3S-motorn är en 2,0 l (1 998 cc) rad-och-fyramotor med ett järnblock och ett huvud i legering. I likhet med 2S-motorn ökades borrningen till 86,0 mm och slaglängden minskades till 86,0 mm, vilket gjorde det möjligt att montera större ventiler och möjliggjorde högre effekt. 3S introducerades för första gången i maj 1984 och förblev i produktion fram till 2007.
- 3S-FCEdit
- 3S-FEEdit
- 3S-GEEdit
- Generation 1Redigera
- Generation 2Redigera
- Generation 3Edit
- Generation 4Edit
- Generation 5Redigera
- SpecifikationerRedigera
- 3S-GTEEdit
- Första generationenRedigera
- Andra generationenEdit
- Tredje generationenRedigera
- Fjärde generationenRedigera
- Femte generationenRedigera
- SpecifikationerRedigera
- 503E relationEdit
3S-FCEdit
Två pipiga förgasarversionen av 3S-FE. Denna motor finns i lägre specificerade varianter av Toyota Camry 1986-1992 och dess Holden Apollo-tvillingar (SL- och SLX-versioner). Effekten är 82 kW (111 PS) vid 5 600 varv per minut, med ett maximalt vridmoment på 166 N⋅m (122 lb⋅ft) vid 3 200 varv per minut.
3S-FEEdit
Toyota 3S-FE är en 16-ventilig 2,0 L-motor med dubbla kamaxlar och enkelkammarväxel, som byggdes av Toyota från 1986 till 2000. Den europeiska versionen producerar 128 PS (94 kW)(126 hk) vid 5 600 varv per minut och 179 Nm (132 ft-lb) vid 4 400 varv per minut. Den används vanligen i Camry 1987-1992, Celica T160/T180/T200, Carina 1987-1992, Carina 1988-2001, Caldina 1992-2002, Carina ED 1990-1992 och E 1993-1998, Corona T170/T190 samt Avensis 1997-2000, RAV4 1994-2000 och Picnic/Ipsum 1996-2002. 3S-FE användes också i vissa MR2 Mk2-bilar på grund av att dess vridmomentband var lämpligt för de automatiska modellerna. 3S-FE är utrustad med EFI. 3S-FE-motorn är utrustad med en vevaxel i gjutjärn, medan 3S-GE/GELU-motorerna har smidda vevaxlar.
Den 3S-FSE var en motor med direktinsprutning med Toyota D4-system. En kamdriven högtrycksbränslepump finns i huvudets 4:e ände. Denna motor släpptes endast i Japan (en del importerades till Ryssland etc.) och användes i Camry (Windom).
3S-GEEdit
Toyota 3S-GE (ursprungligen benämnd 3S-GELU i tvärmonterade tillämpningar med japanska utsläppskontroller), är en fyrcylindrig motor på rad i S-motorfamiljen, tillverkad av Toyota och konstruerad i samarbete med Yamaha. Blocket är av järn, men cylinderhuvudet är tillverkat av aluminiumlegering. Förbränningskamrarna med pentak är kompletterade med en korsflödeslayout för insugning och avgasutsläpp. Tändstiftet är placerat i mitten av förbränningskammaren. Tändordningen är 1-3-4-2, med cylinder nummer 1 intill tandremmen. 3S-GE konstruerades för att vara lätt, och den första versionen 3S-GELU vägde låga 143 kg.
Den smidda vevaxeln, som är placerad i vevhuset, roterar på fem lager av aluminiumlegering och balanseras av åtta vikter. Oljehål finns i mitten av vevaxeln för att ge olja till kuggstängerna, lagren, kolvarna och andra rörliga komponenter. Insugningsröret har fyra oberoende portar och drar nytta av tröghetsuppbyggnad för att förbättra motorns vridmoment vid låga och medelhöga varvtal.
En enda tandrem driver insugnings- och avgasnockan. Nocktapparna stöds på fem punkter mellan varje cylinders ventillyftare och på framsidan av cylinderhuvudet, och smörjs av en oljeport som är placerad i mitten av kamaxeln.
