Двигатель 4A FE- Технические характеристики и обслуживание... Motoran

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.

Двигатель 4A-FE

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.

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:

Маркировка	Мощность (л.с)
4A-GE Gen 1	124
4A-GE Gen 2	125
4A-GE Gen 3	128
4A-GE Gen 4	160
4A-GE Gen 5	165

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.

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.

Замена ремня ГРМ

Изначально несложное устройство ДВС позволяет производить ТО и ремонт собственными силами в гараже.

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.

Интервал обслуживания

Мотор Toyota 4A-FE требует соблюдения следующих интервалов при осуществлении технического обслуживания:

замена масла и масляного фильтра через каждые 10 тыс. км пробега;
после 40 тыс. км пробега, следует поменять топливный фильтр;
с периодичностью в 20 тыс. км пробега меняется воздушный фильтр;
на каждые 30 тыс. км пройденного расстояния приходится замена свечей зажигания и регулировка зазоров клапанов с проверкой работоспособности вентиляции картера;
постоянный контроль герметичности системы охлаждения, с заменой антифриза через каждые 50 тыс. км;
на ста тысячах километров пробега требуется проверить состояние выпускного коллектора.

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.

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.

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.

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

Ремонт 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%.

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;
MR2.

Характеристики

Силовые агрегаты Toyota 4A 1.6 (точный объем 1587 куб. см.) выпускались с 1982 по 2002 год. На них использовался чугунный блок цилиндров. Показатели мощности у разных модификаций двигателей серии 4A варьируется в пределах от 78 до 170 лошадиных сил, при значении крутящего момента от 117 до 206 Н*м. Степень сжатия, в зависимости от модификации силового агрегата, составляет от 8 до 11. Система впрыска, также зависит от варианта двигателя, используется карбюратор или инжектор.

Для моторов 4A-FE допускалось использовать следующие марки бензина: АИ 92 и АИ 95. Объем заливаемого масла в двигателе составляет от 3 до 3.7 литров. Какое масло лить в мотор, решается в зависимости от климатических условий. Можно применять следующие марки: 5W-30, 10W-30, 15W-40, 20W-50. Характеристики двигателя марки 4A-FE допускают максимальное потребление масла до одного литра на тысячу километров.

Моторы 4A-FE с указанными заводскими техническими характеристиками обладают ресурсом в 300000 км.

Расход

Показатель расхода топлива зависит от машины, на которую устанавливался мотор 4A-FE. Ниже приведены данные по расходу бензина для конкретных моделей автомобилей:

Toyota Avensis в кузове T220 с пяти ступенчатой механической коробкой передач: в городском режиме 10,6 л/100 км, в загородном – 6,1 л/100 км;
Toyota Corolla с четырех ступенчатой АКПП: при езде в населенных пунктах 10,3 л/100 км, на трассе – 6,4 л/100 км.

Модификации

Выбор версий двигателя серии 4А достаточно широк. Первым в 1983 году был разработан карбюраторный силовой агрегат марки 4А-C с восьмью клапанами и мощностью в девяносто лошадиных сил. Также были разработаны аналоговые версии для европейского и австралийского рынка. Они маркировались: 4A-L, -LC, -E, -ELU, -F. Их мощность находилась в диапазоне от 78 до 100 лошадиных сил. С течением времени мотор претерпел достаточно серьезные изменения. Были разработаны следующие вариации двигателей серии 4А:

Инжекторный вариант 4A-FE, который имел несколько генераций. Среди них:

Блок 4A-FE

4A-FE Gen 1 был впервые оснащен инжекторной системой в 1987 году. Модель силового агрегата мощностью 100-102 л.с. выпускалась до 1993 года;
в модернизированной 4A-FE Gen 2 использовалась новая шатунно-поршневая группа, изменена конструкция распределительного вала, системы подачи топлива, а также увеличена максимальная мощность до 110 л.с.;
крайней версией мотора стала 4A-FE Gen 3. Он незначительно отличался от двигателя второй генерации. Мощность увеличилась до 115 лошадиных сил.

В дальнейшем выпускалась модель ДВС 4A-FHE (110 л.с.). Она предусматривала усовершенствование конструкции мотора 4A-FE;
После этого компания Тойота и Ямаха совместными усилиями разработали версию мотора 4A-GE. За время своего существования он претерпел пять генераций. Марки двигателей отличались повышенной мощностью, которая составляла:

124 л.с. – 4A-GE Gen 1;
125 л.с. – 4A-GE Gen 2;
128 л.с. – 4A-GE Gen 3;
160 л.с. – 4A-GE Gen 4;
165 л.с. – 4A-GE Gen 5.

Карина Е

На какие модели устанавливался

Двигатель модификации 4A-FE использовался для следующих моделей автомобилей:

Avensis Т220 с 1997 по 2000 г;
Carina AT171/175 с 1988 по 1992 г и AT190 с 1984 по 1996 г;
Carina II AT171 с 1987 по 1992 г;
Carina E AT190 с 1992 по 1997 г;
Geo Prizm на базе Toyota AE92 с 1989 по 1997 г;
Corolla/Conquest AE92/AE111 с 1993 по 2002 г;
Celica AT180 с 1989 по 1993 г;

Toyota Celica Т200

Corolla AE92/95 с 1988 по 1997 г, AE101/104/109 с 1991 по 2002 г, AE111/114 с 1995 по 2002 г;
Corolla Ceres AE101 с 1992 по 1998 г;
Corolla Spacio AE111 с 1997 по 2001 г;
Sprinter AE95 с 1989 по 1991 г, AE101/104/109 с 1992 по 2002 г, AE111/114 с 1995 по 1998 г;
Corona AT175 с 1988 по 1992 г, AT190 с 1992 по 1996 г, AT210 с 1996 по 2001 г;
Sprinter Carib AE95 с 1988 по 1990 г, AE111/114 с 1996 по 2001 г.

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.

4A-GZE

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.

Тюнинг двигателя Toyota 4A-GE (4A-FE, 4A-GZE)

Чип-тюнинг. Атмо

Двигатели серии 4A рождены для тюнинга, именно на базе 4A-GE был создан всем известный 4A-GE TRD, в атмосферном варианте выдающий 240 л.с. и выкручивающийся до 12000 об/мин! Но для успешного тюнинга надо брать 4A-GE за основу, а не FE версию. Тюнинг 4A-FE идея мертвая изначально и заменой ГБЦ на 4A-GE здесь не помочь. Если чешутся руки доработать именно 4A-FE, тогда ваш выбор наддув, покупаете турбо кит, ставите на стандартную поршневую, дуете до 0.5 бар, получаете свои ~140 л.с. и ездите пока на развалится. Чтобы ездило долго и счастливо, нужно менять коленвал, всю ШПГ под низкую степень, доводить головку блока цилиндров, ставить большие клапана, форсунки, насос, проще говоря родной останется только блок цилиндров. И только потом ставить турбину и все сопутствующее, рационально? Именно поэтому за основу всегда берется хороший 4AGE, здесь все проще: для GE первых поколений, берутся хорошие валы с фазой 264, толкатели стандартные, ставится прямоточный выхлоп и получаем в районе 150 л.с. Мало? Убираем впускной коллектор T-VIS, берем валы с фазой 280+, с тюнинговыми пружинками и толкателями, отдаем ГБЦ на доработку, для Big Port доработка включает в себя шлифовку каналов, доводку камер сгорания, для Small Port еще и предварительную расточку впускных и выпускных каналов с установкой увеличенных клапанов, паук 4-2-1, настраиваем на Абит или Январь 7.2, это даст до 170 л.с. Дальше, кованая поршневая под степень сжатия 11, валы фаза 304, 4-х дроссельный впуск, равнодлинный паук 4-2-1 и прямоточный выхлоп на трубе 63мм, мощность поднимется до 210 л.с. Ставим сухой картер, меняем маслонасос на другой от 1G, валы максимальные — фаза 320, мощность дойдет до 240 л.с. и крутиться будет за 10000 об/мин. Как будем дорабатывать компрессорный 4A-GZE… Проведем работы с ГБЦ (шлифовка каналов и камер сгорания), валы 264 фаза, выхлоп 63мм, настройка и около 20 лошадей запишем себе в плюс. Довести мощность до 200 сил позволит компрессор SC14 либо более производительный.

Подробнее о двигателе

4a-fe – наиболее часто встречающийся двигатель А-серии выпускался без значительных модернизаций с 1988 года. Такая долгая жизнь в производстве без доработок была возможна благодаря полному отсутствию серьезных недостатков конструкции.

В серийном производстве моторы 4а-fe и 7а-fe устанавливались на автомобили семейства Corolla, без каких-либо изменений. Для установки же на Corona, Carina и Caldina они стали оснащаться системой работы на обедненной смеси или по-английски Lean Burn. Это усовершенствование как можно понять из названия, предназначено для снижения токсичности выхлопных газов и удельного расхода топлива. Заключается модернизация в изменении формы полостей впускного коллектора и переноса топливных форсунок в головку блока как можно ближе к впускным клапанам.

За счет этого улучшается равномерность перемешивания топливовоздушной смеси, бензин не оседает на стенках коллектора и не попадает в цилиндр крупными каплями. Это ведет к уменьшению потерь горючего и, как следствие появляется возможность работы двигателя на обедненной смеси. С нормально работающей системой Lean Burn расход бензина может опускаться едва ли не ниже 6 л/ 100 км пробега, а потеря мощности будет не более 6 л. с.

Но работающие на обедненной смеси двигатели чувствительны к состоянию свечей зажигания, проводов высокого напряжения и к качеству горючего. Поэтому нередки жалобы наших владельцев японских авто с Lean Burn на неустойчивость оборотов холостого хода и «провалы» на переходных режимах.

Автомобили на которые устанавливали силовой агрегат 4A-FE

Модель	Кузов	Годы выпуска
Avensis	AT220	1997-2000
Carina	AT171/175/190	1984-1996
Carina \|\|	AT171	1987-1992
Carina E	AT190	1992-1997
Celica	AT180	1989-1993
Corolla	AE92/95/101/104/109/111/ 114	1988-2002
Corolla Ceres	AE101	1992-1998
Corolla Spacio	AE111	1997-2001
Corona	AT175/190/210	1988-2002
Sprinter	AE95/101/104/109/111/114	1989-2002
Sprinter Carib	AE95/111/114	1988-2001
Sprinter Marino	AE101	1992-1998
Conquest	AE111	1993-2002
Geo Prizm	На базе Toyota AE92	1989-1997