Доброго времени тебе читатель!
И так давай пожалуй начнем.
Все мы давно привыкли к тому что когда кто то говорит про Тойоты и произносит словосочетание «Silver Top» то мы автоматически вспоминаем именно тот двигатель который у нас на главной картинке.А если у тебя мой уважаемый читатель спросить:
-сколько было поколений этого двигателя и какого поколения двигатель что ты привык видеть?
Я думаю ты не сразу сможешь с уверенностью ответить.
Так давай я тебе сейчас с этим помогу и постараюсь как можно подробнее рассказать про то серебро, что рычит под капотом наших ГРОМОВ и МОЛНИЙ!
Разработка бензиновых двигателей внутреннего сгорания серии А корпорации Тойота началась в 1970 году. Все представители семейства представляли собой рядные четырехцилиндровые силовые агрегаты объемом от 1,3 до 1,8 литра. Чугунный блок цилиндров изготовлялся методом литья, головка блока изготавливалась из алюминия. Серия А создавалась как замена четырехцилиндровым рядным маломощным двигателям семейства К, которые, как не удивительно, выпускались до 2007 года. Двигатель 4A-GE — первый четырехцилиндровый рядный силовой агрегат, собранный по схеме DOHC, появился в 1983 году и производился в нескольких вариантах до 1998 года.
Буквы GE в названии двигателя обозначают использование двух распределительных валов в механизме ГРМ и электронную инжекторную систему впрыска топлива. Алюминиевая головка блока цилиндров была разработана корпорацией Ямаха и производилась на заводе компании Тойота в Шимояме. Едва появившись, 4A-GE приобрел большую популярность среди любителей тюнинга, пережил пять серьезных переработок. Несмотря на снятие двигателя с производства, в продаже имеются новые запчасти, выпускаемые небольшими фирмами для энтузиастов разгона.
Первое поколение заменило популярный в 80х годах двигатель 2T-G
, в конструкции газораспределительного механизма которого уже на то время использовались два распредвала. Мощность ДВС toyota 4A-GE составляла 112 л.с. при 6600 об/мин для американского рынка, и 128 л.с. для японского. Различие заключалось в установке датчиков расхода воздуха. Американский вариант, с датчиком MAF, ограничивал воздушный поток во впускном коллекторе двигателя, что привело к небольшому падению мощности, но делало выхлоп гораздо более «чистым». В Японии требования к выбросам в окружающую среду на то время были гораздо менее строгими. Датчик расхода воздуха МАР увеличивал мощность двигателя, при этом нещадно загрязняя окружающую среду.
Секрет 4A-GE заключался в взаимном расположении впускного и выпускного клапанов. Угол в 50 градусов между ними обеспечивал оптимальные условия для работы двигателя на высоких оборотах, но стоило сбросить газ, и мощность падала до уровня старенькой серии К.
Для решения этой проблемы была сконструирована система T-VIS
, управлявшая геометрией впускного коллектора и таким образом увеличивающая крутящий момент четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания. На каждый цилиндр приходилось два отдельных сайта, один из которых мог перекрываться при помощи дросселя. При падении оборотов двигателя до 4200 в минуту, T-VIS перекрывает один из каналов, увеличивая скорость потока воздуха, что создает благоприятные условия для сгорания топливно-воздушной смеси. Производство двигателей первого поколения длилось четыре года, и окончилось в 1987 году.
Что такое T-VIS :
Система T-VIS – система изменения геометрии впускного коллектора (Toyota Variable Induction System). Эта система является собственной разработкой компании Toyota. Она была разработана для повышения эффективности много-клапанных двигателей.
Система T-VIS предназначена для увеличения крутящего момента четырехцилиндровых двигателей внутреннего сгорания путем изменения геометрии впускного коллектора в зависимости от оборотов двигателя. В системе используется два отдельных сайта (раннера) на цилиндр. Один из которых оснащен своей собственной дроссельной заслонкой, которая может либо открывать сайт (раннер) либо закрывать его. Клапана, открывающие каналы подключены к общему валу, который вращается при помощи вакуумного привода расположенного за пределами впускного коллектора.
Система T-VIS не может управлять клапанами по отдельности.
Блок управления двигателем (ECU) управляет соленоидом, который на низких оборотах образует вакуум в приводе, что приводит к закрытию клапанов. При высоких оборотах, в районе 4200 оборотах в минуту питание на соленоид не поступает, вакуум исчезает и пружина, установленная внутри привода толкает его обратно, тем самым открывая клапана.
Суть системы состоит в том, что в нижней зоне оборотов двигателя скорость воздуха будет увеличена, т.к. сечение сайта для каждого цилиндра будет уменьшено. А при увеличении оборотов второй сайт будет открыт, скорость потока воздуха уменьшится с одновременным увеличением объема воздушного потока, что как раз необходимо на высоких оборотах. На доработанных двигателях тюнеры могут сделать так, чтобы клапана раньше открывали второй воздушный канал, т.к. при определенных условиях эксплуатации двигателя это может еще несколько увеличить крутящий момент двигателя.
Кроме большего потока воздуха на высоких оборотах система попутно создает завихрения в камере сгорания на низких оборотах. Завихрения способствуют более эффективному сгоранию топлива.Интересное: 4 Надёжнейших Японских внедорожника с пробегом.До 350 т.р.
