эксплуатации. Емкость масляной системы 3,7 л. При замене со сменой фильтра на стенках внутренних каналов двигателя может остаться до 300 мл смазки.
Техническое обслуживание двигателя рекомендуется производить каждые 10 000 км пробега. При сильнонагруженной эксплуатации, или использования автомобиля в гористой местности, а также при более 50 запусков двигателя при температурах ниже −15С, рекомендуется сократить период обслуживания вдвое.
Воздушный фильтр меняется по состоянию, но не реже 30000 км пробега. Ремень ГРМ требует замены вне зависимости от своего состояния каждые 90 000 км пробега.
NB. При прохождении ТО может потребоваться сверка серии двигателя. Номер двигателя должен находиться на площадке, расположенной в задней части движка под выпускным коллектором на уровне генератора. Доступ в эту область возможен с помощью зеркала.
Тюнинг и доработка двигателя 7А
Тот факт, что ДВС изначально проектировался на базе серии 4А, позволяет использовать головку блока от двигателя меньшего объема и доработать мотор 7A-FE до 7A-GE. Такая замена даст прирост 20 лошадей. При выполнении такой доработки желательно также заменить оригинальный маслонасос на агрегате от 4A-GE, имеющий большую производительность.
Турбирование двигателей серии 7А допускается, но приводит к снижению ресурса. Специальных коленвалов и вкладышей для наддува не выпускается.
По надежности, популярности и распространенности моторы А-серии не уступают силовым приводам Toyota S-серии. Создавался двигатель 4A FE под автомобили классов C и D, то есть многочисленные модификации и рестайлинговые версии Carina, Corona, Caldina, Corolla и Sprinter. Изначально ДВС не имеет сложных узлов, может ремонтироваться и обслуживаться силами владельца в гараже без посещения СТО.
В базовой версии изготовителем заложено 115 л. с., но для некоторых рынков рекомендовано искусственное занижение мощности до 100 л. с. для уменьшения транспортного налога и страховых взносов.
Технические характеристики 4A FE 1,6 л/110 л. с.
Маркировка в двигателе производителя Toyota полностью информативна, хотя и немного зашифрована. Например, на наличие 4 цилиндров указывает не цифра, а латинская F, первая буква A обозначает серию мотора. Таким образом, 4A-FE расшифровывается следующим образом:
- 4 – в своей серии мотор разработан четвертым по счету;
- A – одна буква указывает на то, что с завода он начал выходить до 1990 года;
- F – схема двигателя четырехклапанная, привод на один распредвал, передача вращения от него второму распредвалу, отсутствие форсировки;
- E – многоточечный впрыск.
Другими словами, особенностью этих движков является «узкая» ГБЦ и схема газораспределения DOHC. С 1990 года произведена модернизация силовых приводов для перевода их на бензин с низкооктановым числом. Для этого использовалась система питания LeanBurn, позволяющая обеднять топливную смесь.
Для ознакомления с возможностями мотора 4A FE его технические характеристики сведены в таблицу:
| Изготовитель | Tranjin FAW Engines Plant №1, North Plant, Deeside Engine Plant, Shimoyama Plant, Kamigo Plant |
| Марка ДВС | 4A FE |
| Годы производства | 1982 – 2002 |
| Объем | 1587 см3 (1,6 л) |
| Мощность | 82 кВт (110 л. с.) |
| Момент крутящий | 145 Нм (на 4400 об/мин) |
| Вес | 154 кг |
| Степень сжатия | 9,5 – 10,0 |
| Питание | инжектор |
| Тип мотора | рядный бензиновый |
| Зажигание | механическое, трамблер |
| Число цилиндров | 4 |
| Местонахождение первого цилиндра | ТВЕ |
| Число клапанов на каждом цилиндре | 4 |
| Материал ГБЦ | сплав алюминиевый |
| Впускной коллектор | дюралевый |
| Выпускной коллектор | стальной сварной |
| Распредвал | фазы 224/224 |
| Материал блока цилиндров | чугун |
| Диаметр цилиндра | 81 мм |
| Поршни | 3 ремонтных размера, оригинальные с цековкой под клапаны |
| Коленвал | литой чугунный |
| Ход поршня | 77 мм |
| Горючее | АИ-92/95 |
| Нормативы экологии | Евро-4 |
| Расход топлива | трасса – 7,9 л/100 км смешанный цикл 9 л/100 км город – 10,5 л/100 км |
| Расход масла | 0,6 – 1 л/1000 км |
| Какое масло лить в двигатель по вязкости | 5W30, 15W40, 10W30, 20W50 |
