O 3S é um motor 2.0 L (1.998 cc) em linha – quatro motores com um bloco de ferro e uma cabeça de liga leve. Similar ao motor 2S, o furo foi aumentado para 86,0 mm e o curso foi reduzido para 86,0 mm, permitindo a montagem de válvulas maiores e possibilitando maiores potências de saída. Introduzido pela primeira vez em Maio de 1984, o 3S permaneceu em produção até 2007.
3S-FCEdit
Versão de carburador de dois cilindros do 3S-FE. Este motor encontra-se nas variantes de menor especificação do Toyota Camry 1986-1992 e do seu duplo Holden Apollo (versões SL e SLX). A potência é de 82 kW (111 CV) a 5.600 rpm, com binário máximo de 166 N⋅m (122 lb⋅ft) a 3.200 rpm.
3S-FEEdit
O Toyota 3S-FE é um motor de 16 válvulas 2.0 L com duas árvores de cames, de uma só came, construído pela Toyota de 1986 a 2000. A versão europeia produz 128 PS (94 kW)(126 CV) a 5.600 rpm e 179 Nm (132 pés-lb) a 4.400 rpm. É normalmente utilizado nos modelos Camry 1987-1992, Celica T160/T180/T200, Carina 1987-1992, Carina 1988-2001, Caldina 1992-2002, Carina ED 1990-1992 e E 1993-1998, Corona T170/T190 bem como nos modelos Avensis 1997-2000 e RAV4, 1994-2000 e Picnic/Ipsum 1996-2002. O 3S-FE também foi utilizado em alguns carros MR2 Mk2 devido à sua banda de torque ser adequada para os modelos automáticos. O 3S-FE é equipado com EFI. O motor 3S-FE é equipado com um virabrequim em ferro fundido, enquanto os motores 3S-GE/GELU têm virabrequins forjados.
O 3S-FSE era um motor de injecção directa com sistema Toyota D4. Uma bomba de combustível de alta pressão acionada por came está na extremidade #4 do cabeçote. Este motor só foi lançado no Japão (alguns importados para a Rússia, etc.), e usado em Camry (Windom).
3S-GEEdit
O Toyota 3S-GE (originalmente intitulado 3S-GELU em aplicações montadas transversalmente com controles de emissões japoneses), é um motor em linha de 4 cilindros da família de motores S, fabricado pela Toyota e projetado em conjunto com a Yamaha. Enquanto o bloco é de ferro, a cabeça do cilindro é feita de liga de alumínio. As câmaras de combustão do tejadilho são complementadas por um sistema de admissão e escape de fluxo cruzado. A vela de ignição está localizada no centro da câmara de combustão. A ordem de queima é 1-3-4-2, com o cilindro número 1 ao lado da correia dentada. A 3S-GE foi projetada para ser leve, a primeira iteração 3S-GELU pesando 143 kg (315 lb).
A cambota forjada, localizada dentro do cárter, gira em cinco mancais de liga de alumínio e é balanceada por oito pesos. Os furos de óleo estão localizados no meio do virabrequim para fornecer óleo às bielas, rolamentos, pistões e outros componentes móveis. O colector de admissão tem quatro orifícios independentes e beneficia da acumulação de inércia para melhorar o binário do motor a velocidades baixas e médias.
A correia dentada simples acciona o veio de admissão e de escape. As ponteiras de cames são apoiadas em cinco pontos entre os elevadores de válvulas de cada cilindro e na parte frontal do cabeçote, e são lubrificadas por um orifício de lubrificação localizado no meio do eixo de cames.
Os pistões são feitos de uma liga de alumínio, projetada para resistir a altas temperaturas. Um recuo é incorporado no cabeçote do pistão para evitar que os pistões batam nas válvulas, caso a correia dentada se quebre (isto não é verdade para os posteriores BEAMS – um acrônimo que significa Motor de ruptura com Sistema de Mecanismo Avançado – motores). Isto é normalmente referido como um motor “não-interferência”. Os pinos de pistão que mantêm os pistões no lugar são travados por anéis de retenção. O “Sistema Tipo Calço Externo” permite a substituição dos calços sem a necessidade de remover o eixo de cames. Para ajustar a folga da válvula, ajuste os calços acima dos levantadores de válvulas.