Это связано с асимметричным характером воздушного потока из-за закрытого одного воздушного сайта
Второе поколение отличается увеличенным диаметром шейки коленчатого вала, что положительно сказалось на ресурсе двигателя. Блок цилиндров приобрел дополнительные четыре ребра охлаждения. 4A-GE по-прежнему оснащался системой T-VIS. Производство второго поколения началось в 1987, а закончилось в 1989 году
Третье поколение внесло серьезные изменения в конструкцию двигателя. Инженеры корпорации Тойота отказались от использования системы T-VIS, попросту уменьшив геометрические размеры впускного коллектора. Был проведен ряд доработок, направленных на увеличение срока службы двигателя. Изменилась конструкция поршней – теперь они комплектовались пальцами диаметром в двадцать миллиметров, в отличие от восемнадцати миллиметровых пальцев предыдущих поколений. Под поршни установлены дополнительные смазочные форсунки.
Чтобы компенсировать потери мощности, вызванные отказом от системы T-VIS, конструкторы повысили степень сжатия с 9,4 до 10,3. Крышка головки блока цилиндров приобрела серебристый цвет и надпись красного цвета. За третьим поколением двигателей прочно закрепилось прозвище Redtop. Выпуск прекратился в 1991 году.
На этом заканчивается история 16-ти клапанного 4A-GE.
И так мы подобрались к самому главному на сегодня двигателю к четвертому поколению двигателя 4A-GE.
Четвертое поколение ознаменовалось переходом на конструкцию, использующую по пять клапанов на цилиндр.
Под двадцатиклапанную схему полностью переработана головка блока цилиндров. Разработана и внедрена уникальная система газораспределения VVT-I
, степень сжатия повышена до 10,5. За зажигание отвечает трамблер. Для увеличения надежности и срока службы двигателя, основательно переработан коленвал.
Крышка головки блока цилиндров приобрела серебристый цвет с хромированными буквами на ней. Прозвище 4A-GE Silver top прочно закрепилось за двигателями четвертого поколения. Выпуск продолжался с 1991 по 1995 год.
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.
Перечень модификаций
4A-GE — традиционная тойотовская версия повышенной мощности, разработана при участии компании Yamaha и оснащены уже распределенным впрыском топлива MPFI. Серия GE, как и FE, пережила несколько рестайлингов:
1| 4A-GE Gen 1 «Big Port» — первая версия, выпускалась с 1983 по 1987 г. Имеют доработанную ГБЦ на более верховых валах, впускной коллектор T-VIS с регулируемой геометрией. Степень сжатия 9.4, мощность 124 л.с., для стран с жесткими экологическими требованиями, мощность составляет 112 л.с.
2| 4A-GE Gen 2 — вторая версия, степень сжатия повысилась до 10, мощность возросла до 125 л.с. Выпуск начался с 87-м, закончился в 1989 году.
3| 4A-GE Gen 3 «Red Top»/»Small port» — очередная модификация, впускные каналы уменьшены (отсюда и название), заменена шатунно-поршневая группа, степень сжатия возросла до 10.3 , мощность составила 128 л.с. Годы производства: 1989-1992.
4| 4A-GE Gen 4 20V «Silver Top» — четвертая генерация, главное новшество здесь, это переход на 20-ти клапанную ГБЦ (3 на впуск, 2 на выпуск) с верховыми валами, 4-х дроссельный впуск, появилась система изменения фаз газораспределения на впуске VVTi, изменен впускной коллектор, повышена степень сжатия до 10.5, мощность 160 л.с. при 7400 об/мин. Производился двигатель с 1991 по 1995 год.
5| 4A-GE Gen 5 20V «Black Top» — последняя версия, но о нем уже в следующей статье)
Неисправности остались те же самые что и на серии FE но к ним добавилась рокотание распредвалов и постоянно выходящая из работы система VVTi
Тюнинг двигателя Toyota 4A-GE
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!
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.
Турбина на 4A-GE/GZE
При турбировании 4A GE сразу же нужно понизить степень сжатия, путем установки поршней от 4AGZE, берем распредвалы с фазой 264, турбокит на ваш вкус и на 1 баре давление получим до 300 л.с. Для получение еще более высокой мощности, как и на злом атмо, нужно доводить ГБЦ, ставить кованый коленвал и поршневую под степень ~7.5, более производительный кит и дуть 1.5+ бар, получая свои 400+ л.с.
Технические характеристики 4A-GE
Двигатель 4A-GE 16v – 16-ти клапанная версия:
Объем 1,6 литра (1,587 куб. см.)
Мощность 115 - 128 л.с.
Крутящий момент 148 Н*м при 5,800 об/мин
Отсечка 7600 об/мин
Механизм ГРМ DOHC
Система впрыска электронный инжектор (MPFI)
Система зажигания прерыватель–распределитель (трамблер)
Диаметр цилиндра 81 мм
Ход поршня 77 мм
Вес 154 кг
Ресурс 4A-GE до капремонта 500 000 км
Двигатель 4A-GE 20v – 20-ти клапанная версия
Объем 1,6 литра
Мощность 160 л.с.
Механизм ГРМ VVT-i, DOHC
Остальное осталось без изменений
Ну вот мы и боле или менее разобрались в двигателе 4A-GE
Интересное еще здесь: Обзоры.