El 3S es un motor de 2,0 L (1.998 cc) en línea con un bloque de hierro y una culata de aleación. Al igual que el motor 2S, el diámetro se aumentó a 86,0 mm y la carrera se redujo a 86,0 mm, lo que permitió el montaje de válvulas más grandes y permitió una mayor potencia. Introducido por primera vez en mayo de 1984, el 3S se mantuvo en producción hasta 2007.
- 3S-FCEdit
- 3S-FEEdit
- 3S-GEEdit
- Generación 1Editar
- Generación 2Editar
- Generación 3Editar
- Generación 4Editar
- Generación 5Editar
- EspecificacionesEditar
- 3S-GTEEdit
- Primera GeneraciónEditar
- Segunda GeneraciónEditar
- Tercera GeneraciónEditar
- Cuarta GeneraciónEditar
- Quinta GeneraciónEditar
- EspecificacionesEditar
- Relación con el 503EEditar
3S-FCEdit
Versión del 3S-FE con carburador de dos barriles. Este motor se encuentra en variantes de menor especificación del Toyota Camry 1986-1992 y su gemelo Holden Apollo (versiones SL y SLX). La potencia es de 82 kW (111 CV) a 5.600 rpm, con un par máximo de 166 N⋅m (122 lb⋅ft) a 3.200 rpm.
3S-FEEdit
El Toyota 3S-FE es un motor de 16 válvulas y 2,0 L con doble árbol de levas y un solo engranaje de levas fabricado por Toyota de 1986 a 2000. La versión europea produce 128 CV (94 kW)(126 hp) a 5.600 rpm y 179 Nm (132 ft-lb) a 4.400 rpm. Se utiliza habitualmente en el modelo Camry 1987-1992, en el Celica T160/T180/T200, en el Carina 1987-1992, en el Carina 1988-2001, en el Caldina 1992-2002, en el Carina ED 1990-1992 y en el E 1993-1998, en el Corona T170/T190, así como en los modelos Avensis 1997-2000 y RAV4, 1994-2000 y Picnic/Ipsum 1996-2002. El 3S-FE también se utilizó en algunos coches MR2 Mk2 debido a que su banda de par es adecuada para los modelos automáticos. El 3S-FE está equipado con EFI. El motor 3S-FE está equipado con un cigüeñal de hierro fundido, mientras que los motores 3S-GE/GELU tienen cigüeñales forjados.
El 3S-FSE era un motor de inyección directa con el sistema D4 de Toyota. Una bomba de combustible de alta presión accionada por leva se encuentra en el extremo nº 4 de la culata. Este motor sólo se comercializó en Japón (algunos se importaron a Rusia, etc.), y se utilizó en el Camry (Windom).
3S-GEEdit
El Toyota 3S-GE (originalmente titulado 3S-GELU en aplicaciones de montaje transversal con controles de emisiones japoneses), es un motor de 4 cilindros en línea de la familia de motores S, fabricado por Toyota y diseñado conjuntamente con Yamaha. Mientras que el bloque es de hierro, la culata es de aleación de aluminio. Las cámaras de combustión de tipo «pent-roof» se complementan con una disposición de admisión y escape de flujo cruzado. La bujía está situada en el centro de la cámara de combustión. El orden de encendido es 1-3-4-2, con el cilindro número 1 adyacente a la correa dentada. El 3S-GE fue diseñado para ser ligero, la primera iteración 3S-GELU pesaba sólo 143 kg (315 lb).
El cigüeñal forjado, situado dentro del cárter, gira sobre cinco cojinetes de aleación de aluminio y está equilibrado por ocho pesos. Los orificios para el aceite están situados en el centro del cigüeñal para suministrar aceite a las bielas, los cojinetes, los pistones y otros componentes móviles. El colector de admisión tiene cuatro orificios independientes y se beneficia de la acumulación de inercia para mejorar el par motor a bajo y medio régimen.
Una sola correa dentada acciona el árbol de levas de admisión y de escape. Los muñones de las levas se apoyan en cinco puntos entre los elevadores de las válvulas de cada cilindro y en la parte delantera de la culata, y se lubrican mediante un orificio engrasador situado en el centro del árbol de levas.
Los pistones están fabricados con una aleación de aluminio, diseñada para soportar altas temperaturas. En la cabeza del pistón se ha incorporado una hendidura para evitar que los pistones golpeen las válvulas en caso de que se rompa la correa de distribución (esto no ocurre en los motores posteriores BEAMS, acrónimo de Breakthrough Engine with Advanced Mechanism System). Esto se conoce comúnmente como un motor «sin interferencias». Los bulones que sujetan los pistones están bloqueados por anillos de seguridad. El «sistema de cuñas exteriores» permite la sustitución de las cuñas sin necesidad de desmontar el árbol de levas. Para ajustar la holgura de las válvulas, se ajustan las calas situadas encima de los elevadores de las válvulas.
El primer anillo de compresión y el anillo de aceite son de acero, el segundo anillo de compresión es de hierro fundido. Los anillos de compresión 1 y 2 evitan las fugas de gases de la cámara de combustión, mientras que el anillo de aceite trabaja para despejar el aceite de las paredes del cilindro, evitando la entrada excesiva de aceite en la cámara de combustión. Se utiliza un deflector del cárter de aceite para garantizar que haya suficiente aceite disponible en el cárter de aceite.
Hay cinco generaciones del 3S-GE, que se utilizaron en el Toyota Celica, MR2, Caldina, RAV4 y Altezza. Todos los motores 3S-GE tenían una cilindrada de 2,0 L (1.998 cc). Además, los motores 3S-GTE con turbocompresor se basan en la plataforma 3S-GE.
Generación 1Editar
La primera generación 3S-GE se produjo desde mayo de 1984 hasta 1989, llegando en ambas versiones norteamericanas, así como en Japón como una segunda variación. El motor norteamericano era ligeramente menos potente y producía unos 135 CV (101 kW). Este motor fue el único 3S-GE que llegó a Norteamérica, en el Celica GT-S (ST162). Entre otras cosas, la versión para el mercado japonés contaba con una ECU más agresiva y carecía del sistema de válvulas EGR, lo que elevaba la potencia a unos 160 CV (118 kW) a 6.400 rpm y 19,0 kg⋅m (186 N⋅m) de par. El motor estaba disponible originalmente, en particular, en el Toyota Camry/Vista Twin Cam 2000 (3S-GELU para los V10, 3S-GE para los V20) y en el Toyota Corona *T150 (versión de chasis limitado – ST162 con 3S-GELU).
Generación 2Editar
La segunda generación se produjo de 1990 a 1993, recibiendo un ligero aumento de la potencia hasta 165 CV (121 kW), 156 CV (115 kW) en los mercados europeos. El par máximo pasó a 19,5 kg⋅m (191 N⋅m). También resultó ser un motor ligeramente más fiable. La segunda generación también eliminó el sistema T-VIS, que fue sustituido por el sistema ACIS (Acoustic Control Induction System), que resultó ser mucho más eficiente. Sin embargo, el T-VIS se mantuvo en la segunda generación del 3S-GTE, su homólogo con turbocompresor.
Generación 3Editar
La tercera generación del 3S-GE se produjo de 1994 a 1999. La potencia para el mercado japonés se incrementó a 180 CV (132 kW; 178 hp) al aumentar la relación de compresión a 10,3:1, mientras que los motores para otros mercados recibieron una pequeña revisión en 1996 para las emisiones (EGR) que redujo ligeramente la potencia a 170 CV (125 kW; 168 hp) a 7.000 rpm. El par motor sigue siendo el mismo para ambos, con 19,5 kg⋅m (191 N⋅m).
Generación 4Editar
La cuarta generación 3S-GE, también conocida como «Red Top BEAMS» 3S-GE comenzó a producirse en 1997. BEAMS es un acrónimo de Breakthrough Engine with Advanced Mechanism System.
La primera versión estaba equipada con VVT-i y producía 200 CV (147 kW; 197 hp) a 7.000 rpm cuando estaba acoplada a una transmisión manual. La versión automática producía 190 CV (140 kW; 187 bhp) a 7.000 rpm; se cree que esto es una restricción de la ECU implementada por Toyota debido a las limitaciones de la caja de cambios. Estuvo disponible en algunos modelos vendidos sólo en Japón: el MR2 G y G-Limited, el Celica ST202 SS-II y SS-III y el Caldina.
La segunda versión de la generación 4 3S-GE, el ‘Grey Top BEAMS’ 3S-GE, fue una opción de motor disponible en el RAV4 y el Caldina Active Sports GT de segunda generación en Japón. Aunque la tapa de las válvulas de este motor es negra, se le denomina «Grey Top», tomando su nombre del color gris de la cámara de admisión. Esta denominación sirve para diferenciarlo del Dual-VVTi «Black Top» de quinta generación del Altezza. La potencia es de 180 CV (132 kW; 178 hp) a 6.600 rpm en el RAV4 y de 190 CV (140 kW; 187 hp) en el Caldina GT. Las diferencias mecánicas entre el Red Top y el Grey Top son los colectores y la ECU. El cableado es idéntico.
Existen disposiciones de fundición en las culatas para el solenoide VVT de escape, y la galería de agua RWD está abierta, detrás del soporte del alternador. Drenaje de aceite trasero en la parte posterior de la cabeza está en una posición diferente.
Gen 4 también corre un cuerpo de aceleración manual.
Este motor fue utilizado en algunos Corollas TTE WRC (modificado para Turbo).
Generación 5Editar
En 1998, se lanzó la quinta y última versión del 3S-GE, que sólo se encontraba en el Altezza RS200 entregado en Japón. El «Black Top», como llegó a denominarse, estaba equipado con un sistema de doble VVT-i que ajustaba la sincronización de los árboles de levas de admisión y de escape, y estaba disponible en dos niveles de especificaciones diferentes, dependiendo de la transmisión a la que se acoplara.
La generación 5 utiliza un acelerador controlado electrónicamente con cable (semi-conducción por cable), por lo que no se requiere un controlador de velocidad de ralentí. También se utiliza un raíl de combustible sin retorno.
La versión MT que venía equipada con la transmisión manual de 6 velocidades J160 contaba con válvulas de admisión de titanio de mayor diámetro que medían 35 mm, válvulas de escape más grandes que medían 29,5 mm también de titanio, un cubo más grande de 33 mm y una relación de compresión de 11,5:1. Rendía 210 CV (154 kW; 207 hp) a 7.600 rpm y 22,0 kg⋅m (216 N⋅m) a 6.400 rpm.
En comparación con la versión MT, la versión AT de 5 velocidades venía equipada con la transmisión automática A650E 5Super ECT (con modo de cambio manual) y tenía una relación de compresión más baja de 11,1:1, un perfil de levas menos agresivo, válvulas de aleación de acero más pequeñas y cangilones más pequeños de 31 mm. Este motor rendía 200 CV (147 kW; 197 hp) a 7.000 rpm y 22,0 kg⋅m (216 N⋅m) a unas 4.800 rpm considerablemente más bajas. Externamente, el modelo AT se puede identificar por las diferencias en el mazo de cables y la falta de una manta acústica en el plénum de admisión.
EspecificacionesEditar
| 3S-Especificaciones GE | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Gen 1 | Gen 2 | Gen 3 | Gen 4 | Gen 5 AT | Gen 5 MT | |
| Capacidad | 1,998 cc (2.0 L) | |||||
| Duración x Carrera | 86 mm (3.39 in) x 86 mm (3.39 in) | |||||
| Mecanismo de rendimiento variable | T-VIS | ACIS | VVT-i | Dual VVT-i | ||
| Relación de compresión | 9.2:1 | 10:1 | 10.3:1 | 11.1:1 | 11.1:1 | 11.5:1 |
| Material de la válvula | Aleación de acero | Titanio | ||||
| Diámetro de la válvula de admisión | 33.5 mm (1.32 in) | 34.5 mm (1.36 in) | 34.5 mm (1.36 in) | 35 mm (1.38 in) | ||
| Diámetro de la válvula de escape | 29,0 mm (1.14 in) | 29,5 mm (1.16 in) | 29,5 mm (1.16 in) | 29,5 mm (1.16 in) | ||
| Ángulo de la válvula incluido | 25 ° | 22.5 ° | ||||
3S-GTEEdit
El 3S-GTE es un motor de 4 cilindros en línea de 1.998 cc (2,0 L; 121,9 cu in) de Toyota, basado en el 3S-GE con la adición de chorros de aceite bajo el pistón y una relación de compresión reducida para dar cabida a la adición de un turbocompresor.
Hay cuatro generaciones de este motor, que comenzó a fabricarse en 1986 y se construyó hasta 2007. Los turbocompresores utilizados en los motores 3S-GTE son diseños de Toyota y utilizan un diseño de válvula de descarga interna. Dependiendo del lugar de venta del motor, la turbina de escape es de cerámica (Japón) o de acero (Estados Unidos y Australia). Se instaló en el MR2 (sólo en Norteamérica y Japón). No hay ningún MR2 oficial para el mercado europeo con este motor), el Toyota Celica GT-Four y los Caldina GT-T y GT-Four.
| Generación | Año | Modelo | Potencia | Par |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1986-1989 | Celica ST165 |
|
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| 2 | 1990-1993 |
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| 3 | 1994-1999 |
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| 4 | 1997-2001 | Caldina ST215 (GT-T) | 260 CV (191 kW; 256 CV) a 6200 rpm | 324 N⋅m (239 lbf⋅ft) a 4400 rpm |
| 4.5 | 2002-2007 | Caldina ST246 (GT-Four) | 260 CV (191 kW; 256 hp) a 6200 rpm | 324 N⋅m (239 lbf⋅ft) a 4400 rpm |
Sus cilindros están numerados 1-2-3-4, el cilindro número 1 está al lado de la correa de distribución. La culata de 16 válvulas Dual Over Head Cam (DOHC) diseñada por Yamaha es de aleación de aluminio. Las cámaras de combustión de tipo pent-roof se complementan con una disposición de admisión y escape de flujo cruzado. Las bujías están situadas en el centro de las cámaras de combustión. Se utiliza un sistema basado en un distribuidor para encender los cilindros en un orden 1-3-4-2.
El cigüeñal, situado dentro del cárter, gira sobre cinco cojinetes de aleación de aluminio y está equilibrado por ocho pesos. Los orificios para el aceite están situados en el centro del cigüeñal para suministrar aceite a las bielas, los cojinetes, los pistones y otros componentes diversos.
Una sola correa dentada acciona el árbol de levas de admisión y de escape junto con las bombas de aceite y de agua. El muñón de la leva se apoya en 5 puntos entre los elevadores de válvulas de cada cilindro y en la parte delantera de la culata. Los muñones de las levas se lubrican mediante un engrasador situado en el centro del árbol de levas. Para ajustar la holgura de las válvulas en las dos primeras generaciones, se emplea un sistema de cuñas sobre cubo. En las siguientes generaciones se utiliza un sistema de cuñas bajo cubo.
Los pistones están hechos de una aleación de aluminio diseñada para soportar altas temperaturas. Se ha incorporado una hendidura en los pistones para evitar que los pistones golpeen las válvulas si se rompe la correa de distribución. Los pasadores de los pistones que los mantienen en su sitio están bloqueados por anillos de presión.
El primer anillo de compresión y el anillo de aceite son de acero, el segundo anillo de compresión es de hierro fundido. El anillo de compresión 1 y 2, evita las fugas de gas de la cámara de combustión, mientras que el anillo de aceite trabaja para limpiar el aceite de las paredes del cilindro, evitando que cualquier exceso de aceite entre en la cámara de combustión.
Primera GeneraciónEditar
El Toyota CT26 de primera generación utilizaba una carcasa de turbina de una sola entrada y un diseño de puerto de descarga único. Se instaló en la primera generación del Toyota Celica GT-Four (ST165). La carga de admisión se refrigeraba mediante un intercooler agua-aire y el diseño del colector de admisión es el T-VIS de Toyota. Tiene 8 puertos independientes y se beneficia de la acumulación de inercia para mejorar el par motor a regímenes bajos y medios cerrando 4 puertos por debajo de unas determinadas RPM y posición del acelerador para aumentar la velocidad del aire y maximizar la atomización del combustible y abriendo los 8 a mayor carga del motor para mejorar el volumen de aire. La medición del aire se realiza a través de un medidor de flujo de aire y no hay BPV/BOV de fábrica en esta generación. El suministro de combustible se realiza a través de inyectores de 430 cc, mientras que el aire se suministra a través de un cuerpo de mariposa de 55 mm (2,2 pulgadas) y una elevación de las válvulas de admisión y escape de 7,15 mm (0,281 pulgadas). La relación de compresión es de 8,5:1 y produce 182-190 CV (136-142 kW; 185-193 PS) y 190 lb⋅ft (258 N⋅m) con una sobrealimentación de fábrica de 8-9 psi. El corte de combustible es a 12 psi.
