Технические характеристики 4A GE 1,6 л/115 – 240 л. с. |
Технические характеристики 4A GE 1,6 л/115 – 240 л. с.
В рейтинге популярности двигатель 4A GE находится на 5 – 6 позиции в мире. За пять поколений разработчики поставили несколько необычных экспериментов. Например, четвертая генерация Silver Top имела 20 клапанов, впускной коллектор имел малые и большие порты, изменяемую и стабильную геометрию и даже 4 дросселя для снижения аэродинамического сопротивления потока.
ДВС 4A GE
Изначально в двигателе исполнения GE семейства 4A заложен объем камер сгорания 1,6 л и угол 50 градусов между клапанами. Это позволило увеличить мощность и обеспечить высокую производительность. Соотношение диаметра цилиндра к ходу поршня постоянное для всей серии, составляет 81/77 мм.
В первом поколении 4A GE схема двигателя заточена для заднеприводных спорткаров АЕ86 вариантов Corolla Levin и Sprinter Trueno производителя Toyota. Поперечная установка ДВС для переднеприводных спортивных моделей Тойота стала использоваться позже, с возникновением спорткара MR2, а в 1991 году Corolla в Северной Америке на заводах Канады и США корпорации Toyota перестали комплектоваться силовыми агрегатами 4A GE.
Мотор 4A-GE Silver Top под капотом
Для участия в Atlantic Championship в период 1990 – 2005 г. г. производитель создал для болидов Formula Atlantic версию 4A-GE под названием Toyota Racing с отсечкой оборотов в районе 12000 мин-1 и мощностью 240 л. с. Здесь было установлено специальное навесное оборудование, а ресурс составлял 1000 км максимум.
Мотор для Formula Atlantic
Технические характеристики 4A GE соответствуют нижеуказанным табличным значениям:
смешанный цикл 5 – 7 л/100 км
болт сцепления – 64 Нм
крышка подшипника – 77 Нм (коренной) и 55 Нм (шатунный)
В мануал пользователя вошло описание параметров всех 5 поколений мотора. Чтобы система гидрокомпенсации и регулировки фаз оставалась работоспособной, рекомендуется использование качественного масла.
Особенности конструкции
Конструкторами Тойота совместно с разработчиками ГБЦ Ямаха в двигатель 4A GE заложена следующая базовая архитектура:
ГБЦ с 20 клапанамиИзменяемая геометрия T-VIS
Независимо от генерации 4A GE капитальный ремонт легко выполняется собственными силами, а тюнинг обычно производится энтузиастами именно на этой версии серии 4A.
Перечень модификаций ДВС
Всего руководство концерна Toyota вместе с производителем Yamaha выпустило 5 генераций мотора 4A-GE:
Мотор 4A GE V20
Параллельно с атмосферной версией выпускался турбо мотор 4A GZE с компрессором 0,6 бар, переживший две генерации для улучшения параметров.
Плюсы и минусы
Изначально устройство ДВС специально упрощенное – здесь нет внедряемых рубашек охлаждения и гильз цилиндров. Заводская форсировка вначале 16, а затем и 20 клапанами позволила резко снизить расход топлива. Ресурс силового привода считается высоким, на практике достигает 350 – 450 тысяч км пробега.
ГБЦ 4A-GE
К недостаткам можно отнести нулевую безопасность клапанов – поршни с вероятностью 50:50 погнут их при обрыве зубчатого ремня. Форсировка и капремонт производятся своими руками при минимальном навыке и наличии специального инструмента. Слабым местом 4A-GE является датчик температуры ДВС, абсолютного давления и СО, задний сальник коленвала.
Список моделей авто, в которых устанавливался
Атмосферный форсированный производителем мотор 4A GE рядного типа поперечного расположения использовался в автомашинах Toyota:
Toyota MR2
Эксплуатационные характеристики двигателя также подошли для трех машин сторонних автопроизводителей – американского седана Geo Prizm, люксового кабриолета, купе Chevrolet Nova и двухместного родстера Elfin Type 3 Clubman.
Регламент обслуживания 4A GE 1,6 л/115 – 240 л. с.
Во всех версиях исполнения двигатель 4A GE требует замены рабочих жидкостей и расходных материалов в следующие сроки:
Замена ремня ГРМ
Периодически изнашивается РХХ, разрушается каталитический нейтрализатор, западают кольца и стачиваются маслосъемные колпачки.
