Двигатель 4a-ge

4A-GE 16V

Первой ласточкой среди моторов нового поколения стал шестицилиндровый Toyota 1G-GEU 1982 года. Впервые в истории марки, двигатель получил двухвальную ГБЦ с четырьмя клапанами на цилиндр. Двигатель получился очень удачным. По сравнению с одновальным собратом, 1G-GEU развивал на 30 л.с. больше и при этом был тише и экономичнее.

Спустя год в 1983 году, Тойота выпустила четырехцилиндровый мотор 4A-GE. Он был построен на основе 1,6-литрового двигателя 4A, однако получил схожую по конструкции с 1G-GEU — многоклапанную ГБЦ. В результате по сравнению с одновальным 4A, мощность 4A-GE возросла на целых 40 л.с. и достигла 120 л.с. Новый мотор получился чрезвычайно легким и весил всего 123 кг, что на 29 кг меньше чем предшественник 2T-G.

Blue top

По конструкции 4A-GE представлял собой классический японский короткоходный мотор с чугунным блоком цилиндров. Он имел объем в 1587 см3, ременный привод распределительных валов и электронный впрыск топлива. Изюминкой мотора являлась его ГБЦ с шатровой камерой сгорания и четырьмя клапанами на цилиндр (2 впускных и 2 выпускных). Кроме того двигатель оснащался хитрой системой впуска T-VIS (Toyota Variable Induction System). Работала она следующим образом: при оборотах менее 4200 об/мин, четыре из восьми каналов во впускном коллекторе закрывались с помощью дросселей, ограничивая тем самым подачу воздуха. В результате при низких оборотах скорость притока воздуха увеличивалась, достигая тем самым наилучшего наполнения цилиндров.

За надписи на крышке ГБЦ синим цветом, мотор первой серии получили неформальное обозначение «Blue top». Впервые он дебютировал на легендарной Toyota Corolla AE86. Надо сказать, что в начале 80-х 4A-GE произвел неизгладимое впечатление на японскую публику. Он имел яркий высокооборотистый характер и спокойно крутился до 7400 об/мин. Кроме того путем нехитрых доработок мощность мотора легко поднималась до 140 л.с. «Blue top» выпускался до 1987 года и покинул производство вместе с АЕ86.

Red & Black top

Однако история 4A-GE только начиналась. В июне 1987 года под капотом Toyota Corolla AE92 прописался модернизированный 4A-GE получивший народное название «Red & Black top». Так как новые Levin и Trueno имели передний привод, на этот раз мотор получил поперечное расположение. При этом двигатель не прибавил в мощности, однако инженеры усилили блок цилиндров и увеличили диаметр коренной шейки коленвала, что благоприятно сказалось на его надежности.

Red top

В мае 1989 года в производство пошло третье поколение моторов известное как «Red top». На этот раз японские инженеры существенно модернизировали двигатель. Они отказались от системы T-VIS попутно увеличили степень сжатия до 10,3:1 и довели мощность до 140 л.с. Кроме того мотористы усилили шатуны, установили новые поршни и масляные форсунки под ними. Все эти доработки положительно сказались на надежности силового агрегата. Известны случаи, когда даже серьезно форсированный 4A-GE «Red top» без проблем проходил 250-300 тысяч не самых легких километров.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

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

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%.

Вторая жизнь 4A-GE

Благодаря чрезвычайно удачной конструкции, двигатель пользуется большой популярностью даже спустя 15 лет после прекращения выпуска. Доступность новых запасных частей делает ремонт 4A-GE несложной задачей. Любителям тюнинга удается поднять мощность 16-ти клапанного двигателя с номинальных 128 л.с. до 240!

Модификации подвергаются практически все узлы стандартного двигателя. Шлифуются цилиндры, седла и тарелки впускных и выпускных клапанов, устанавливаются распределительные валы с углами синхронизации, отличными от заводских. Проводится повышение степени сжатия топливно-воздушной смеси и как следствие, переход на топливо с большим октановым числом. Подвергается замене стандартный электронный блок управления.