O primeiro anel de compressão e o anel de óleo são feitos de aço, o segundo anel de compressão é feito de ferro fundido. Os anéis de compressão 1 e 2 evitam fugas de escape da câmara de combustão enquanto o anel de óleo trabalha para limpar o óleo das paredes do cilindro, impedindo a entrada de óleo em excesso na câmara de combustão. Um defletor de óleo é utilizado para garantir que haja óleo suficiente disponível na panela de óleo.
Existem cinco gerações do 3S-GE, que foram utilizadas na Toyota Celica, MR2, Caldina, RAV4, e Altezza. Todos os motores 3S-GE tinham um deslocamento de 2,0 L (1.998 cc). Além disso, os motores turboalimentados 3S-GTE são baseados na plataforma 3S-GE.
Geração 1Edit
A primeira geração 3S-GE foi produzida de maio de 1984 a 1989, chegando em ambas as versões norte-americanas, bem como no Japão como uma segunda variação. O motor norte-americano era ligeiramente menos potente, produzindo cerca de 135 cv (101 kW). Este motor foi o único 3S-GE a chegar à América do Norte, no Celica GT-S (ST162). Entre outras coisas, a versão do mercado japonês suportava uma ECU mais agressiva e faltava o sistema de válvulas EGR, empurrando a saída para cerca de 160 PS (118 kW) a 6.400 rpm e 19,0 kg⋅m (186 N⋅m) de torque. O motor estava originalmente disponível em particular no Toyota Camry/Vista Twin Cam 2000 (3S-GELU para V10s, 3S-GE para V20s) e no Toyota Corona *T150 (versão de chassis limitado – ST162 com 3S-GELU).
Geração 2Edit
A segunda geração foi produzida de 1990 a 1993, recebendo um ligeiro aumento na produção para 165 CV (121 kW), 156 CV (115 kW) nos mercados europeus. O torque de pico foi para 19,5 kg⋅m (191 N⋅m). Também provou ser um motor ligeiramente mais fiável. A segunda geração também eliminou o sistema T-VIS, que foi substituído pelo ACIS (Acoustic Control Induction System), provando ser muito mais eficiente. O T-VIS foi, entretanto, mantido na segunda geração 3S-GTE, a contraparte turboalimentada.
Geração 3Edit
A terceira geração 3S-GE foi produzida de 1994 a 1999. A potência para o mercado japonês foi aumentada para 180 PS (132 kW; 178 cv), pois a taxa de compressão foi aumentada para 10,3:1, enquanto motores para outros mercados receberam uma pequena revisão em 1996 para emissões (EGR), o que reduziu ligeiramente a potência para 170 PS (125 kW; 168 cv) a 7.000 rpm. O torque permanece o mesmo para ambos em 19,5 kg⋅m (191 N⋅m).
Geração 4Edit
A quarta geração 3S-GE, também conhecida como ‘Red Top BEAMS’ 3S-GE começou a produção em 1997. BEAMS é um acrónimo que significa “Breakthrough Engine with Advanced Mechanism System.
A primeira versão foi equipada com VVT-i e produziu 200 PS (147 kW; 197 cv) a 7.000 rpm quando acoplada a uma transmissão manual. A versão automática produziu 190 PS (140 kW; 187 cv) a 7000 rpm; acredita-se que esta seja uma restrição ECU implementada pela Toyota devido às limitações da caixa de velocidades. Estava disponível em alguns modelos vendidos apenas no Japão: o MR2 G e G-Limited, o Celica ST202 SS-II e SS-III e o Caldina.
A segunda versão geração 4 3S-GE, o ‘Grey Top BEAMS’ 3S-GE, era uma opção de motor disponível no RAV4 e na segunda geração do Caldina Active Sports GT no Japão. Embora a tampa da válvula deste motor seja preta, é referida como “Grey Top”, tirando o seu nome da coloração do plenum de admissão cinzento. Este nome é como tal para o diferenciar da quinta geração Dual-VVVTi “Black Top” da Altezza. A potência é de 180 PS (132 kW; 178 hp) a 6.600 rpm no RAV4 e 190 PS (140 kW; 187 hp) no Caldina GT. As diferenças mecânicas entre o Red Top e o Grey Top são os cabeçalhos e a ECU. A cablagem é idêntica.
Expressor VVT de exaustão e a galeria de água RWD está aberta, atrás do suporte do alternador. O dreno de óleo traseiro na parte traseira da cabeça está numa posição diferente.
Gen 4 também tem um corpo de acelerador manual.
Este motor foi utilizado em alguns Corollas TTE WRC (modificado para Turbo).
Geração 5Edit
Em 1998, a quinta e última versão do 3S-GE foi lançada, encontrada apenas no Altezza RS200 da Japanese-delivered. O ‘Black Top’, como veio a ser referido, foi equipado com um sistema VVT-i duplo que ajustou a temporização em ambas as árvores de cames de admissão e escape e veio em dois níveis de especificação diferentes, dependendo da transmissão a que foi acoplado.
Gen 5 usa acelerador controlado electronicamente com cabo (semi-accionamento por fio), de modo que não é necessário um controlador de velocidade em marcha lenta. É também utilizado um carril de combustível sem retorno.
A versão MT que veio equipada com a transmissão manual J160 de 6 velocidades apresentava válvulas de admissão de titânio de maior diâmetro medindo 35mm, válvulas de escape maiores medindo 29,5mm também feitas de titânio, um balde de 33mm maior e uma taxa de compressão de 11,5:1. A transmissão manual de 5 velocidades AT foi feita em 210 PS (154 kW; 207 cv) a 7.600 rpm e 22,0 kg⋅m (216 N⋅m) a 6.400 rpm.
Comparada com a versão MT, a versão de 5 velocidades AT veio equipada com a transmissão automática A650E 5Super ECT (com modo de mudança manual) e tinha uma relação de compressão mais baixa de 11,1:1, um perfil de came menos agressivo, válvulas de liga de aço mais pequenas e baldes mais pequenos de 31mm. Este motor fez 200 CV (147 kW; 197 CV) a 7.000 rpm e 22,0 kg⋅m (216 N⋅m) a 4.800 rpm consideravelmente mais baixo. Externamente, o modelo AT pode ser identificado por diferenças no feixe de cabos e pela falta de uma manta acústica no plenum de admissão.
EspecificaçõesEditar
| 3S-Especificações GE | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Gen 1 | Gen 2 | Gen 3 | Gen 4 | Gen 5 AT | Gen 5 MT | |
| Capacidade | 1,998 cc (2.0 L) | |||||
| Boro x AVC | 86 mm (3.39 pol) x 86 mm (3,39 pol) | |||||
| Mecanismo de desempenho variável | T-VIS | ACIS | VVVT-i | Dual VVT-i | ||
| Rácio de compressão | 9.2:1 | 10:1 | 10.3:1 | 11.1:1 | 11.1:1 | 11.5:1 |
| Material da válvula | Aço-Aliga | Titânio | ||||
| Diâmetro da válvula de admissão | 33.5 mm (1,32 pol) | 34,5 mm (1,36 pol) | 34,5 mm (1,36 pol) | 35 mm (1.38 pol) | ||
| Diâmetro da válvula de escape | 29,0 mm (1,14 pol) | 29,5 mm (1,16 pol) | 29,5 mm (1.16 pol) | 29,5 mm (1,16 pol) | ||
| Incluído Ângulo da válvula | 25 ° | 22.5 ° | ||||
3S-GTEEdit
O 3S-GTE é um motor em linha de 4 cilindros de 1.998 cc (2,0 L; 121,9 cu in) da Toyota, baseado no 3S-GE, com a adição de esguichos de óleo sob pistão e uma relação de compressão reduzida para acomodar a adição de um turboalimentador.