| Какое масло лучше для двигателя по производителю | BP-5000 |
| Масло для 4A-Fe по составу | Синтетика, полусинтетика, минеральное |
| Объем масла моторного | 3 – 3,3 л в зависимости от автомобиля |
| Температура рабочая | 95° |
| Ресурс ДВС | заявленный 300000 км реальный 350000 км |
| Регулировка клапанов | гайки, шайбы |
| Система охлаждения | принудительная, антифриз |
| Объем ОЖ | 5,4 л |
| Помпа | GMB GWT-78A 16110-15070, Aisin WPT-018 |
| Свечи на RD28T | BCPR5EY от NGK, Champion RC12YC, Bosch FR8DC |
| Зазор свечи | 0,85 мм |
| Ремень ГРМ | Belt Timing 13568-19046 |
| Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 |
| Воздушный фильтр | Mann C311011 |
| Масляный фильтр | Vic-110, Mann W683 |
| Маховик | крепление на 6 болтов |
| Болты крепления маховика | М12х1,25 мм, длина 26 мм |
| Маслосъемные колпачки | Toyota 90913-02090 впускные Toyota 90913-02088 выпускные |
| Компрессия | от 13 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар |
| Обороты ХХ | 750 – 800 мин-1 |
| Усилие затягивания резьбовых соединений | свеча – 25 Нм маховик – 83 Нм болт сцепления – 30 Нм крышка подшипника – 57 Нм (коренной) и 39 Нм (шатунный) головка цилиндров – три стадии 29 Нм, 49 Нм + 90° |
Руководство по эксплуатации производителя Тойота рекомендует производить замену масла через 15000 км. На практике это делают вдвое чаще или, хотя бы, после прохождения 10000 пробега.
Особенности конструкции
В своей серии двигатель 4A FE имеет средние характеристики и обладает следующими конструктивными особенностями:
- рядное расположение 4 цилиндров, расточенных непосредственно в теле чугунного блока без гильз;
- два верхних распредвала по схеме DOHC для управления газораспределением через 16 клапанов внутри алюминиевой ГБЦ;
- привод ремнем одного распредвала, передача вращения с него на второй распредвал зубчатым колесом;
- трамблерное распределение зажигания с одной катушки за исключением поздних версий LB, в которых для каждой пары цилиндров стояла своя катушка по схеме DIS-2;
- варианты моторов для низкооктанового топлива LB имеют меньшую мощность и крутящий момент – 105 л. с. и 139 Нм., соответственно.
Клапаны мотор не гнет, как и вся серия А, поэтому капитальный ремонт при внезапном обрыве ремня ГРМ делать не придется.
Перечень модификаций ДВС
Существовало три версии силового привода 4A FE со следующими конструктивными особенностями:
- Gen 1 – производился в период 1987 – 1993 г., обладал мощностью 100 – 102 л. с., имел электронный впрыск;
- Gen 2 – впускался в 1993 – 1998 годах, имел мощность 100 – 110 л. с, изменилась схема впрыска, ШПГ, впускного коллектора, головка блока цилиндров модернизирована под новые распредвалы, добавлено оребрение клапанной крышки;
- Gen 3 – годы выпуска 1997 – 2001, мощность увеличена до 115 л. с. за счет изменения геометрии впускного и выпускного коллектора, ДВС применялся только для машин внутреннего рынка.
Заменило руководство компании мотор 4A FE новым семейством силовых приводов 3ZZ FE.
Плюсы и минусы
Основным преимуществом конструкции 4A FE является тот факт, что поршень не гнет клапана в момент обрыва ГРМ привода. Остальными достоинствами являются:
- наличие запчастей;
- низкий эксплуатационный бюджет;
- высокий ресурс;
- возможность самостоятельного ремонта/обслуживания, так как навесное оборудование не мешает этому;
Основным недостатком является система LeanBurn – на внутреннем рынке Японии такие машины считаются очень экономичными, особенно в пробках. Для бензина РФ они практически не пригодны, поскольку на средних оборотах наблюдается провал мощности, излечить который не удается. Моторы становятся чувствительными к качеству топлива и масла, состояния высоковольтных проводов, наконечников и свечей.
Из-за неплавающей посадки поршневого пальца и повышенного износа постелей распредвалов капремонт случается чаще, однако его можно выполнить своими руками. Производителем использовано высокоресурсное навесное оборудование, силовой привод имеет три модификации, в которых сохранены объемы камер сгорания.