Kolvarna är tillverkade av en aluminiumlegering som är utformad för att tåla höga temperaturer. En fördjupning är inbyggd i kolvhuvudet för att förhindra att kolvarna slår mot ventilerna om tandremmen skulle gå sönder (detta gäller inte för de senare BEAMS-motorerna – en akronym som står för Breakthrough Engine with Advanced Mechanism System – motorer). Detta brukar kallas en ”störningsfri” motor. Kolvpinnarna som håller kolvarna på plats är låsta av sprintringar. Systemet ”Outer Shim Type System” gör det möjligt att byta ut shims utan att behöva ta bort kamaxeln. För att justera ventilspelet justeras shims ovanför ventilstötarna.
Den första kompressionsringen och oljeringen är tillverkade av stål, den andra kompressionsringen är tillverkad av gjutjärn. Kompressionsringarna 1 och 2 förhindrar avgasläckage från förbränningskammaren medan oljeringen arbetar för att rensa bort olja från cylinderväggarna, vilket förhindrar att för mycket olja kommer in i förbränningskammaren. En oljepannans baffel används för att se till att det finns tillräckligt med olja i oljepannan.
Det finns fem generationer av 3S-GE, som användes i Toyota Celica, MR2, Caldina, RAV4 och Altezza. Alla 3S-GE-motorer hade en cylindervolym på 2,0 liter (1 998 cc). Dessutom är de turboladdade 3S-GTE-motorerna baserade på 3S-GE-plattformen.
Generation 1Redigera
Den första generationen 3S-GE tillverkades från maj 1984 till 1989 och kom i båda de nordamerikanska versionerna, samt i Japan som en andra variant. Den nordamerikanska motorn var något mindre kraftfull och producerade cirka 135 hk (101 kW). Denna motor var den enda 3S-GE som kom till Nordamerika, i Celica GT-S (ST162). Den japanska marknadsversionen hade bland annat en aggressivare ECU och saknade EGR-ventilsystemet, vilket drev upp effekten till någonstans runt 160 PS (118 kW) vid 6 400 varv per minut och 19,0 kg⋅m (186 N⋅m) vridmoment. Motorn fanns ursprungligen framför allt i Toyota Camry/Vista Twin Cam 2000 (3S-GELU för V10, 3S-GE för V20) och Toyota Corona *T150 (begränsad chassiversion – ST162 med 3S-GELU).
Generation 2Redigera
Den andra generationen tillverkades 1990-1993 och fick en liten ökning av effekten till 165 PS (121 kW), 156 PS (115 kW) på europeiska marknader. Högsta vridmomentet ökade till 19,5 kg⋅m (191 N⋅m). Den visade sig också vara en något mer tillförlitlig motor. Den andra generationen avskaffade också T-VIS-systemet, som ersattes av ACIS (Acoustic Control Induction System), vilket visade sig vara mycket effektivare. T-VIS behölls dock på andra generationens 3S-GTE, den turboladdade motsvarigheten.
Generation 3Edit
Den tredje generationen 3S-GE tillverkades från 1994 till 1999. Effekten för den japanska marknaden ökade till 180 PS (132 kW; 178 hk) eftersom kompressionsförhållandet ökade till 10,3:1, medan motorer för andra marknader fick en mindre revidering 1996 för utsläpp (EGR) som minskade effekten något till 170 PS (125 kW; 168 hk) vid 7 000 varv per minut. Vridmomentet förblir detsamma för båda på 19,5 kg⋅m (191 N⋅m).
Generation 4Edit
Den fjärde generationen 3S-GE, även känd som ”Red Top BEAMS” 3S-GE började tillverkas 1997. BEAMS är en akronym som står för Breakthrough Engine with Advanced Mechanism System.
Den första versionen var utrustad med VVT-i och producerade 200 PS (147 kW; 197 hk) vid 7 000 varv per minut när den var kopplad till en manuell växellåda. Den automatiska versionen producerade 190 PS (140 kW; 187 hk) vid 7 000 varv per minut; detta tros vara en ECU-begränsning som infördes av Toyota på grund av växellådans begränsningar. Den fanns i några få modeller som endast såldes i Japan: MR2 G och G-Limited, Celica ST202 SS-II och SS-III samt Caldina.