Existem quatro gerações deste motor, que começou a ser fabricado em 1986 e foi construído até 2007. Os turboalimentadores usados nos motores 3S-GTE são projetos Toyota e usam um projeto interno de wastegate. Dependendo de onde o motor foi projetado para ser vendido, a turbina de escape é cerâmica (Japão) ou de aço (EUA e Austrália). Ela foi instalada no MR2 (apenas na América do Norte e Japão). Não existe um MR2 oficial para o mercado europeu com este motor), Toyota Celica GT-Four, e Caldina GT-T e GT-Four.
| Geração | Ano | Modelo | Potência | Torque |
|---|---|---|---|---|
| 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 PS (191 kW; 256 hp) @ 6200 rpm | 324 N⋅m (239 lbf⋅ft) @ 4400 rpm |
| 4.5 | 2002-2007 | Caldina ST246 (GT-Four) | 260 PS (191 kW; 256 cv) @ 6200 rpm | 324 N⋅m (239 lbf⋅ft) @ 4400 rpm |
Os cilindros são numerados 1-2-3-4, o cilindro número 1 está ao lado da correia dentada. O cabeçote de 16 válvulas Dual Over Head Cam (DOHC), projetado pela Yamaha, é feito de liga de alumínio. As câmaras de combustão com cobertura de caneta são complementadas por um layout de entrada e saída de fluxo cruzado. As velas de ignição estão localizadas no meio das câmaras de combustão. Um sistema baseado no distribuidor é utilizado para disparar os cilindros numa ordem 1-3-4-2.
O virabrequim, localizado dentro do cárter, gira em cinco rolamentos de liga de alumínio e é equilibrado por oito pesos. Os furos de óleo estão localizados no meio do virabrequim para fornecer óleo às bielas, rolamentos, pistões e vários outros componentes.
Uma única correia dentada aciona o eixo de comando de admissão e escape juntamente com as bombas de óleo e água. O eixo de comando de válvulas é apoiado em 5 pontos entre os levantadores de válvulas de cada cilindro e na parte frontal do cabeçote do cilindro. Os moentes de cames são lubrificados pelo orifício do oleador localizado no meio do eixo de cames. Para ajustar a folga da válvula nas duas primeiras gerações, é utilizado um sistema de calço sobre balde. Nas gerações seguintes, é utilizado um sistema de calço sob balde.
Os pistões são feitos de uma liga de alumínio concebida para resistir a altas temperaturas. Um recuo é incorporado nos pistões para evitar que os pistões batam nas válvulas se a correia dentada quebrar. Os pistões que mantêm os pistões no lugar são travados por anéis de pressão.
O primeiro anel de compressão e o anel de óleo são feitos de aço, o segundo anel de compressão é feito de ferro fundido. O anel de compressão 1 e 2, evita vazamentos de gás da câmara de combustão enquanto o anel de óleo trabalha para limpar o óleo das paredes do cilindro, evitando que qualquer excesso de óleo entre na câmara de combustão.
Primeira GeraçãoEdit
A primeira geração do Toyota CT26 utilizou uma carcaça de turbina de entrada única e um único projeto de porta de wastegate. Foi adaptado à primeira geração Toyota Celica GT-Four (ST165). A carga de admissão foi resfriada por um intercooler água-ar e o projeto do coletor de admissão é o T-VIS da Toyota. Tem 8 portas independentes e beneficia da acumulação de inércia para melhorar o binário do motor a baixas e médias velocidades, fechando 4 portas abaixo de uma determinada RPM e posição do acelerador para aumentar a velocidade do ar e maximizar a atomização do combustível e abrir todas as 8 a cargas mais elevadas do motor para um melhor volume de ar. A medição do ar é feita através de um medidor de fluxo de ar e não há BPV/BOV de fábrica nesta geração. O fornecimento de combustível é através de injetores de 430 cc enquanto o ar é alimentado através de um corpo de acelerador de 55 mm (2,2 pol.) e 7,15 mm (0,281 pol.) de admissão e elevação da válvula de escape. A relação de compressão é de 8,5:1 e produz 182-190 hp (136-142 kW; 185-193 PS) e 190 lb⋅ft (258 N⋅m) com um impulso de fábrica de 8-9 psi. O corte de combustível é de 12 psi.