Список моделей авто, в которых устанавливался
Изначально мотор 4A FE создавался исключительно для автомобилей японского производителя Toyota:
- Carina – V поколение в кузове Т170 седан 1988 – 1990 и 1990 – 1992 (рестайлинг), VI поколение в кузове Т190 седан 1992 – 1994 и 1994 – 1996 (рестайлинг);
- Celica – V поколение в кузове Т180 купе 1989 – 1991 и 1991 – 1993 (рестайлинг);
- Corolla (европейский рынок) – VI поколение в кузове Е90 хетчбэк и универсал 1987 – 1992, VII поколение в кузове Е100 хетчбэк, седан и универсал 1991 – 1997, VIII поколение в кузове Е110 универсал, хэтчбэк и седан 1997 – 2001;
- Corolla (внутренний рынок Японии) – 6, 7 и 8 поколение в кузовах Е90, Е100 и Е110 седан/универсал 1989 – 2001 годов, соответственно;
- Corolla (американский рынок) – 6 и 7 поколение в кузовах Е90 и Е100 универсал, купе и седан 1988 – 1997 годов, соответственно;
- Corolla Ceres – I поколение в кузове Е100 седан 1992 – 1994 и 1994 – 1999 (рестайлинг);
- Corolla FX – III поколение в кузове Е10 хетчбэк;
- Corolla Levin – 6 и 7 поколение в кузовах Е100 и Е100 купе 1991 – 2000 годы;
- Corolla Spacio – I поколение в кузове Е110 минивэн 1997 – 1999 и 1999 – 2001 (рестайлинг);
- Corona – IX и X поколение в кузовах Т170 и Т190 седан 1987 – 1992 и 1992 – 1996 годов, соответственно;
- Sprinter Trueno – 6 и 7 поколение в кузовах Е100 и Е110 купе 1991 – 1995 и 1995 – 2000 годов, соответственно;
- Sprinter Marino – I поколение в кузове Е100 седан 1992 – 1994 и 1994 – 1997 (рестайлинг);
- Sprinter Carib – II и III поколение в кузовах Е90 и Е110 универсал 1988 – 1990 и 1995 – 2002 годов, соответственно;
- Sprinter – 6, 7 и 8 поколения в кузовах АЕ91, У100 и Е110 седан 1989 – 1991, 1991 – 1995 и 1995 – 2000 годов, соответственно;
- Premio – I поколение в кузове Т210 седан 1996 – 1997 и 1997 – 2001 (рестайлинг).
Стоял этот мотор в Toyota AE86, Caldina, Avensis и MR2, характеристики двигателя позволили комплектовать им автомобили Geo Prizm, Chevrolet Nova и Elfin Type 3 Clubman.
Регламент обслуживания 4A FE 1,6 л/110 л. с.
Рядный бензиновый двигатель 4A FE необходимо обслуживать в следующие сроки:
- ресурс моторного масла составляет 10000 км, затем необходима замена смазки и фильтра;
- топливный фильтр подлежит замене после 40000 пробега, воздушный в два раза чаще;
- срок службы АКБ устанавливается производителем, в среднем составляет 50 – 70 тысяч км;
- свечи следует менять через 30000 км, а проверять ежегодно;
- вентиляцию картера и регулировку тепловых зазоров клапанов производят на рубеже 30000 пробега авто;
- замена антифриза происходит после 50000 км, осматривать шланги и радиатор нужно постоянно;
- выпускной коллектор может прогореть через 100000 км пробега.
Изначально несложное устройство ДВС позволяет производить ТО и ремонт собственными силами в гараже.
Обзор неисправностей и способы их ремонта
В силу конструкционных особенностей мотор 4A FE подвержен следующим «болезням»:
| Стук внутри ДВС | 1)при большом пробеге износ поршневых пальцев 2)при незначительном нарушение тепловых зазоров клапанов | 1)замена пальцев 2)регулировка зазоров |
| Повышение расхода масла | выработка маслосъемных колпачков или колец | диагностика и замена расходников |
| Мотор заводится и глохнет | неисправность топливной системы | прочистка форсунок, трамблера, бензонасоса, замена топливного фильтра |
| Плавающие обороты | засорение вентиляции картера, дроссельной заслонки, форсунок, износ РХХ | прочистка и замена свечей, форсунок, регулятора холостого хода |
| Повышенная вибрация | засор форсунок либо свечей | замена форсунок, свечей |
Пробелы с оборотами ХХ и запуском двигателя возникают после выработки ресурса датчиков или их поломки. Из-за прогоревшего лямбда-зонда может увеличиться расход топлива и образоваться нагар на свечах. На некоторые автомобили Toyota устанавливались движки с системой Lean Burn. Владельцам можно заливать бензин с низким октановым числом, но межремонтный период при этом снижается на 30 – 50%.
Варианты тюнинга мотора
Внутри своей серии силовых приводов Toyota двигатель 4A FE считается непригодным для модернизации. Обычно тюнинг производится для версий 4A GE, у которой, кстати существует турбированный до 240 л. с. аналог. Даже при установке турбо кит на 4A FE получится максимум 140 л. с., что несоизмеримо с начальными вложениями.
Однако возможен атмосферный тюнинг следующим способом:
- снижение степени сжатия за счет замены коленвала и ШПГ;
- шлифовка ГБЦ, увеличение диаметра клапанов и седел;
- использование высокопроизводительных форсунок и насоса;
- замена распредвалов на изделия с большей фазой открывания клапанов.
В этом случае тюнинг обеспечит те же 140 – 160 л. с., но уже без снижения эксплуатационного ресурса двигателя.
Таким образом, мотор 4A FE не гнет клапаны, обладает высоким ресурсом от 250000 км пробега и базовой мощностью 110 л. с., которую искусственно занижают на конвейере для некоторых моделей авто.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Японские легковые автомобили, выпускаемые автогигантом Toyota, пользуются большой популярностью в нашей стране. Они заслужили это своей доступной ценой и высокими эксплуатационными качествами. Свойства любого автотранспортного средства во многом зависят от бесперебойной работы «сердца» машины. Для целого ряда моделей японской корпорации двигатель 4A-FE являлся неизменным атрибутом в течение многих лет.
Впервые toyota 4A-FE увидел свет в 1987 г. и не сходил с конвейера до 1998 года. Первые два символа в его названии говорят о том, что это четвертая модификация в серии «А» выпускаемых фирмой двигателей. Начало серии было положено десятью годами ранее, когда инженеры компании задались целью создать новый движок на Toyota Tercel, который бы обеспечивал более экономный расход топлива и лучшие технические показатели. В результате были созданы четырехцилиндровые моторы мощностью 85-165 л.с. (объем 1398-1796 см3). Корпус двигателя был сделан из чугуна с алюминиевыми головками. Кроме того, впервые был применен механизм газораспределения DOHC.
Технические параметры
ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!
Стоит отметить, что ресурс 4A-FE до момента переборки (не капитального ремонта), заключающейся в замене маслосъемных колпачков и износившихся поршневых колец, равняется примерно 250-300 тыс. км. Многое, конечно, зависит от условий эксплуатации и качества обслуживания агрегата.
Основной целью при разработке этого движка было добиться сокращения расхода топлива, чего удалось добиться, добавив систему электронного впрыска EFI в модель 4A-F. Об этом свидетельствует присоединенная буква «Е» в маркировке устройства. Буква «F» обозначает двигатели стандартной мощности, имеющие 4-х клапанные цилиндры.
Достоинства и проблемы двигателя
4A-FE под капотом Corolla Levin 1993 г.в.
Механическая часть моторов 4A-FE сконструирована настолько грамотно, что найти движок более правильной конструкции чрезвычайно трудно. Начиная с 1988 года, эти двигатели выпускались без существенных доработок из-за отсутствия дефектов конструкции. Инженеры авто-предприятия сумели так оптимизировать мощность и крутящий момент двс 4A-FE, что вопреки сравнительно небольшому объему цилиндров добились отличной производительности. Вместе с другими изделиями серии «А» моторы этой марки занимают ведущие позиции по надежности и распространенности среди всех подобных устройств, выпускаемых компанией Тойота.
Для российских автолюбителей стали проблемными только моторы с установленной системой питания LeanBurn, которая должна стимулировать сгорание обедненных смесей и сокращать расход топлива в пробках или во время спокойного передвижения. На японском бензине она, может, и работает, но наша обедненная смесь иногда отказывается воспламеняться, из-за чего появляются провалы в работе движка.