Den andra versionen generation 4 3S-GE, ”Grey Top BEAMS” 3S-GE, var ett tillgängligt motoralternativ i RAV4 och andra generationen Caldina Active Sports GT i Japan. Trots att ventilkåpan på denna motor är svart kallas den ”Grey Top” och har fått sitt namn från den grå färgen på insugningsröret. Denna benämning är till för att skilja den från femte generationens Dual-VVTi ”Black Top” i Altezza. Effekten är 180 PS (132 kW; 178 hk) vid 6 600 varv per minut i RAV4 och 190 PS (140 kW; 187 hk) i Caldina GT. De mekaniska skillnaderna mellan Red Top och Grey Top är förgreningarna och ECU:n. Ledningar är identiska.
Gjutningsanordningar finns i huvudena för Exhaust VVT-solenoid, och RWD-vattengalleriet är öppet, bakom generatorfästet. Det bakre oljeavloppet på baksidan av huvudet är i ett annat läge.
Gen 4 körs också med ett manuellt spjällhus.
Denna motor användes i vissa TTE WRC Corollas (modifierade för Turbo).
Generation 5Redigera
Under 1998 släpptes den femte och sista versionen av 3S-GE, som endast återfinns i den i Japan levererade Altezza RS200. ”Black Top”, som den kom att kallas, var utrustad med ett dubbelt VVT-i-system som justerade tidpunkten för både insugnings- och avgaskamaxlar och fanns i två olika specifikationer beroende på vilken växellåda den var kopplad till.
Gen 5 använder sig av elektroniskt styrd gaspedal med kabel (semi-drive by wire), så det behövs ingen tomgångsregulator. En returlös bränsleledning används också.
Mt-versionen som var utrustad med den 6-växlade manuella växellådan J160 hade större inloppsventiler i titan med en diameter på 35 mm, större avgasventiler med en diameter på 29,5 mm som också var tillverkade av titan, en större 33 mm skopan och ett kompressionsförhållande på 11,5:1. Den gav 210 PS (154 kW; 207 hk) vid 7 600 varv per minut och 22,0 kg⋅m (216 N⋅m) vid 6 400 varv per minut.
Vid jämförelse med MT-versionen var den 5-växlade AT-versionen utrustad med den automatiska automatlådan A650E 5Super ECT (med manuellt växelläge) och hade ett lägre kompressionsförhållande på 11,1:1, en mindre aggressiv kamprofil, mindre ventiler i stållegering och mindre 31 mm stora skopor. Den här motorn gav 200 PS (147 kW; 197 hk) vid 7 000 varv per minut och 22,0 kg⋅m (216 N⋅m) vid betydligt lägre 4 800 varv per minut. Utvändigt kan AT-modellen identifieras genom skillnader i ledningsnätet och avsaknaden av en akustisk filt på insugningsplentumet.
SpecifikationerRedigera
| 3S-GE Specifikationer | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Gen 1 | Gen 2 | Gen 3 | Gen 4 | Gen 5 AT | Gen 5 MT | |
| Kapacitet | 1,998 cc (2.0 L) | |||||
| Bore x Stroke | 86 mm (3.39 tum) x 86 mm | |||||
| Mekanism för variabel prestanda | T-VIS | ACIS | VVVT-i | Dual VVT-i | ||
| Kompressionsförhållande | 9.2:1 | 10:1 | 10.3:1 | 11.1:1 | 11.1:1 | 11.5:1 |
| Ventilmaterial | Stållegering | Titan | ||||
| Inloppsventildiameter | 33.5 mm (1.32 in) | 34.5 mm (1.36 in) | 34.5 mm (1.36 in) | 35 mm (1.38 in) | ||
| Avgasventildiameter | 29,0 mm (1.14 in) | 29,5 mm (1.16 in) | 29,5 mm (1.16 in) | 29.5 mm (1.16 in) | ||
| Inkluderad ventilvinkel | 25 ° | 22.5 ° | ||||
3S-GTEEdit
3S-GTE är en fyrcylindrig motor i rad med 1 998 cc (2,0 L; 121,9 cu in) från Toyota, baserad på 3S-GE med tillägg av oljespridare under kolven och ett reducerat kompressionsförhållande för att möjliggöra tillägget av en turboladdare.
