Глава 2. Двигатель.


2.1. Общие сведения
С 1992 г. на автомобилях "Тойота Карина Е" применяются бензиновые двигатели двух типов. Это, расположенные спереди поперек моторного отсека четырех цилиндровые рядные двигатели с установленными на пяти подшипниках коленчатым валом, с жидкостным охлаждением и с рабочим объемом цилиндров соответственно 1,6 л (код двигателя 4A-FE, 7А-FE) и 2,0 л (коды двигателей 3S-FE и 3S-GE), краткая техническая характеристика которых представлена в табл. 2.1.

Таблица 2.1 Краткие технические характеристики бензиновых двигателей

Код двигателя	1,6 л двигатели	1,6 л двигатели	2,0 л двигатели	2,0 л двигатели
	4А - FE	7A - FE (обедненная рабочая смесь)	3S-FE	3S-GE
Рабочий объем цилиндра, л	1,587	1,587	1,998	1,998
Внутренний диаметр Х ход поршня, мм	81,0 х 77,0	81,0 х 77,0	86,0 х 86,0	86,0 х 86,0
Максимальная мощность, кВт (л.с.)	85 (114) при 6000 мин -1	79 (106) при 6000 мин -1	98 (131) при 5800 мин -1	116(155) при 5800 мин -1
Максимальный крутящий момент, н*м	145 при 4800-5400 мин -1	137 при 4800-5400 мин -1	183 при 4400-4800 мин -1	186 при 4400-5200 мин -1
Степень сжатия (:1)	9,5	9,5	9,8	10,0

Таблица 2.3.1 Основные моменты затяжки

Наименование	Моменты Н/м (кгс/м)
Ременный шкив распределительного вала	5,9 (5,9)
Натяжной ролик с пружиной	37 (3,7)
Болт шкива коленчатого вала	118(11,8)
Крышка головки блока цилиндров	5,9 (0,6)
Свечи зажигания	18 (1,8)

2.2. Проверка и регулировка зазоров клапанов ГРМ
Таблица 2.2.1. Основные регулировочные данные

Код двигателя	Модель 4A-FE	Модель 3S-FE
Зазор клапана (холодное состояние ДВС)	Впускной 0,15-0,25 Выпускной 0,25-0,35	Впускной 0,19-0,29 Выпускной 0,28-0,38
Моменты затяжки, н*м (кгс/м)	Подшипники распределительного вала 13 (1,3) Крышка головки блока цилиндров 5,9 (0,6)	Подшипники распределительного вала 13 (1,3) Крышка головки блока цилиндров 5,9 (0,6)

Порядок выполнения работы
а) проверка зазоров:
· Снимите минусовую клемму с аккумуляторной батареи;
· Отсоедините шланги вентиляции картера от крышки распредвалов;
· Отверните болты и снимите защиту жгута проводов с правой стороны крышки распредвалов;
· Освободите провода высокого напряжения из зажимов и отключите их от свечных наконечников;
· Освободите на правой стороне крышки распредвалов жгут проводов (отключив его от генератора и от датчика давления масла), отпустите все прочие держатели проводов и тросов;
· Отверните колпачковые гайки, удалите шайбы и снимите крышку распредвалов;
На шкиве коленчатого вала имеется вырез, а на нижней крышке привода газораспределения имеются метки, нанесенные с шагом 5 0 (рис. 2.2.1.). Совмещение выреза в шкиве с меткой "О 0 " указывает на то, что поршни в цилиндрах 1 и 4 находятся в ВМТ.
Рис.2.2.1 Установочные метки на шкиве коленчатого вала и нижней крышке механизма привода распределительных валов
· С помощью гаечного ключа или торцевой головки с рычагом вращайте коленчатый вал за гайку крепления шкива по часовой стрелке до совмещения выреза в шкиве с меткой "О 0 ".