Обзор неисправностей и способы их ремонта
В сравнении с исполнением FE мотор 4A GE считается форсированным. В зависимости от квалификации водителя поршень гнет клапана с вероятностью 50%:
Характерными поломками 4A GE остаются:
2) выход из строя клапана ХХ
2) замена клапана холостого хода
Ремонт 4A GE
Заводом допускается расход смазки на 1000 км в пределах 1 л, поэтому кольца/колпачки следует менять при показателе от 1,2 литров.
Варианты тюнинга мотора
Форсировать двигатель 4A GE можно ступенчато и достаточно бюджетно, используя механический атмосферный тюнинг:
Тюнинг 4A GE
Дальнейший тюнинг для получения мощности от 240 л. с. требует увеличения бюджета. Необходим картер сухого типа, 320 фазный вал и специальный маслонасос. Запрещена эксплуатация самостоятельно форсированных движков без усиления подвески и доработки тормозной системы.
Таким образом, мотор 4A GE имеет заводскую форсировку по умолчанию. Архитектура движка изменялась в течение 5 поколений, мощность с 124 л. с. возросла до 165 л. с. Предназначен он для установки в модели Toyota С, Е и D класса.
Книга Toyota бензиновые двигатели 4А-F, 4A-FE, 4A-GE, 5А-F, 5A-FE, 7А-FE. Руководство по ремонту и эксплуатации двигателя. Профессионал. Легион-Aвтодата
Двигатели для Тойоты выпускаемые в серии А наиболее распространённые и являются достаточно надежными и популярными. В этой серии двигателей достойное место занимает мотор 4А во всех своих модификациях. В самом начале двигатель имел малую мощность. Изготавливался с карбюратором и одним распределительным валом, головка двигателя имела восемь клапанов.
В процессе модернизации изготавливался сначала с 16 ти клапанной головкой, затем и с 20 ти клапанной и двумя распределительными валами и с электронным впрыском топлива. Кроме того двигатель заимел другую поршневую. Некоторые модификации собирались с механическим нагнетателем. Рассмотрим подробнее мотор 4А с его модификациями, выявим его слабые места и недостатки. Модификации двигателя 4 А:
С двигателем 4А и его модификациями производились автомобили Тойоты:
Кроме Тойоты двигатели устанавливали на автомобили:
Слабые места двигателя 4A
Слабые места более двигателя подробно…
Выход из строя лямда зонда или по-другому — кислородного датчика происходит не часто, но в практике такое встречается. В идеале для нового двигателя ресурс кислородного датчика небольшой 40 — 80 тыс. км, если у движка проблема с поршневой и с расходом топлива и масла, тогда ресурс значительно уменьшается.
Как правило подводит датчик из-за плохого соединения входного штуцера с впускным коллектором.
Отказывает не часто, как говорится редко но метко.
Проблема с сальниками коленвала связана с прошедшим ресурсом двигателя и пройденного времени от момента изготовления. Проявляется просто — течью или выдавливанием масла. Даже если автомобиль имеет малый пробег, то резина из которой сделаны сальники после 10 лет теряет свои физические качества.
Описание двигателей 4A-F, 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE и 4A-GE.
Двигатели 4A-F, 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE и 4A-GE (AE92, AW11, AT170 и AT160) 4-х цилиндровые, рядные, с четырьмя клапанами на каждый цилиндр (два — впускных, два — выпускных), с двумя распределительными валами верхнего расположения. Двигатели 4A-GE отличаются установкой пяти клапанов на каждый цилиндр (три впускных два выпускных).
Двигатели 4A-F, 5A-F карбюраторные. все остальные двигатели имеют систему распределенного впрыска топлива с электронным управлением.
Двигатели 4A-FE выполнялись в трех вариантах, которые отличались друг от друга в основном конструкцией впускной и выпускной систем.
Двигатель 5A-FE аналогичен двигателю 4A-FE, но отличается от него размерами цилиндро-поршневой группы. Двигатель 7A-FE имеет небольшие конструктивные отличия от 4A-FE. Двигатели омеют нумерацию цилиндров, начинающуюся со стороны, противоположной отбору мощности. Коленчатый вал — полноопорный с 5-ю коренными подшипниками.