Det finns fyra generationer av denna motor, som började tillverkas 1986 och byggdes till 2007. De turboladdare som används i 3S-GTE-motorerna är Toyota-konstruktioner och använder en intern wastegate-konstruktion. Beroende på var motorn var avsedd att säljas är avgasturbinen antingen keramisk (Japan) eller av stål (USA och Australien). Den monterades på MR2 (endast i Nordamerika och Japan). Det finns ingen officiell MR2 för den europeiska marknaden med denna motor.), Toyota Celica GT-Four och Caldina GT-T och GT-Four.
| Generation | År | Modell | Effekt | Moment |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1986-1989 | Celica ST165 |
|
|
| 2 | 1990-1993 |
|
|
|
| 3 | 1994-1999 |
|
|
|
| 4 | 1997-2001 | Caldina ST215 (GT-T) | 260 PS (191 kW; 256 hk) vid 6200 varv/min | 324 N⋅m (239 lbf⋅ft) vid 4400 varv/min |
| 4.5 | 2002-2007 | Caldina ST246 (GT-Four) | 260 PS (191 kW; 256 hk) vid 6200 varv per minut | 324 N⋅m (239 lbf⋅ft) vid 4400 varv per minut |
Dess cylindrar är numrerade 1-2-3-4, cylinder nummer 1 ligger bredvid kugghjulet. Det 16-ventiliga cylinderhuvudet med dubbla överliggande kamaxlar (DOHC) som Yamaha har konstruerat är tillverkat av aluminiumlegering. Förbränningskamrarna med pentak är kompletterade med en korsflödeslayout för insugning och avgasning. Tändstiften är placerade i mitten av förbränningskamrarna. Ett distributörbaserat system används för att tända cylindrarna i en 1-3-4-2 ordning.
Kurvaxeln, som är placerad i vevhuset, roterar på fem lager av aluminiumlegering och är balanserad av åtta vikter. Oljehål finns i mitten av vevaxeln för att ge olja till kuggstängerna, lagren, kolvarna och olika andra komponenter.
En enda tandrem driver intags- och avgasnockan tillsammans med olje- och vattenpumparna. Kamaxeln stöds på fem punkter mellan varje cylinders ventillyftare och på framsidan av cylinderhuvudet. Nocktapparna smörjs av en oljeport som är placerad i mitten av kamaxeln. För att justera ventilspelet i de två första generationerna används ett system med skenor och skopor. I de följande generationerna används ett system med skenor under hinkar.
Kolvarna är tillverkade av en aluminiumlegering som tål höga temperaturer. En fördjupning är inbyggd i kolvarna för att förhindra att kolvarna slår mot ventilerna om tandremmen går sönder. Kolvpinnarna som håller kolvarna på plats är låsta av språngringar.
Den första kompressionsringen och oljeringen är tillverkade av stål, den andra kompressionsringen är tillverkad av gjutjärn. Kompressionsring 1 och 2, förhindrar gasläckage från förbränningskammaren medan oljeringen arbetar för att rensa bort olja från cylinderväggarna, vilket förhindrar att överflödig olja kommer in i förbränningskammaren.
Första generationenRedigera
Den första generationen Toyota CT26 använde sig av ett turbinhus med en enda ingång och en konstruktion med en enda wastegate-port. Den monterades på den första generationen Toyota Celica GT-Four (ST165). Insugningsladdningen kyldes av en vatten-till-luft-intercooler och insugningsrörets utformning är Toyotas T-VIS. Det har 8 oberoende portar och drar nytta av tröghetsuppbyggnaden för att förbättra motorns vridmoment vid låga och medelhöga varvtal genom att stänga 4 portar under ett visst varvtal och ett visst spjälläge för att öka lufthastigheten och maximera bränsleförstoftningen och genom att öppna alla 8 portar vid högre motorbelastning för bättre luftvolym. Luftmätningen sker genom en luftflödesmätare och det finns ingen BPV/BOV från fabriken i den här generationen. Bränsletillförseln sker genom 430 cc-injektorer medan luften tillförs genom ett 55 mm stort spjällhus och 7,15 mm stora insugs- och avgasventillyft. Kompressionsförhållandet är 8,5:1 och producerar 182-190 hk (136-142 kW; 185-193 PS) och 190 lb⋅ft (258 N⋅m) med en fabriksmonterad laddning på 8-9 psi. Bränslesnittet ligger på 12 psi.