Примечание: следует иметь в виду, что для доступа к шкиву придется демонтировать из-под двигателя брызговик. Кроме того, выверните все свечи - это облегчит проворачивание коленчатого вала двигателя;
В этом положении коленчатого вала два поршня - 1 и 4 находятся в верхней мертвой точке, причем только один из них - в такте сжатия.
· Проверьте, находится ли отверстие в ременном шкиве распределительного вала напротив метки на крышке подшипника (рис.2.2.2). Если нет, то нужно еще раз повернуть коленчатый вал на полный оборот (360°), только тогда поршень 1-го цилиндра будет в такте сжатия.
· Проверьте плоским щупом зазоры между регулировочной шайбой (дистанционный вкладыш) толкателя и кулачками соответствующих распределительных валов следующих клапанов:
впускные клапаны цилиндра №1, №2; выпускные клапаны цилиндра №1, №3.

Рис.2.2.2 Проверка соответствия положения распредвала ВМТ с использованием металлического стержня

Примечание: щуп должен проходить с трением между поверхностями кулачка и толкателя.
· Запишите величину зазора, если она неправильна.
· Поверните распределительный вал снова на полный оборот (360°) и приведите канавку на шкиве распределительного вала так, чтобы она была напротив метки "О" на нижней крышке распределителя.
· Далее проверьте таким же образом зазоры между кулачками валов и толкателями следующих клапанов: впускные клапаны цилиндра №3, №4; выпускные клапаны цилиндра № 2, №4.
Запишите величину зазора, если она неправильна.

б) регулировка:
Внимание: Перед установкой регулировочных шайб впускных клапанов необходимо демонтировать впускной распределительный вал. Осевой зазор впускного распределительного вала очень мал, поэтому при снятии распределительный вал следует держать в точно горизонтальном положении. Установка регулировочных шайб выпускных клапанов производится без демонтажа выпускного распределительного вала.
Демонтаж впускного распределительного вала выполняется следующим образом:
· Поворачивайте коленчатый вал, пока отверстие во вспомогательном зубчатом колесе не окажется наверху, тогда впускные кулачки 1 и 3 вдавливают втулки толкателя одновременно на одинаковое расстояние.
· Удалите два болта и крышку подшипника №1.
Примечание: зубчатое колесо на впускном распределительном валу состоит из двух частей - ведущего зубчатого колеса, которое неподвижно соединено с распределительном валом, и так называемого вспомогательного зубчатого колеса. Между обоими зубчатыми колесами имеется пружинная шайба, обеспечивающая осевое напряжение. Чтобы разобрать распределительный вал нужно устранить это напряжение, прижав шпильками М6 длиной 20мм через технологические отверстия вспомогательное зубчатое колесо к ведущему зубчатому колесу, вследствие чего пружина будет зажата между ними.
· Ослабляйте болты крышек подшипников поочередно, удалите крышки подшипников № 1,2,4, при этом болты крышки №3 следует до конца не выворачивать, а оставить их на месте ввернутыми на несколько ниток.
· Затем отверните до конца болты крышки №3, снимите крышку и поднимите выпускной вал, следя за тем, чтобы он не повредил головку цилиндров;
Внимание: Очень важно отпускать болты постепенно, иначе из-за перекосов можно повредить посадочные поверхности вала или головки цилиндров!
· Удалите регулировочные пластины клапанов с отклонениями от нормативного клапанного зазора.
· Измерьте микрометром толщину удаляемой регулировочной пластины (шайбы);
· Определите толщину установочной пластины, необходимой для достижения предписанного клапанного зазора, с помощью следующей формулы: N=T+(A - 0,20 мм) , где:
Т - толщина использованной регулировочной пластины;
А - замеренный клапанный зазор;
N - толщина новой установочной пластины.
Внимание: Выбирайте установочную пластинку с толщиной, как можно более близкой к полученному значению. Установочные пластины имеются в 16 размерах, повышающихся на 0,05 мм от 2,55 до 3,30 мм.
· Поместите новую установочную пластинку на толкатель клапана.
· Установите распределительный вал после замены всех пластинок следующим образом:
поворачивайте шкив коленчатого вала, пока установочный штифт на шкиве ременной передачи выпускного распределительного вала не окажется выше края головки цилиндра;
· Нанесите универсальную смазку на все осевые соприкасающиеся поверхности впускного распределительного вала.
· Приведите установочные метки зубчатых колес на впускном и выпускном распределительных валах напротив друг друга и дайте зубчатым колесам зацепить друг друга.
Внимание: Не пользуйтесь метками нижней мертвой точки (Н.М.Т.).
В этом положении впускные кулачки №1 и №3 одновременно вдавливают втулки толкателя на одинаковое расстояние.
· Поместите четыре крышки подшипников в их первоначальное положение; стрелки должны быть обращены на зубчатые колеса, а поверхность прилегания крышки правого подшипника распределительного вала к головке цилиндра смажьте герметиком.
· Нанесите немного моторного масла на резьбу и под головку болтов крышек подшипников. Поставьте на место болты и затягивайте их равномерно в установленной последовательности с нормативным моментом (табл. 2.2.1).
· Удалите шпильку из вспомогательного зубчатого колеса и поставьте крышку подшипника №1 так, чтобы стрелка была направлена вперед к шестерне.
· Толкайте назад вспомогательное зубчатое колесо отверткой между зубчатым колесом и головкой блока цилиндров, если крышка подшипника плохо пригнана. Нанесите немного моторного масла на резьбу и под головки болтов и затяните их поочередно и равномерно.
· Снова проверьте клапанный зазор с выпускными клапанами, действуйте следующим образом:
· Поворачивайте коленчатый вал до тех пор, пока кулачок на распределительном валу регулируемого клапана не будет обращен вверх.
· Поверните паз на втулке толкателя к передней стороне автомобиля.
· Прижмите регулировочным инструментом SST09248-55020(А) толкатель вниз и поместите вспомогательную деталь инструмента (В) от впускной стороны (но при заднем клапане 3 - от выпускной стороны) под небольшим углом между толкателем и распределительным валом (рис.2.2.3).

