Двигатель AFE: характеристики, ресурс, масло, проблемы

Технические параметры

Если говорить конкретно о рассматриваемой модели, то характеристики 4a-fe следующие:

Видбензиновый, 4 цилиндра (ряды)
Клапаны16 (DOHC)
Приводременный
Общий объем1.587 л
Max мощность110 л.с. (5600 об./мин)
Max крутящий момент145 нм (4400 об./мин)
Min октановое число90
Cистема впрыскаEFI/MPFI
Зажиганиетрамблер
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.

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, поэтом

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.


Изменение формы впускного тракта для модификации Gen 3

Заменило руководство компании мотор 4A FE новым семейством силовых приводов 3ZZ FE.

Проблемы и недостатки

Двигатель Toyota модификации 4A-FE отмечается следующими недостатками и проблемами:

  • Повышенный расход топлива, как правило, наблюдается при выходе из строя датчика лямбда зонд. Еще одной причиной ухудшения указанного показателя может стать неисправность датчика абсолютного давления. При этом образуется нагар на свечах, появляется вибрация при работе мотора на холостом ходу, из выхлопной трубы выходит черный дым. При одновременном проявлении вибрации и повышенного потребления топливной смеси двигателем, следует промыть форсунки;
  • Плавающие обороты сопровождаются засорением дроссельной заслонки, свечей зажигания, форсунок, повреждением клапана холостого хода, вентиляции картерных газов или датчика положения дроссельной заслонки;
  • Мотор не запускается. В большинстве случаев, из-за поломки датчика температуры силового агрегата;
  • Двигатель глохнет после запуска. В этом случае потребуется проверить состояние топливного фильтра, бензонасоса и трамблера;
  • Образование повышенного расхода масла. Согласно заводским параметрам, допустимым считается потребление до одного литра на тысячу километров. Для устранения проблемы понадобится заменить кольца и маслосъемные колпачки;
  • Посторонний стук в двигателе, как правило, исходит от поршневых пальцев. Это свидетельствует о необходимости регулировки зазоров клапанов.

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 поБлок цилиндров 4A-FE

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.

Обслуживание

Хоть и двигатель 4A-FE является очень надежным — без своевременного обслуживания он быстро придет в негодность. Заводские интервалы ТС:

1)  Замена масла и фильтра каждые 10 000 км (5W-30, 10W-30, 15W-40, 20W-50);

2)  Каждые 20 000 км менять воздушный фильтр;

3)  После 30 000 км необходимо менять свечи зажигания и регулировать клапана, провести диагностику вентиляции картерных газов;

4)  Фильтр топлива меняется раз в 40 000 км;

5)  Диагностика системы охлаждения проводится каждые 50 000 км, с обязательной заменой антифриза;

6)  На 100 000 км провести проверку впускного и выпускного коллекторов. При необходимости заменить ремень ГРМ.

Тюнинг

Осуществить тюнинг ДВС марки 4A-FE достаточно проблематично и является не рациональным решением. Но при желании его можно сделать. При этом потребуется заменить практически все, кроме блока цилиндров. Замене подлежат: коленчатый вал, клапана, форсунки, головка блока цилиндров и шатунно-поршневая группа. На силовой агрегат устанавливается турбо кит, что сопровождается увеличением мощности мотора до 140 лошадиных сил.

Гораздо лучше тюнингу поддается марка двигателя 4A-GE.

Принцип работы распределителя зажигания

Пропуск зажигания, простыми словами, это ситуация, при которой воспламенения в цилиндре 4A-FE не произошло. Причина – отсутствие топлива либо отсутствие искры. Худший вариант – наличие топлива, но отсутствие искры. В таком случае горючее отправляется в катализатор, где сгорает, оплавляя сам катализатор. Чтобы избежать таких ситуаций в Тойотах действует формула: нет искры – нет топлива.

В двигателе 4A-FE трамблер или распределитель зажигания включает в себя три компонента: датчик коленвала или распредвала, катушка с распределителем импульсов по цилиндрам мотора и коммутатор, управляющий катушкой и связывающий технологию с блоком управления силовым агрегатом.