Осуществить ремонт 4A-FE не составит большого труда. Наличие широкой номенклатуры запчастей и заводская надежность дают вам гарантию эксплуатации на многие годы. Двигатели FE лишены таких недостатков как проворачивание шатунных вкладышей и протекание (шумы) в муфте ввт. Несомненную пользу приносит очень простая регулировка клапанов. Агрегат может работать на 92 бензине, расходуя (4.5-8 литра)/100 км (обусловлено режимом работы и местностью). Серийные двигатели этой марки устанавливались на следующие линейки Toyota:
| Модель | Кузов | Года | Страна |
|---|---|---|---|
| Avensis | AT220 | 1997–2000 | За исключением Японии |
| Carina | AT171/175 | 1988–1992 | Япония |
| Carina | AT190 | 1984–1996 | Япония |
| Carina II | AT171 | 1987–1992 | Европа |
| Carina E | AT190 | 1992–1997 | Европа |
| Celica | AT180 | 1989–1993 | За исключением Японии |
| Corolla | AE92/95 | 1988–1997 | |
| Corolla | AE101/104/109 | 1991–2002 | |
| Corolla | AE111/114 | 1995–2002 | |
| Corolla Ceres | AE101 | 1992–1998 | Япония |
| Corolla Spacio | AE111 | 1997–2001 | Япония |
| Corona | AT175 | 1988–1992 | Япония |
| Corona | AT190 | 1992–1996 | |
| Corona | AT210 | 1996–2001 | |
| Sprinter | AE95 | 1989–1991 | Япония |
| Sprinter | AE101/104/109 | 1992–2002 | Япония |
| Sprinter | AE111/114 | 1995–1998 | Япония |
| Sprinter Carib | AE95 | 1988–1990 | Япония |
| Sprinter Carib | AE111/114 | 1996–2001 | Япония |
| Sprinter Marino | AE101 | 1992–1998 | Япония |
| Corolla/Conquest | AE92/AE111 | 1993–2002 | ЮАР |
| Geo Prizm | на основе Toyota AE92 | 1989–1997 |
Семейство моторов Toyota 4A – одно из массовых и самых известных в истории компании, если рассматривать малообъемные агрегаты. Существенное количество модификаций и генераций говорит о том, что компания действительно произвела хорошие двигатели с отличными характеристиками и подходящими параметрами для большинства популярных на начало 1990-х годов авто.
Особое внимание приковывают 4A-FHE, а также 4A-GZE. Это пиковые в технологическом смысле моторы, последний из которых вообще оказался развитым не по годам разработки. Корпорация сделала все, чтобы удовлетворить потенциального покупателя силовой установки и получить максимум положительных отзывов от владельцев машин с такими агрегатами.
Особенности и характеристики 4A-GZE
ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!
Этот мотор оказался массовым, пережил две модификации. Первая выпускалась с 1986 по 1990, затем она была заменена на Gen 2 с доработанными параметрами. Практически это аналог более простого и маломощного 4A-GE, но с компрессором, что на то время считалось верхом технической мысли.
Важные характеристики движка следующие:
| Рабочий объем | 1.6 л |
| Мощность двигателя | 140 л.с. (Gen 1); 170 л.с. (Gen 2) |
| Крутящий момент | 186-206 Н*м при 4400 об/мин |
| Блок цилиндров | чугунный |
| Головка блока | алюминиевая |
| Количество цилиндров | 4 |
| Количество клапанов | 16 |
| Диаметр цилиндра | 81 мм |
| Ход поршня | 77 мм |
| Тип топлива | бензин 92, 95 |
| Система впрыска | распределенный MPFI |
| Расход топлива: | |
| - городской цикл | 10 л / 100 км |
| - загородный цикл | 7.8 л / 100 км |
| Турбина | компрессор Toyota SC12 |
Агрегат не был простой, он основывается на вполне технологичной на время разработки оснастке. Все детали надежные, блок цилиндров позволяет спокойно проводить несколько ремонтов, включая капитальное восстановление. Ресурс оценивается в 250-300 тысяч км, турбину ремонтировать приходится раньше.
Силовая установка использовалась в производстве таких авто концерна: Toyota Corolla Levin (1987-1995); Toyota MR-2 (1986-1989); Toyota Sprinter Trueno (1987-1995).