Andra generationenEdit
Den andra generationen Toyota CT26 använde sig av ett turbinhus med dubbla ingångar och dubbla wastegate-portar. Den monterades på andra generationens Toyota Celica GT-Four (ST185) samt Toyota MR2 Turbo (SW20). Insugningsladdningen kyls av en luft-till-luft-intercooler som antingen är toppmonterad på Celica eller sidomonterad på MR2. Den rallyhomologerade Celica (känd som GT-Four RC i Japan, Group A Rallye i Australien eller Carlos Sainz Limited Edition i Europa) använde sig av en toppmonterad vatten-till-luft-växelkylare och kännetecknas av en motorhuvudventilation i stället för en motorhuvudspegel som finns på de icke-homologerade ST185:orna. Denna generation har kvar T-VIS-insugningsröret och luftflödesmätaren. En fabriks-BPV ingår i SW20 MR2 Turbo, men inte i Celica. Kompressionsförhållandet är 8,8:1 och producerar 200-232 hk (149-173 kW; 203-235 PS) och 200-224 lb⋅ft (271-304 N⋅m). Den här generationen behåller insprutningsstorleken och spjällhusstorleken från den föregående generationen. Däremot ökas laddningen till 10-11 psi i ST185 och MR2 medan den ökas till 16 psi i ST185RC. Intags- och avgasventillyftningen har ökat avsevärt till 8,2 mm (0,32 tum).
Tredje generationenRedigera
Den tredje generationens motor använder Toyota C20b-turbon, som var av samma konstruktion som den andra generationen men med ett något förbättrat turbinhus och ett större kompressorhjul. En fabriks-BPV installeras på alla tillämpningar. Insugningsladdningen kyls av en vatten-till-luft toppmonterad intercooler som har samma form som ST185RC WTA. Man kan se skillnaden eftersom ST205 WTA är svart medan ST185 WTA är silverfärgad med ett svart centrum. Den här generationen har avskaffat T-VIS och använder ett normalt 4-kanalsintag med samma form och storlek på portarna som NA-motorn (men med större insprutningshål för sidotillförsel). Luftflödesmätaren har också tagits bort till förmån för ett MAP-sensorsystem (tidigare generationer använde en MAP-sensor endast för fabriksmonterad laddningsmätare och för att bestämma bränsleskärning vid överladdning). Olika ökningar omfattade bl.a. insprutningsstorlek (540 cc), laddning (13 psi), gräns för överdriven bränsleskärning (18 psi), lyftning av insugningsnockan (8,7 mm ), storlek på spjällhuset (60 mm ) och en ökning av avgasportarna med 10 mm (0,39 tum). Utloppsklafflyftet är oförändrat på 8,2 mm (0,32 tum). I slutet av 1997 reviderades gjutningen av blocket med extra stöd runt huvudet för att förhindra problem med sprickbildning i blocket. Den C20b-turbo som finns i den här generationen är bakåtkompatibel med andra generationens motorer, dock inte med den första generationen. Ytterligare förbättringar är bland annat en fabriksmonterad oljefångstbehållare. Kompressionen minskas ner till 8,5:1 men effekten förbättras till 245-255 PS (180-188 kW; 242-252 hk) och 304 N⋅m (224 lbf⋅ft).