На практике принцип работы механизма прост: две катушки синхронизируются с датчиком коленвала, который отправляет сформированный сигнал в блок управления силовой установкой. Блок определяет угол коленвала и частоту вращения и отправляет полученные данные в виде прямоугольного сигнала в коммутатор. Последний подает электрический ток и управляет катушкой, а также направляет ответный сигнал о наличии зажигания в блок управления 4A-FE. ЭБУ в случае неполучения ответного сигнала от коммутатора блокирует работу форсунок двигателя и мотор, таким образом, не заводится. При этом отмечается исправное функционирование топливного насоса, воспламенение на свечах и попытки агрегата завестись.


Неисправный конденсатор трамблера

Неполадки и ремонт

Двигатель начал стучать
  1. при большом пробеге износ поршневых пальцев
  2. при незначительном нарушение тепловых зазоров клапанов
заменить пальцы

отрегулировать зазоры

Увеличился расход маслаизнос маслосъемных колпачков или колецдиагностика и замена расходников
После запуска, мотор глохнетнеисправность топливной системыпрочистить форсунки, трамблер, бензонасос, заменить топливный фильтр
Плавают оборотызабилась вентиляция картера, дроссельная заслонка, форсунки, износ регулятора холостого ходапрочистить и заменить свечи, форсунки, регулятор холостого хода
Повышенная вибрация, эффект троения двигателязабиты форсунки или свечизаменить форсунки, свечи

После износа регулирующих датчиков появлюятся пров

После износа регулирующих датчиков появлюятся провалы оборотов на холостом ходу (ХХ). Если сгорел лямбда-зонд, то повысится расход бензина и появится нагар на стенках поршней и цилиндров. Можно установить обманку на лямбда зонд.

Если в двигателе установлена система Lean Bean, то не рекомендуется заливать бензин с низким октановым числом. Это уменьшит межремонтный ресурс до 50%.

Модификации

В серии моторов 4A масса модификаций. Самая первая карбюраторная модификация – «4A-C». Её мощность составляет 90 л.с. Toyota разработала версии как для европейского, так и для австралийского покупателя. Они имели следующие маркировки: «4A-L», «4A-LC», «4A-E», «4A-ELU» и «4A-F». Количество лошадинных сил варьировалось от 78  до 100. На этом, конечно, изменения не заканчиваются. С течением времени, появлялось все больше модификаций, например инжекторные модификации:

  • Первая модель с маркировкой «4A-FE Gen 1» имела электронный впрыск топлива (инжектор). Мощность составляла 100 л.с. Выпускалась с 1987 по 1993 года;
  • Во второй модели «4A-FE Gen 2» поменяли шатуно-поршневую группу на более современную. В распредвал внесены небольшие конструкционные изменения. Лошадинные силы поднялись до 110;
  • Третья модификация с приставкой Gen 3, мало чем отличалась от предыдущей. Мощность возросла всего на 5 л.с (115 л.с);
  • Далее выпускался мотор «4A-FHE», с усовершенствованными агрегатами конструкции.
  • Компания Toyota совместно с Yamaha разработали новую модификацию «4A-GE». А за время производства модель улучшалась пять раз:
МаркировкаМощность (л.с)
4A-GE Gen 1124
4A-GE Gen 2125
4A-GE Gen 3128
4A-GE Gen 4160
4A-GE Gen 5165

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.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

В силу конструкционных особенностей мотор 4A FE подвержен следующим «болезням»:

Стук внутри ДВС1)при большом пробеге износ поршневых пальцев

2)при незначительном нарушение тепловых зазоров клапанов

1)замена пальцев

2)регулировка зазоров

Повышение расхода маславыработка маслосъемных колпачков или колецдиагностика и замена расходников
Мотор заводится и глохнетнеисправность топливной системыпрочистка форсунок, трамблера, бензонасоса, замена топливного фильтра
Плавающие оборотызасорение вентиляции картера, дроссельной заслонки, форсунок, износ РХХпрочистка и замена свечей, форсунок, регулятора холостого хода
Повышенная вибрациязасор форсунок либо свечейзамена форсунок, свечей

Пробелы с оборотами ХХ и запуском двигателя возникРемонт 4A-FE

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%.

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).


Geo Prizm

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.