И это не предел. Любители экстремальной мощности, талантливые механики и инженеры изыскивают все новые и новые способы снять лишнюю «десятку» с коленвала любимого 4A-GE.

Варианты тюнинга мотора

Форсировать двигатель 4A GE можно ступенчато и достаточно бюджетно, используя механический атмосферный тюнинг:

1. в первых версиях A4 GE следует установить распредвалы с высоким подъемом кулачков и фазами от 264 градусов и прямоточный выхлоп для получения около 140 л. с.;
2. затем нужно демонтировать впускной коллектор изменяемой геометрии T-VIS, использовать другие толкатели и пружины, распредвалы с 280 фазой, отполировать каналы ГБЦ, увеличить диаметры седел и клапанов, купить паук 4:2:1, применить версию прошивки Январь 7.2 для обеспечения 170 л. с.;
3. дальнейший тюнинг до 210 л. с. потребует увеличения степени сжатия до 11 за счет кованой ШПГ, распредвалов с 304 фазами, отдельных дросселей на каждом цилиндре и увеличения диаметра выхлопа до 63 мм.

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.

Список моделей авто, в которых устанавливался

Атмосферный форсированный производителем мотор 4A GE рядного типа поперечного расположения использовался в автомашинах Toyota:

• Sprinter – фастбэк и седан;
• Sprinter Trueno – купе трехдверное;
• Sprinter Marino – хардтоп пятидверный;
• Sprinter Carib – универсал с оригинальным экстерьером кузова;
• Corolla Spacio – пятидверный компактвэн;
• Corolla Levin – двухдверное купе;
• Corolla Ceres – хардтоп седан;
• MR2 – двухместный спорткар;
• AE86 – хетчбэк и купе;
• Caldina – универсал С класса;
• Avensis – лифтбек, седан и универсал;
• Carina – седан спортивного дизайна;
• Carina E – хардтоп универсал;
• Corona – семейный седан.

Toyota MR2

Первые Toyota DOHC

Двигатель Тойота 3M

Первый мотор с двумя распредвалами (DOHC) от компании Тойота появился в 1966 году. Двухлитровый мотор получивший обозначение 3М, был разработан совместно с Yamaha и устанавливался в Toyota 2000GT. Двигатель получился отличным. По сравнению с традиционными одновальными моторами, он имел большую удельную мощность и экономичность. Однако стоил 3М намного дороже и для массового серийного производства не годился.

Как бы то ни было, отказываться от столь эффективных моторов японцы не собирались и постепенно наладили выпуск двухвальных моторов на поток. К началу 70-х компания выпускала DOHC моторы 9R, 10R, 2T-G и 18R-G. Все они имели рядную компоновку и по два клапана на цилиндр. И все бы хорошо, но нефтяной кризис и новые экологические стандарты вынудили Тойоту начать разработку более эффективных силовых агрегатов.

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

Неисправности и ремонт

Как и любой мотор 4А Black Top имеет ряд наиболее часто встречаемых неисправностей. Рассмотрим, проблемы и способы их устранения:

Тюнинг мотора 4А «Black Top».

• Повышенный расход горючего. Проблема скрывается в вышедшем со строя лямбда зонде, который необходимо сменить.
• Вибрация. Зачастую, причиной становятся засорённые форсунки. Чистка поможет решить проблему.
• Высокие обороты, нестабильные. Рекомендуется проверить РХХ и дроссельную заслонку.
• Плавают обороты. Причиной становится неисправность датчика температуры.
• Плавают обороты. Чистим блок дроссельной заслонки, КХХ, проверяем свечи, форсунки, клапан вентиляции картерных газов.
• Стук двигателя. Обычно, стучат поршневые пальцы, если пробег большой, а клапана не регулировались, тогда отрегулируйте зазоры клапанов, данная процедура проводится раз в 100.000 км.