Fjärde generationenRedigera
Motorn i den fjärde generationen använder en egenutvecklad CT15B-turboaggregat. Denna generation användes i Toyota Caldina GT-T AWD Wagon (ST215). Avgashuset är faktiskt gjutet i cylinderns avgasgrenrör, i stället för den normala metoden med ett separat turbinhus efter cylinderns avgasgrenrör. På grund av detta är CT15 bakåtkompatibel endast med tredje generationens 3S-GTE-cylinderhuvud, inte med den första eller andra generationen. Insugningsladdningen kyldes av en luft-till-luft intercooler som monterats uppifrån och som matades genom ett nytt insugningsrör med sidofördelning. Den här generationen använder sig av ett tändsystem med spole och tändstift och 550 cc-insprutare. Boost ligger kvar på 13-14 psi, men bränsleskärpan vid överboostning har ökats till 21 psi. Kompressionen ökas till 9:1 och ger 260 PS (191 kW; 256 hk) och 324 N⋅m (239 lbf⋅ft).
Femte generationenRedigera
Motorn i den femte generationen använder samma turbo som modellen i den fjärde generationen. Denna generation användes i Toyota Caldina GT-Four (ST246). Det finns endast små skillnader i denna motor jämfört med den tidigare versionen och på grund av att endast begränsade marknader fick ST246 är mycket lite känt och mycket få känner till motorn. Bland skillnaderna kan nämnas att insprutarna har förlängts så att de ligger närmare insugningsöppningarna. Insugningsröret återgår till en typ med centrummatning som matas av en luft-till-luft-intercooler som är toppmonterad. Denna intercooler är något mindre än den föregående generationen och är orienterad något annorlunda än någon av de tidigare generationerna. Den är lutad mer mot bilens framsida. Tändningen med spole och tändstift är annorlunda i den här generationen och den är inte kompatibel med ST215-ECU:n. Ventilkåpan är annorlunda som för första gången i 3S-GTE-serien eftersom oljepåfyllningshålet sitter ovanpå avgasnockan i stället för på insugningsnockan. Andra skillnader är att det för första gången inte finns någon oljekylare i den här generationen samt OBD2-diagnostik. Trots neddragningen av olika komponenter i den här generationen bibehålls effekten på 260 PS (191 kW; 256 hk) och 324 N⋅m (239 lbf⋅ft).
SpecifikationerRedigera
| Gen 1 | Gen 2 | Gen 3 | Gen 4 | Gen 4.5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Kapacitet | 1 998 cc (2.0 L; 121.9 cu in) | ||||
| Bore x Stroke | 86 mm × 86 mm (3.39 in × 3.39 tum) | ||||
| Mekanism med variabel prestanda | T-VIS | Traditionell | |||
| Tändning | Distributör | Spiralspole på plugg | |||
| Kompressionsförhållande | 8.5:1 | 8.8:1 | 8.5:1 | 9.0:1 | 9.0:1 |
| Ventilmaterial | Stållegering | Värmebehandlat stål med nitrid | |||
| Intagningsventilens diameter | 33.5 mm (1.32 in) | ||||
| Avgasventildiameter | 29.0 mm (1.14 in) | ||||
| Intagningsventillyft | 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) |
| Uppdrag av utloppsventil | 7.15 mm (0.281 in) | 8.2 mm (0.32 tum) | |||
| Insprutningsstorlek | Toppmatning 430 cc | Sidmatning 430 cc | Sidmatning 540 cc | Topp-Feed 540 cc | 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 | |
| Fabriksförstärkning | 8-9 psi (0.55-0,62 bar) | 10-11 psi (0,69-0,76 bar) | 13 psi (0,90 bar) | ||
| Fuel Cut | 12 psi (0,83 bar); ST185RC – 16 psi (1,1 bar) | 18 psi (1,2 bar) | 21 psi (1.4 bar) | ||
503E relationEdit
Den 503E användes för att driva ett antal Toyota sportbilar, inklusive Toyota 88C Group C entry och de All American Racers-byggda Eagle HF89/HF90 och Eagle MkIII IMSA Grand Touring Prototypes. – Den byggdes för hand av Toyota Racing Development i Torrance, Kalifornien och producerade upp till 800 hästkrafter. 3SGTE byggde senare på dess konstruktion. De är liknande motorer, men inte identiska.