Рис.2.2.3. Удалите регулировочные пластины (дистанционные шайбы) с помощью специального регулировочного инструмента SST09248-55020(А) и прилагаемой вспомогательной детали (В)
· Удалите регулировочную пластину с помощью небольшой отвертки и магнита;
· Определите толщину регулировочной пластины, необходимую для достижения требующегося клапанного зазора с помощью следующей формулы: N = Т+(А - 30 мм) , где:
Т - толщина использовавшейся установочной пластинки
А - замеренный клапанный зазор
N - толщина новой установочной пластинки
· Поставьте новую установочную пластинку на толкатель клапана.
· Прижмите толкатель клапана вниз и удалите вспомогательную деталь (В).
· Вновь проверьте клапанный зазор.
· Удалите все остатки уплотнений и поставьте на головку блока цилиндров силиконовое уплотнение
· Поместите уплотнение на крышку головки блока цилиндра и установите крышку головки блока цилиндров с уплотнительными кольцам и гайками на головку блока цилиндров.
· Присоедините шланг вентиляции картера двигателя и провода свечей зажигания.
· Поместите жгут электропроводки и предохранительный кожух на крышку головки блока цилиндров, подключите проводку генератора и подключите минусовую клемму аккумулятора.

2.3. Замена приводного ремня ГРМ (для двигателя 4A-FE)
2.3.* Замена приводного реммя ГРМ (для двигателя 3S-FE)

2.3. Замена приводного ремня ГРМ (для двигателя 4A-FE)