Характеристики и отличия мотора 4A-FHE
Данные двигатели берут начало от одной идеи, имеют идентичный блок цилиндров, навесное оборудование и ряд важных деталей. Но ГБЦ отличается. В FHE Тойота предусмотрела усовершенствованные распределительные валы, изменила тип впрыска. За основу взяли традиционный , переделав его с такими характеристиками:
| Рабочий объем | 1.6 л |
| Мощность двигателя | 110 л.с. при 6000 об/мин |
| Крутящий момент | 142 Н*м при 4800 об/мин |
| Блок цилиндров | чугунный |
| Головка блока | алюминиевая |
| Количество цилиндров | 4 |
| Количество клапанов | 16 |
| Диаметр цилиндра | 81 мм |
| Ход поршня | 77 мм |
| Тип топлива | бензин 92, 95 |
| Система впрыска | инжектор |
| Расход топлива: | |
| - городской цикл | 8 л / 100 км |
| - загородный цикл | 6.7 л / 100 км |
| Турбина | отсутствует |
Главным отличием от GZE является отсутствие турбо. Небольшое количество лошадок компенсировано повышенным ресурсом за 300 000 км без проблем. Капитальный ремонт проводить можно, да и сам агрегат довольно надежный, не вызывает особых проблем в эксплуатации.
Производился двигатель с 1990 по 1995 и устанавливался на Toyota Carina (1990-1992) и Toyota Sprinter Carib (1990-1995).
Главные недостатки и возможные проблемы агрегатов 4A
Сегодня очень сложно найти книги Manual для ремонта и настройки агрегатов. Конечно, никаких гидрокомпенсаторов нет, а количество генераций огромное. Так что иногда даже мастера на СТО не понимают, какие идеальные зазоры клапанов нужно выставлять. Но это не самая большая неприятность. В эксплуатации владелец может столкнуться с такими проблемами 4A-GZE и 4A-FHE:
- ДАД и лямбда-зонд. Эта ранняя автоматика от Тойота особенно подводила на двигателях Supercharger с турбиной и высокой мощностью. Расход растет невероятно сильно.
- Засорение форсунок – нормальное явление, даже высокое качество заливаемого бензина не поможет избежать промывки на сервисе.
- Клапан ХХ, дроссельная заслонка и узел ее датчиков – это влияет на плавающие обороты, повышенные значения на холостых.
- Трамблер – слабая сторона старых моторов. На этой линейке он используется, и обслуживать его приходится довольно часто.
- Замена маслосъемных колпачков, а иногда и колец, если расход масла перевалил за 0.6 л на 1000 км. К тому же, это дорого, нужно покупать масло на доливку.
- Регулировка клапанов 1 раз в 60 000 км, хотя завод рекомендует делать это реже. Если не регулировать, двигатель начинает постукивать при поездке.
Требовательность к обслуживанию стоит записать в ряд минусов агрегатов 4A, но в целом стоимость сервиса не будет высокой. В этой генерации еще нет различных экологических примочек, которые сегодня вынимают из карманов владельцев огромные суммы на поддержание или отключение. В целом установки надежные и могут эксплуатироваться до 400-500 тысяч км с 1 капитальным ремонтом.
Как сделать тюнинг и повысить мощность 4A?
Если речь идет о 4A-FHE, его тюнинговать можно только покупкой турбокита. Скажем, это может быть готовый комплект TRD или сборка со старых тойотовских агрегатов. Та же турбина SC12 вполне подойдет для такой задачи. Наддув 0.5-0.6 бар даст порядка 150 лошадиных сил мощности. Неплохо будет провести чип-тюнинг, прошить мозги для адекватной реакции на новое устройство.
В случае с GZE можно пойти дальше. Этот мотор может работать гораздо более эффективно, на его основе собирали спортивные версии до 300 лошадок практически без потери ресурса. Двигатели имеют огромный запас потенциала, который не раскрывается заводским оборудованием. Правда, придется проводить портинг ГБЦ, менять впускную систему, увеличивать клапана и менять ЭБУ с индивидуальной прошивкой. Результат – до 240 л.с. без астрономических вложений.
Выводы – хороши ли двигатели 4A для покупки?
Сегодня моторы этой линейки считаются одним из лучших изобретений корпорации Тойота. Специалисты со всего мира до сегодняшнего дня разрабатывают десятки эффективных решений для повышения мощности силовых агрегатов, их тюнинга и грамотного разгона потенциала. Даже с большим пробегом они сохраняют уникальную надежность и жизнеспособность.
Если в вашу модель автомобиля такой двигатель подходит по размерам и расположению, в качестве свапа сложно найти более удачный вариант. Также представители линейки 4A оказались одними из лучших вариантов старой гвардии Тойота для тюнинга. Здесь можно добиться увеличения стартовой мощности более чем в два раза.