Segunda GeraçãoEditar
A segunda geração do Toyota CT26 usou uma carcaça de turbina de entrada dupla com portas duplas de wastegate. Foi instalada na segunda geração Toyota Celica GT-Four (ST185), bem como no Toyota MR2 Turbo (SW20). A carga de admissão é arrefecida por um intercooler ar-ar montado no topo do Celica ou montado lateralmente no MR2. A homologação do rally Celica (conhecida como GT-Four RC no Japão, Grupo A Rallye na Austrália ou Carlos Sainz Limited Edition na Europa) utilizou um intercooler ar-água montado no topo e é distinguido por uma abertura de capota em vez de uma colher de capota, como encontrado no ST185s não-homologação. Esta geração retém o colector de admissão T-VIS e o medidor de fluxo de ar. Um BPV de fábrica está incluído no SW20 MR2 Turbo mas não no Celicas. A relação de compressão é de 8,8:1 e produz 200-232 hp (149-173 kW; 203-235 PS) e 200-224 lb⋅ft (271-304 N⋅m). Esta geração mantém o tamanho do injector e o tamanho do corpo do acelerador da geração anterior. No entanto, o impulso é aumentado para 10-11 psi no ST185 e MR2 enquanto é aumentado para 16 psi no ST185RC. A elevação da válvula de admissão e escape é significativamente aumentada para 8,2 mm (0,32 pol.).
Third GenerationEdit
O motor de terceira geração usa o turbo Toyota C20b, que era do mesmo design da segunda geração, mas com uma carcaça de turbina ligeiramente melhorada e uma roda de compressor maior. Uma BPV de fábrica é instalada em todas as aplicações. A carga de admissão é arrefecida por um intercooler de água-ar montado no topo, com uma forma semelhante à do ST185RC WTA. Pode-se notar a diferença já que o ST205 WTA é preto enquanto o ST185 WTA é prateado com um centro preto. Esta geração elimina o T-VIS e utiliza uma entrada normal de 4 canais com a mesma forma e tamanho de porta que o motor NA (mas com furos de injecção maiores para alimentação lateral). O medidor de fluxo de ar também é removido em favor de um sistema de sensor MAP (as gerações anteriores usavam um sensor MAP apenas para o propósito do medidor de reforço de fábrica e para determinar o corte de combustível em excesso). Vários aumentos incluíram o tamanho do injetor (540 cc), reforço (13 psi), limite de corte de combustível em overboost (18 psi), elevação da came de admissão (8,7 mm ), tamanho do corpo do acelerador (60 mm ), e um aumento de 10 mm (0,39 pol.) nos orifícios de escape. O elevador da válvula de escape é mantido em 8,2 mm (0,32 pol.). No final de 1997, a fundição do bloco foi revisada com suporte adicional ao redor do cabeçote para evitar problemas de rachaduras no bloco. O turbo C20b encontrado nesta geração é compatível com a segunda geração de motores, porém não com a primeira geração. Outras melhorias incluem uma lata de recolha de óleo de fábrica. A compressão é reduzida para 8.5:1 entretanto a potência é melhorada para 245-255 PS (180-188 kW; 242-252 hp) e 304 N⋅m (224 lbf⋅ft).
Quarta geraçãoEditar
O motor de quarta geração usa um turbo CT15B proprietário. Esta geração foi utilizada no Toyota Caldina GT-T AWD Wagon (ST215). A carcaça do escapamento é na verdade lançada no coletor de escape do cilindro, ao invés da prática normal de uma carcaça de turbina separada após o coletor de escape do cilindro. Devido a isso, o CT15 é compatível com o cabeçote de cilindros 3S-GTE de terceira geração somente, e não com a primeira ou segunda geração. A carga de admissão foi resfriada por um intercooler ar-ar montado no topo, alimentado através de um novo coletor de admissão lateral. Esta geração utiliza um sistema de ignição bobina sobre tomada e injetores de 550 cc. O reforço permanece a 13-14 psi, porém o corte de combustível em excesso é aumentado para 21 psi. A compressão é aumentada para 9:1 e produz 260 PS (191 kW; 256 cv) e 324 N⋅m (239 lbf⋅ft).