Демонтаж (для двигателя 4A-FE)
· Отсоедините отрицательную клемму от аккумулятора.
· Откачайте жидкость из бачка омывателя лобового стекла справа в отсеке двигателя, затем отверните крепежные винты, отсоедините трубку и электропроводку и удалите бачек.
· Удалите крышку распределительного вала.
· Ослабьте на один-два оборота болты, крепящие ведущий шкив к водяному насосу (это легче сделать, пока ремень не снят);
Примечание: позже шкив необходимо будет сдвинуть в сторону, чтобы снять среднюю крышку ремня привода распределительных валов.
· Подложите клинья под задние колеса, поднимите домкратом переднюю часть автомобиля и установите ее на опоры.
· Снимите правое переднее колесо, затем отверните болты и удалите брызговик из-под правой стороны моторного отсека.
· Открутите болты шкива водяного насоса.
· Открутите шарнирный болт и стопорный болт генератора.
· Открутите установочный винт генератора и удалите ремень генератора.
· Удалите болты шкива водяного наcoca.
· Снимите высоковольтные провода и выверните свечи зажигания.
· Снимите проводку и зажимы вокруг крышки головки блока цилиндров, уберите предохранительный кожух 2 проводки и снимите вентиляционные шланги 6, 7 картера с крышки головки блока цилиндров.

Рис. 2.3.1.1. Общий вид двигателя 4A-FE ,
где: 1 - провода высокого напряжения; 2 - предохранительный кожух проводки вокруг крышки головки блока цилиндра; 3 - регулятор давления топлива; 3 - рампа топливных форсунок; 5 - впускной патрубок; 6, 7 - вентиляционные шланги картера; 8 - разъем форсунки (инжектора); 9 - низковльтный разъем распределителя зажигания; 10 - распределитель зажигания; 11 - верхний патрубок радиатора системы охлаждения.

· Удалите гайки, уплотнительные кольца, крышку головки цилиндра и уплотнение крышки головки блока цилиндров.
· Поставьте поршень цилиндра № 1 в Н.М.Т. конца такта сжатия, поместив для этого канавку на шкиве коленчатого вала напротив метки "О" на нижней крышке распределительного механизма. Проверьте, находится ли отверстие, имеющееся в шкиве ременной передачи распределительного вала, напротив метки на крышке подшипника. Если это не так, поверните коленчатый вал еще на полный оборот (360°).
· Удалите болт шкива коленчатого вала и снимите шкив с помощью съемника SST 09213 - 60017 .
· Удалите три крышки распределительного механизма.
· Снимите направляющий ролик ремня.
· Снимите ремень распределительного механизма.
Внимание: Если ремень будет использоваться снова, нанесите на него стрелку в направлении вращения двигателя, а также метки на колеса ременной передачи и на ремень.
· Отвинтите болт наружного ролика, протолкните натяжной ролик как можно дальше влево и временно закрепите его.
· Удалите ремень распределительного механизма.
Внимание: Не проворачивайте уже больше коленчатый и распределительный валы после удаления ремня, потому что в противном случае клапаны могут коснуться поршней.
· Удалите болт натяжного ролика, натяжной ролик и натяжную пружину.
· Сдвиньте ременный шкив с коленчатого вала. Пользуйтесь, если требуется, двумя отвертками; при этом, поместите обтирочные тряпки между блоком двигателя и отвертками, чтобы избежать повреждений.
· Удалите ременный шкив распределительного вала. При откручивании болтов удерживайте распределительный вал торцевым ключом на шестигранной части.

Осмотр (для двигателя 4A-FE)
· Проверьте приводной ремень распределителя на износ и трещины.
Внимание: Не сгибайте ремень. В случае сомнения замените ремень. Оторвавшиеся или сломанные зубья свидетельствуют о блокировке распределительного вала, масляного насоса или водяного насоса.
· Проверьте натяжной ролик при обнаружении трещинок на наружной стороне ремня.
· При обнаружении одностороннего износа ремня проверьте направляющий ролик ремня и центровку ременных шкивов.
· Проверьте, мягко ли вращается натяжной ролик и не имеет ли он зазора. В случае необходимости замените его.
· Проверьте свободную длину натяжной пружины, она должна составлять 35,3 мм (рис. 2.3.1.2). Проверьте напряжение пружины при длине 43,6 мм. Она должна составлять 35-39 Н (3,6-4,0 кг). В случае необходимости замените пружину.