Слабые места двигателя 4A

• Лямбда зонд;
• Датчик абсолютного давления;
• Датчик температуры двигателя;
• Сальники коленвала.

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.

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.

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 – 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.

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.

Распределенный впрыск

Система LeanBurn

Для ознакомления с возможностями мотора 4A FE его технические характеристики сведены в таблицу:

Недостатки двигателя 4A

• Увеличенный расход топлива;
• Плавают обороты холостого хода двигателя или повышенные.
• Двигатель не заводится, глохнет с плаванием оборотов;
• Глохнет мотор;
• Увеличенный расход масла;
• Стучит двигатель.

Недостатки мотора 4A подробно…

Причиной увеличенного расхода топлива может быть:

1. неисправность лямбда зонда. Недостаток устраняют его заменой. Кроме того, если на свечах сажа, а из выхлопухи черный дым и двигатель вибрирует на холостом ходу — проверяйте датчик абсолютного давления.
2. Грязные форсунки, если так, то их надо промывать и продувать.

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.

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.

4A-GE 20V

Пятиклапанная камера сгорания двигателя Тойота 4A-GE 1991 года выпуска и старше (3 клапана на впуск, 2 на выпуск)

Silver Top

В июне 1991 года с выходом Toyota Corolla AE101, двигатель получил новую 20-клапанную ГБЦ c фазовращателем системы VVT на впускном распредвалу. Систему впуска также существенно переработали. Теперь каждый цилиндр имел индивидуальную дроссельную заслонку диаметром 43 мм, с воздухозаборниками переменной длины. Кроме того инженеры вновь увеличили степень сжатия до 10,5. В результате всех этих манипуляций, мощность мотора достигла 160 л.с. Фактически инженерам Тойоты удалось снять сто лошадиных сил с одного литра объема. Для начала 90-х великолепный результат.

За характерную серебристую окраску крышки клапанов, двигатель получил название «Silver Top».

Black Top

Заключительное пятое поколение моторов 4A-GE дебютировало в мае 1995 года, вместе с началом производства очередной модели Toyota Corolla AE111. Тойотовцы довели степень сжатия до 11:1, а также увеличили до 45 мм диаметр дросселей, Кроме того инженеры доработали выпускной коллектор, установили новый более производительный впускной распределительный вал, а также облегченный маховик. В результате мощность мотора удалось довести до 165 л.с. Характер мотора стал еще более «верховым», что идеально походило для автоспорта.

Как бы то ни было «Black Top» стад вершиной эволюции серии двигателей 4A-GE. В 2000 году мотор сняли с производства, однако он до сих пор активно применяется как в любительском, так и профессиональном автоспорте. Двигатели серии 4A-GE всегда ценились за свою надежность, высокие характеристики и относительно низкую стоимость владения.

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.

Перечень модификаций ДВС

Всего руководство концерна Toyota вместе с производителем Yamaha выпустило 5 генераций мотора 4A-GE:

• Gen-1 – 1983 – 1987 г, модернизация впускного тракта Big Port, изменяемая геометрия коллектора T-VIS, мощность 112 л. с. для Европы, 124 л. с. для внутреннего рынка, степень сжатия 9,4;
• Gen-2 – 1987 – 1989 г., мощность 125 л. с., степень сжатия 10;
• Gen-3 – 1989 – 1992 г., уменьшены объемы всасывания Small Port, ШПГ нового типа, красная клапанная крышка Red Top, мощность 128 л. с., степень сжатия 10,3;
• Gen-4 – 1991 – 1995 г., 20 клапанов, отдельный для каждого цилиндра короткий дроссель, серебристая клапанная крышка Silver Top, система корректировки фаз VVTi, мощность 160 л. с., степень сжатия 10,5;
• Gen-5 – 1995 – 1998 г., модернизация каналов впуска/выпуска, облегченный маховик и поршни, черная крышка Black Top, мощность 165 л. с., степень сжатия 11.

Мотор 4A GE V20