Segunda GeneraciónEditar
El Toyota CT26 de segunda generación utilizaba una carcasa de turbina de doble entrada con puertos dobles de wastegate. Se instaló en la segunda generación del Toyota Celica GT-Four (ST185), así como en el Toyota MR2 Turbo (SW20). La carga de admisión se enfría mediante un intercooler aire-aire montado en la parte superior en el Celica o en el lateral en el MR2. El Celica homologado para rallies (conocido como GT-Four RC en Japón, Grupo A Rallye en Australia o Carlos Sainz Limited Edition en Europa) utilizaba un intercooler agua-aire montado en la parte superior y se distingue por una rejilla de ventilación en el capó en lugar de una toma de aire en el capó, como en los ST185 no homologados. Esta generación conserva el colector de admisión T-VIS y el medidor de flujo de aire. Se incluye un BPV de fábrica en el SW20 MR2 Turbo pero no en los Celicas. La relación de compresión es de 8,8:1 y produce 200-232 CV (149-173 kW; 203-235 PS) y 200-224 lb⋅ft (271-304 N⋅m). Esta generación mantiene el tamaño de los inyectores y del cuerpo de aceleración de la generación anterior. Sin embargo, la sobrealimentación se incrementa a 10-11 psi en el ST185 y el MR2, mientras que aumenta a 16 psi en el ST185RC. La elevación de las válvulas de admisión y escape se ha incrementado significativamente a 8,2 mm (0,32 pulgadas).
Tercera GeneraciónEditar
El motor de tercera generación utiliza el turbo Toyota C20b, que tenía el mismo diseño que el de segunda generación pero con una carcasa de turbina ligeramente mejorada y una rueda de compresor más grande. En todas las aplicaciones se instala un BPV de fábrica. La carga de admisión se refrigera mediante un intercooler agua-aire montado en la parte superior, de forma similar al ST185RC WTA. Se puede notar la diferencia ya que el ST205 WTA es negro mientras que el ST185 WTA es plateado con un centro negro. Esta generación prescinde del T-VIS y utiliza una admisión normal de 4 canales con la misma forma y tamaño de puertos que el motor NA (pero con orificios de inyectores más grandes para la alimentación lateral). El medidor de flujo de aire también se elimina en favor de un sistema de detección MAP (las generaciones anteriores utilizaban un sensor MAP sólo para el propósito del medidor de impulso de fábrica y para determinar el corte de combustible por sobrealimentación). Varios aumentos incluyen el tamaño del inyector (540 cc), la sobrealimentación (13 psi), el límite de corte de combustible por sobrealimentación (18 psi), la elevación de la leva de admisión (8,7 mm), el tamaño del cuerpo de la mariposa (60 mm) y un aumento de 10 mm (0,39 pulgadas) en los puertos de escape. La elevación de la válvula de escape se mantiene en 8,2 mm (0,32 pulgadas). A finales de 1997, se revisó la fundición del bloque con un soporte añadido alrededor de la cabeza para evitar problemas de agrietamiento del bloque. El turbo C20b de esta generación es compatible con los motores de la segunda generación, pero no con los de la primera. Otras mejoras incluyen una lata de recogida de aceite de fábrica. La compresión se reduce a 8,5:1, pero la potencia mejora a 245-255 CV (180-188 kW; 242-252 hp) y 304 N⋅m (224 lbf⋅ft).
Cuarta GeneraciónEditar
El motor de la cuarta generación utiliza un turbocompresor CT15B propio. Esta generación se utilizó en el Toyota Caldina GT-T AWD Wagon (ST215). El alojamiento de los gases de escape está realmente fundido en el colector de escape del cilindro, en lugar de la práctica normal de un alojamiento de turbina separado después del colector de escape del cilindro. Debido a esto, el CT15 sólo es compatible con la tercera generación de culatas 3S-GTE, y no con la primera o la segunda generación. La carga de admisión fue refrigerada por un intercooler aire-aire montado en la parte superior y alimentado a través de un nuevo colector de admisión de alimentación lateral. Esta generación utiliza un sistema de encendido de bobina en bujía e inyectores de 550 cc. La sobrealimentación se mantiene en 13-14 psi, pero el corte de combustible por sobrealimentación se incrementa a 21 psi. La compresión aumenta a 9:1 y produce 260 CV (191 kW; 256 hp) y 324 N⋅m (239 lbf⋅ft).