Рис.2.3.1.2. Проверка свободной длины пружины механизма натяжения ремня привода распределительных валов

Установка(для двигателя 4A-FE)
· Поставьте установочный штифт на распределительный вал на одной линии с канавкой на ременном шкиве распределительного вала и надвиньте ременной шкив на вал.
· Затягивайте болт ременного шкива, в то время как распределительный вал нужно удерживать торцевым ключом на шестигранной части.
· Поставьте клиновую шпонку в коленчатый вал напротив шпоночного паза ременного шкива и надвиньте ременной шкив на вал, при этом появившаяся кромка должна быть обращена внутрь;
· Поставьте натяжной ролик с крепежным болтом, но пока еще не затягивайте его.
· Поставьте пружину, продвиньте натяжной ролик как можно дальше влево и затяните болт.
· Установите отверстие в ременном шкиве распределительного вала напротив отметки на крышке подшипника, вращая для этого распределительный вал с помощью торцового ключа на шестигранной части.
· Установите отметки на ременном шкиве коленчатого вала и на картере масляного насоса напротив друг друга, поворачивая для этого коленчатый вал.
· Установите приводной ремень распределителя (при повторном использовании ремня обращайте внимание на метки, сделанные во время разборки) и проверьте натяжение ремня между ременными шкивами распределительного и кулачкового валов.
· Отверните болт натяжного ролика и медленно поверните коленчатый вал на два полных оборота вправо.
· Проверьте, лежат ли на одной линии метки обоих шкивов ременных передач. (Если это не так, снимите ремень распределителя и наденьте его снова).
· Затяните болт натяжного ролика.
· Удалите болт ременного шкива коленчатого вала.
· Проверьте прогиб ремня между ременными шкивами распределительного и коленчатого валов. Он должен составлять 5-6 мм при 20 Н (2 кг). Если это не так, снова отрегулируйте натяжной ролик.
· Установите направляющий ролик ремня полым краем наружу.
· Установите крышки распределителя (снизу вверх).
· Установите шкив на носок коленчатого вала и затяните болт шкива.
· Установите крышку головки блока цилиндров с новым уплотнением.
· Присоедините вентиляционные шланги картера и провода свечей зажигания.
· Установите предохранительный колпак проводки, провода и свеч зажигания.
· Установите шкив водяного насоса ремень генератора.
· Отрегулируйте натяжение ремня. Прогиб между водяным насосом и генератором при 98Н (10 кг) у нового ремня должен составлять 7-9 мм, а ремня, бывшего в употреблении -11,5-13,5 мм.
· После установки нового ремня генератора, дайте двигателю поработать 5 мин. и снова проверьте натяжение ремня.
· Установите брызговик и правое колесо и опустите автомобиль на землю.
· Установите и заполните бачок омывателя лобового стекла, затем подключите отрицательный провод аккумулятора.

2.3.* Демонтаж (для двигателя 3S-FE)
· Отсоедините отрицательную клемму аккумулятора.
· Снимите генератор как описано. Удалите также ремень привода насоса усилителя рулевого управления.
· Выверните свечи зажигания.
· Установите поршень в цилиндре № 1 в ВМТ.
· Подложите клинья под задние колеса, поднимите домкратом переднюю часть автомобиля и установите ее на опоры. Снимите правое колесо, затем отверните болты, и удалите брызговик из-под правой стороны моторного отсека.
· Зафиксируйте от прокручивания коленчатый вал, для того, чтобы отпустить болт крепления шкива.
Примечание: Механики станций технического обслуживания использую для этой цели специальное приспособление, которое прикручивается к шкиву. Подобное приспособление можно изготовить и самому. Как вариант, на КП с ручным управлением можно включить 4-ю передачу и в дополнение к этому нажать педаль тормоза. На автоматической трансмиссии снимите крышку-усилитель снизу трансмиссии и через открывшееся отвертие вставьте широкую отвертку в зубья стартерного венца.
· Отверните болт шкива коленчатого вала и снимите шкив с носка коленчатого вала. Если посадка тугая, воспользуйтесь подходящим съемником.
· Отверните болты и снимите верхнюю и нижнюю крышки механизма привода распределительных валов и, где есть, извлеките прокладки.
· Снимите с коленчатого вала внешнюю направляющую зубчатого ремня.

Рис.2.3.2.1. Демонтаж внешней направляющей ремня привода распределительных валов с носка коленчатого вала

· Если в дальнейшем предполагается вновь использовать тот же ремень, пометьте стрелкой направление его вращения. Пометьте также его положение относительно звездочек коленчатого и распределительного валов.
· Ослабьте болт, закрепляющий механизм натяжения ремня привода распределительных валов к блоку цилиндров. С помощью отвертки через защитную прокладку отожмите натяжитель для ослабления ремня, затем заверните болт, чтобы зафиксировать натяжитель в этом положении.
· Снимите зубчатый ремень со звездочек коленчатого и распределительного валов, с приводов масляного и водяного насосов. Для удаления ремня необходимо разгрузить и демонтировать правую опору силового блока. Перед демонтажем опоры подоприте двигатель домкратом за поддон через деревянный брусок.
· При снятом зубчатом ремне НЕ МЕНЯЙТЕ положение коленчатого и распределительных валов.

Осмотр (для двигателя 3S-FE)
· Тщательно осмотрите ремень на наличие повреждений или следов разложения. Особенно внимательно осмотрите впадины зубьев на предмет обнаружения начинающихся трещин.
· В дополнение к плановой замене в соответствии с графиком технического обслуживания, ремень привода распределительных валов следует заменить, независимо от возраста или пробега, если он имеет какие-либо дефекты или если он был в контакте с водой, маслом или паром.
· Убедитесь, что натяжной шкив вращается легко, без заеданий.
· Проверьте свободную длину пружины натяжителя и, если она не соответствует техническим требованиям ( 46,0 мм ), замените ее.
Установка(для двигателя 3S-FE)
· Перед установкой ремня привода распределительных валов, проверьте, чтобы установочные метки на звездочке (-ках) распределительного вала совпали с меткам на внутренней крышке механизма привода газораспределения, а также чтобы совпадали метки ВМТ на звездочке коленчатого вала и на корпусе масляного насоса. Для большей убедительности временно установите нижнюю крышку зубчатого ремня и шкив коленчатого вала и посмотрите, совпадает ли надрез на шкиве с меткой Оо на крышке. После проверки снова снимите шкив и крышку.
· Установите зубчатый ремень на звездочки и натяжные ролики, следя за тем, чтобы не изменить положение звездочек, а также за тем, чтобы ремень был выровнен по торцам звездочек. Если устанавливается ранее работавший ремень, удостоверьтесь, что стрелка, нанесенная на ремень при его снятии, направлена в нужную сторону и что метки на ремне и звездочке совпадают. Установите на место правую опору силового блока и затяните болты.
· Ослабьте болт натяжителя и дайте ему возможность под действием пружины переместить натяжной шкив до упора в ремень. Не затягивайте пока болт. Для установки механизма натяжения выполните следующие действия:
а) Установите внешнюю направляющую зубчатого ремня вогнутой стороной наружу, затем установите нижнюю крышку механизма привода распределительных валов с новой прокладкой (где есть) и затяните болты.
б) Установите шкив коленчатого вала и затяните болт требуемым крутящим моментом.
в) Проверните коленчатый вал по часовой стрелке почти на два полных оборота, затем медленно доверните его до совпадения меток ВМТ. Если метки не совпали, не вращайте коленчатый вал против часовой стрелки, снимите зубчатый ремень и выполните процедуру установки снова.
г) Проверните коленчатый вал по часовой стрелке на один полный оборот и продолжайте его вращать, пока установочная метка не совпадет с меткой 450 до ВМТ на нижней крышке механизма привода распределительных валов.
д) Затяните болт натяжителя требуемым (24 Н*м) крутящим моментом (24 Н*м).