Вкладыши подшипников выполнены на основе сплава алюминия и установлены в расточках картера двигателя и крышек коренных подшипников. Сверления, выполенные в коленчатом валу, служат для подачи масла к шатунным подшипникам, стержням шатунов, поршням и другим деталям.
Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2.
Свечи зажигания расположены в центре камер сгорания. В двигателе 4A-f используется традиционная конструкция впускного коллектора с 4-мя отдельными патрубками, которые объединяются в один канал под фланцем крепления карбюратора. Впускной коллектор имеет жидкостный подогрев, который улучшает приемистость двигателя, особенно при его прогреве. Впускной коллектор двигателей 4A-FE, 5A-FE имеет 4 независимых патрубка одинаковой длины, которые с одной стороны объединяются общей впускной воздушной камерой (резонатором), а с другой — стыкуются с впускными каналами головки блока цилиндров.
Впускной коллектор двигателя 4A-GE имеет 8 таких патрубков, каждый из которых подходит к своему впускному клапану. Сочетание длины впускных патрубков с фазами газораспределения двигателя позволяет использовать явление инерционного наддува для повышения крутящего момента на низких и средних частотах вращения двигателя. Выпускные и впускные клапаны сопрягаются с пружинами, имеющими неравномерный шаг навивки.
Распределительный вал, выпускных клапанов двигателей 4A-F, 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE приводится во вращение от коленчатого вала с помощью плоскозубого ремня, а распределительный вал впускных клапанов приводится во вращение от распределительного вала выпускных клапанов с помощью шестереной передачи. В двигателе 4A-GE оба вала приводятся во вращение от плоскозубого ремня.
Распределительные валы имеют 5 опор, расположенных между толкателями клапанов каждого цилиндра; одна из этих опор расположена на переднем конце головки длока цилиндров. Смазка опор и кулачков распределительных валов, а так же приводных шестерен (для двигателей 4A-F, 4A-FE, 5A-FE), осуществляется потоком масла, поступающим по масляному каналу, просверленному в центре распределительного вала. Регулировка зазора в клапанах осуществляется с помощью регулировочных шайб, расположенных между кулачками и толкателями клапанов (у двадцатиклапанных двигателей 4A-GE регулировочные проставки расположены между толкателем и стержнем клапана).
Блок цилиндров отлит из чугуна. он имеет 4 цилиндра. Верхняя часть блока цилиндров накрывается головкой цилиндров, а нижняя часть блока образует картер двигателя, в котором устанавливается коленчатый вал. Поршни изготовлены из высокотемпературного алюминиевого сплава. На днищах поршней выполнены углубления для предотвращения встречи поршня с клпанами в ВТМ.
Поршневые пальцы двигателей 4A-FE, 5A-FE, 4A-F, 5A-F и 7A-FE — «закрепленного» типа:они установлены с натягом в поршневой головке шатуна, но имеют скользящую посадку в бобышках поршня. Поршневые пальцы двигателя 4A-GE — «плавающего» типа; они имеют скользящую посадку, как в поршневой головке шатуна, так и в бобышках поршня. От осевого смещения такие поршневые пальцы зафиксированы стопорными кольцами, установленными в бобышках поршня.
Верхнее копрессионное кольцо изготовлено из нержавеющей стали (двигатели 4A-F, 5A-F, 4A-FE, 5A-FE и 7A-FE) или из стали (двигатель 4A-GE), а 2-е компрессионное кольцо — из чугуна. Маслосъемное кольцо изготовлено из сплава обычной стали и нержавеющей стали. Наружный диаметр каждого кольца несколько больше диаметра поршня, а упругость колец позволяет им плотно охватывать стенки цилиндра, когда кольца установлены в канавках поршня. Компрессионные кольца препятствуют прорыву газов из цилиндра в картер двигателя, а маслосъемное кольцо удаляет избыток масла со стенок цилиндра, препятствуя его проникновению в камеру сгорания.
Максимальная неплоскостность:
Недостатки двигателя 4A
Недостатки мотора 4A подробно…
Причиной увеличенного расхода топлива может быть:
Плавают обороты холостого хода двигателя или повышенные
Причиной может явиться неисправность клапана холостого хода и нагар на дроссельной заслонке, или сбой настройки датчика положения дроссельной заслонки. На всякий случай почистите дроссельную заслонку, промойте клапан холостого хода, проверьте свечи — наличие нагара тоже способствует проблеме с оборотами работы двигателя на холостом ходу. Не будет лишним проверить форсунки, и работу клапана вентиляции картерных газов.