Quinta GeneraciónEditar
El motor de quinta generación utiliza el mismo turbo que el modelo de cuarta generación. Esta generación se utilizó en el Toyota Caldina GT-Four (ST246). Sólo hay pequeñas diferencias en este motor en comparación con la versión anterior y, debido a que sólo unos pocos mercados recibieron el ST246, se sabe muy poco y muy pocos conocen el motor. Las diferencias incluyen una mayor longitud de los inyectores para estar más cerca de los puertos de admisión. El colector de admisión vuelve a ser de tipo central alimentado por un intercooler aire-aire montado en la parte superior. Este intercooler es ligeramente más pequeño que el de la generación anterior y está orientado de forma ligeramente diferente a cualquiera de las generaciones anteriores. Está más inclinado hacia la parte delantera del coche. El encendido por bobina es diferente en esta generación y no es compatible con la ECU ST215. La tapa de la válvula es diferente, ya que por primera vez en la serie 3S-GTE el orificio de llenado de aceite está en la parte superior del árbol de levas de escape en lugar de la admisión. Otras diferencias son que por primera vez no hay refrigerador de aceite en esta generación, así como el diagnóstico OBD2. A pesar de la reducción de varios componentes de esta generación, la potencia se mantiene en 260 CV (191 kW; 256 hp) y 324 N⋅m (239 lbf⋅ft).
EspecificacionesEditar
| Gen 1 | Gen 2 | Gen 3 | Gen 4 | Gen 4.5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Capacidad | 1.998 cc (2.0 L; 121.9 cu in) | ||||
| Duración x Carrera | 86 mm × 86 mm (3.39 in × 3.39 in) | ||||
| Mecanismo de rendimiento variable | T-VIS | Tradicional | |||
| Encendido | Distribuidor | Coil-on-Plug | |||
| Relación de compresión | 8.5:1 | 8.8:1 | 8.5:1 | 9.0:1 | 9.0:1 |
| Material de la válvula | Acero aleado | Acero tratado térmicamente con nitruro | |||
| Diámetro de la válvula de admisión | 33.5 mm (1,32 in) | ||||
| Diámetro de la válvula de escape | 29,0 mm (1,14 in) | ||||
| Altura de la válvula de admisión | 7.15 mm (0.281 in) | 8.2 mm (0.32 in) | 8.7 mm (0.34 in) | 8.75 mm (0.344 in) | 8,4 mm (0.33 in) |
| Altura de la válvula de escape | 7,15 mm (0.281 in) | 8,2 mm (0.32 in) | |||
| Tamaño del inyector | Top-Feed 430 cc | Side-Feed 430 cc | Side-Feed 540 cc | Top-Feed 540 cc | Extended length Top-Feed 540 cc |
| Turbo (All Single Turbo) | Single-Entry CT26 | Dual-Entry CT26 | Dual-Entry CT20b | Cast-in-manifold Single-Entry CT15B | |
| Intercooler | WTA TMIC | ATA TMIC/SMIC (ST185RC – WTA) | WTA TMIC/SMIC | ATA TMIC | |
| Factory Boost | 8-9 psi (0.55-0,62 bar) | 10-11 psi (0,69-0,76 bar) | 13 psi (0,90 bar) | ||
| Corte de combustible | 12 psi (0,83 bar); ST185RC – 16 psi (1,1 bar) | 18 psi (1,2 bar) | 21 psi (1.4 bar) | ||
Relación con el 503EEditar
El 503E se utilizó para propulsar una serie de coches deportivos de Toyota, incluido el Toyota 88C del Grupo C y los prototipos de gran turismo Eagle HF89/HF90 y Eagle MkIII construidos por All American Racers. – Fue construido a mano por Toyota Racing Development en Torrance, California, y producía hasta 800 caballos de potencia. El 3SGTE se basó posteriormente en su diseño. Son motores similares, aunque no idénticos.