Quinta GeraçãoEditar
O motor da quinta geração utiliza o mesmo turbo que o modelo da quarta geração. Esta geração foi utilizada no Toyota Caldina GT-Four (ST246). Existem apenas pequenas diferenças neste motor em relação à versão anterior e devido aos mercados limitados que recebem o ST246, muito pouco se sabe e muito poucos estão a par do motor. As diferenças incluem o facto de os injectores serem mais compridos para estarem mais próximos das portas de admissão. O coletor de admissão retorna a um tipo de alimentação central alimentado por um intercooler ar-ar montado na parte superior. Este intercooler é ligeiramente menor que a geração anterior e é orientado de forma ligeiramente diferente de qualquer uma das gerações anteriores. Ele é mais inclinado para a frente do carro. A ignição bobina sobre tomada é diferente nesta geração e não é compatível com o ST215 ECU. A tampa da válvula é diferente como pela primeira vez na série 3S-GTE, uma vez que o orifício de enchimento de óleo está em cima da árvore de cames de escape em vez da admissão. Outras diferenças incluem a primeira vez em que não há resfriador de óleo nesta geração, bem como o diagnóstico OBD2. Apesar do tamanho reduzido em vários componentes desta geração, a potência é mantida em 260 PS (191 kW; 256 hp) e 324 N⋅m (239 lbf⋅ft).
EspecificaçõesEditar
| Gen 1 | Gen 2 | Gen 3 | Gen 4 | Gen 4.5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Capacidade | 1.998 cc (2.0 L; 121,9 cu in) | ||||
| Capacidade x AVC | 86 mm × 86 mm (3,39 in × 3.39 in) | ||||
| Mecanismo de desempenho variável | T-VIS | Tradicional | |||
| Ignição | Distribuidor | Coil-on-Plug | |||
| Rácio de compressão | 8.5:1 | 8.8:1 | 8.5:1 | 9.0:1 | 9.0:1 |
| Material da válvula | Aço-aço | Aço tratado com nitreto de sódio | |||
| Diâmetro da válvula de admissão | 33.5 mm (1,32 pol) | ||||
| Diâmetro da válvula de escape | 29,0 mm (1,14 pol) | ||||
| Elevação da válvula de admissão | 7.15 mm (0,281 pol) | 8,2 mm (0,32 pol) | 8,7 mm (0,34 pol) | 8,75 mm (0.344 pol) | 8,4 mm (0,33 pol) |
| Exaust Valve Lift | 7,15 mm (0,281 pol) | 8,2 mm (0.32 pol) | |||
| Tamanho do injetor | Top-Feed 430 cc | Side-Feed 430 cc | Side-Feed 540 cc | Top-Alimentação 540 cc | Comprimento estendido Top-Feed 540 cc |
| Turbo (Todos os turbo simples) | Tigre de entrada único CT26 | Dual-Entrada CT26 | Dual-Entry CT20b | Castro de entrada simples 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 combustível | 12 psi (0,83 bar); ST185RC – 16 psi (1,1 bar) | 18 psi (1,2 bar) | 21 psi (1.4 bar) | ||
503E relationEdit
O 503E foi usado para alimentar vários carros Toyota Sports, incluindo o Toyota 88C Group C entry e o All American Racers-built Eagle HF89/HF90 e Eagle MkIII IMSA Grand Touring Prototypes. – Foi construído à mão pela Toyota Racing Development em Torrance, Califórnia, e produzido até 800 cavalos de potência. O 3SGTE foi mais tarde baseado no seu design. São motores semelhantes, embora não idênticos.