Двигатель не заводится, глохнет с плаванием оборотов
Данная проблема говорит о неисправности температурного датчика двигателя.
В данном случае это может происходить из-за забитого топливного фильтра. В дополнение поиска причины неисправности проверьте работу бензонасоса и состояние трамблера.
Завод изготовитель допускает нормальным расход масла до 1 литра на 1000 км, если он больше — значит проблема с поршневой. Как вариант может помочь замена поршневых колец и маслосъёмных колпачков.
Стук двигателя, это сигнал износа поршневых пальцев и нарушения зазора клапанов газораспределения в головке двигателя. В соответствии с руководством по эксплуатации клапана регулируют через 100000 км.
Как правило все недостатки и слабые места не являются производственным или конструктивным браком, а являются следствием несоблюдения правильной эксплуатации. Ведь если не обслуживать своевременно технику она в конце концов попросит это сделать. Вы должны понимать, что в основном все поломки и проблемы начинаются после выработки определенного ресурса (300000 км), это является первой причиной всех неисправностей и недостатков в работемотора 4А. Очень дорого будут обходиться авто с двигателями версии Lean Burn, они работают на обедненной смеси и от чего их мощность значительно ниже, они более капризны, а расходники дорогие.
Все описанные слабые места и недостатки также актуальны для двигателей 5А и 7А.
P. S. Уважаемые владельцы Тойот с двигателем 4А и его модификациями! Вы можете дополнить своими комментариями настоящую статью, за что я буду вам благодарен.
Плюсы и минусы
Изначально устройство ДВС специально упрощенное – здесь нет внедряемых рубашек охлаждения и гильз цилиндров. Заводская форсировка вначале 16, а затем и 20 клапанами позволила резко снизить расход топлива. Ресурс силового привода считается высоким, на практике достигает 350 – 450 тысяч км пробега.
ГБЦ 4A-GE
К недостаткам можно отнести нулевую безопасность клапанов – поршни с вероятностью 50:50 погнут их при обрыве зубчатого ремня. Форсировка и капремонт производятся своими руками при минимальном навыке и наличии специального инструмента. Слабым местом 4A-GE является датчик температуры ДВС, абсолютного давления и СО, задний сальник коленвала.
Технические характеристики 4A-GE и область его применения
Двигатель 4A-GE 16v – 16-ти клапанная версия:
Объем1,6 литра (1,587 куб. см.)Мощность115 — 128 л. с.Крутящий момент148 Н*м при 5,800 об/минОтсечка7600 об/минМеханизм ГРМDOHCСистема впрыскаэлектронный инжектор (MPFI)Система зажиганияпрерыватель–распределитель (трамблер)Диаметр цилиндра81 ммХод поршня77 ммВес154 кгРесурс 4A-GE до капремонта500 000 км
За восемь лет выпуска 16-ти клапанная версия двигателя 4A-GE была установлена на следующие серийные автомобили:
МодельКузовГодаСтранаCarinaAA63июнь 1983 –1985ЯпонияCarinaAT1601985–1988ЯпонияCarinaAT1711988–1992ЯпонияCelicaAA631983–1985CelicaAT1601985–1989Corolla saloon, FXAE82октябрь 1984 –1987Corolla LevinAE86май 1983–1987CorollaAE921987–1993CoronaAT141октябрь 1983–1985ЯпонияCoronaAT1601985–1988ЯпонияMR2AW11июнь 1984 –1989SprinterAE82октябрь 1984–1987ЯпонияSprinter TruenoAE86май 1983 –1987ЯпонияSprinterAE921987–1992ЯпонияCorolla GLi Twincam/Conquest RSiAE86/AE921986–1993ЮАРChevrolet Novaна базе Corolla AE82Geo Prizm GSiна базе Toyota AE921990–1992
Двигатель 4A-GE 20v – 20-ти клапанная версия
Объем1,6 литраМощность160 л. с.Механизм ГРМVVT-i, DOHCСистема впрыскаэлектронный инжектор (MPFI)Система зажиганияпрерыватель–распределитель (трамблер)Ресурс двигателя до капремонта500 000 км
В качестве силового агрегата 4A-GE Silvertop использовался в следующих автомобилях: