4A-FE

Двигатель Toyota 4A-FE Lean Burn

Технические характеристики двигателя 4A-FE LB

Двигатель	4A-FE Lean Burn
Тип	4-х цилиндровый, рядный
ГРМ	DOHC 16V, привод ремнем
Рабочий объем	1587 см3
Диаметр цилиндра	81,0 мм
Ход поршня	77,0 мм
Степень сжатия	9,5
Максимальная мощность	105 л.с. при 5600 об/мин
Максимальный крутящий момент	139 Нм при 4400 об/мин
Минимальное октановое число	90
Моторное масло	API SG, SH и выше

Внешняя скоростная характеристика двигателя 4A-FE LB

Внедрение технологии Lean Burn привело к уменьшению максимальной мощности на 8%, максимального крутящего момента на 4%. Расход топлива снизился на 3% в загородном цикле и на 11% - в городском. Таким образом, смысл нововведения отсутствует, особенно с учетом усложнения конструкции и снижения неприхотливости системы.

Устройство

Отличительные особенности двигателя 4A-FE LB заключаются в конструкции головки блока цилиндров, где в четырех из восьми впускных каналов имеется выступ для формирования завихрений на входе в цилиндр.

Топливные форсунки устанавливаются непосредственно в головку блока цилиндров и впрыскивают топливо в район впускного клапана. Впрыск осуществляется поочередно каждой форсункой (секвентальная схема). В камере сгорания цилиндра №1 установлен датчик давления (CPS).

- Клапан IACV, 2 - от датчика положения дроссельной заслонки, 3 - от датчика частоты вращения коленчатого вала, 4 - электронный блок управления, 5 - пневмопривод, 6 - вакуумный ресивер.

На большинстве двигателей LB второй половины 90-ых используется система зажигания типа DIS-2 (Direct Ignition System), с двумя катушками зажигания.

Также применяются специальные свечи с платиновым покрытием электродов (например, NGK BKR6EP13), иридиевые (IFR6A11) или двухконтактные (BKR6EKB11) свечи.

В схеме LB европейских моделей применен новый тип кислородных датчиков (Lean Mixture Sensor 89463), значительно более дорогих по сравнению с традиционными и при этом не имеющих простых неоригинальных аналогов. В схеме для японского рынка применяется обычный лямбда-зонд (89465).

Между впускным коллектором и головкой блока цилиндров установлена система заслонок с пневматическим управлением (т.н. клапан IACV - клапан системы управления подачей воздуха).

Заслонки клапана приводятся разрежением, подаваемым к общему пневмоприводу с помощью электропневмоклапана по сигналу электронного блока управления в зависимости от степени открытия дроссельной заслонки и частоты вращения.

Когда клапан закрыт, воздух поступает через один из патрубков, создавая завихрение на входе в цилиндр. Это способствует лучшему испарению топлива и и турбулизации смеси, обеспечивая возможность сгорания переобедненной смеси.

Вакуумный ресивер со встроенным обратным клапаном обеспечивает подвод разрежения к пневмоприводу и, соответственно, закрытое состояние клапанов, даже при недостаточном разрежении на впуске.

При движении в режиме сгорания бедной смеси, на комбинации приборов загорается индикатор эконометра ("Econo"). Индикатор должен гаснуть (по крайней мере, на евро-модификациях) в следующих случаях:

• резкое ускорение или движение под высокой нагрузкой

• автомобиль неподвижен (на холостом ходу)

• двигатель не прогрет до оптимальной температуры

• включены диапазоны L или 2 АКПП (кроме торможения)

• включен режим "O/D OFF"

Функционирование

Подача топлива осуществляется на двух режимах - стехиометрическом (S) и режиме сгорания обедненной смеси (LB) в зависимости от условий движения.

1. Режим сгорания обедненной смеси (LB).

В цилиндре №1 установлен датчик давления в камере сгорания (CPS), который позволяет контролировать устойчивость работы двигателя на режиме LB и осуществлять управление на этом режиме, сохраняя отклонения крутящего момента в допустимых границах.

Так как CPS установлен только в одном цилиндре, то управление осуществляется с помощью датчика положения коленчатого вала в пределах одного цикла работы двигателя. Условия работы остальных цилиндров принимаются одинаковыми с цилиндром №1.

2. Функционирование при нагрузке ниже средней

Электропневмоклапан находится в состоянии OFF (выключен), при этом разрежение из вакуумного ресивера через электропневмоклапан подводится к пневмоприводу, клапаны IACV закрыты.

Воздух проходит через спиральный канал, образуя вихрь на входе в цилиндр. В то же время некоторая часть воздуха проходит сквозь перепускное отверстие в прямой канал. Таким образом удается улучшить испарение топлива и использовать обедненную смесь.

3. Функционирование при высокой нагрузке

При высокой нагрузке по сигналу электронного блока управления электропневмоклапан включается (ON) и к пневмоприводу поступает атмосферный воздух. В результате открываются оба впускных канала, снижается сопротивление на впуске и повышается мощность.

4. В следующих условиях для эффективной работы двигателя используется режим сгорания стехиометрической смеси (S):при прогреве

• на холостом ходу

• при старте и резком ускорении

• при движении под средней нагрузкой

• при открытом положении клапана IACV

• при движении на 1-й передаче (АКПП)

• при неисправности датчика CPS