Κινητήρας 4A-GE

Η ανάπτυξη των κινητήρων εσωτερικής καύσης βενζίνης της σειράς A της Toyota ξεκίνησε το 1970. Όλα τα μέλη της οικογένειας ήταν εν σειρά τετρακύλινδρες μονάδες ισχύος με όγκο από 1,3 έως 1,8 λίτρα. Το μπλοκ κυλίνδρων από χυτοσίδηρο κατασκευάστηκε με χύτευση, η κεφαλή του μπλοκ ήταν κατασκευασμένη από αλουμίνιο. Η σειρά A δημιουργήθηκε ως αντικατάσταση των τετρακύλινδρων εν σειρά κινητήρων χαμηλής ισχύος της οικογένειας K, οι οποίοι, όπως ήταν αναμενόμενο, κατασκευάζονταν μέχρι το 2007. Ο κινητήρας 4A-GE, η πρώτη τετρακύλινδρη εν σειρά κινητήρια μονάδα DOHC, εμφανίστηκε το 1983 και κατασκευάστηκε σε διάφορες εκδόσεις μέχρι το 1998.

Πέντε γενιές

Γενιές του κινητήρα 4A-GE

Τα γράμματα GE στο όνομα του κινητήρα υποδηλώνουν τη χρήση δύο εκκεντροφόρων στον μηχανισμό χρονισμού και ενός ηλεκτρονικού συστήματος ψεκασμού καυσίμου. Η κυλινδροκεφαλή αλουμινίου αναπτύχθηκε από τη Yamaha και κατασκευάστηκε στο εργοστάσιο Shimoyama της Toyota. Μόλις εμφανίστηκε, το 4A-GE κέρδισε μεγάλη δημοτικότητα στους λάτρεις του συντονισμού, επέζησε από πέντε σημαντικές αναθεωρήσεις. Παρά την αφαίρεση του κινητήρα από την παραγωγή, υπάρχουν προς πώληση νέα ανταλλακτικά, που παράγονται από μικρές εταιρείες για τους λάτρεις του overclocking.

1η γενιά

4A-GE 1 γενιά

Η πρώτη γενιά αντικατέστησε τον κινητήρα 80T-G που ήταν δημοφιλής στη δεκαετία του '2, στο σχεδιασμό του μηχανισμού διανομής αερίου του οποίου χρησιμοποιήθηκαν ήδη δύο εκκεντροφόροι εκείνη την εποχή. Η ισχύς του toyota 4A-GE ICE ήταν 112 ίπποι. στις 6600 σ.α.λ. για την αμερικανική αγορά, και 128 ίππους. για Ιάπωνες. Η διαφορά ήταν στην εγκατάσταση αισθητήρων ροής αέρα. Η αμερικανική έκδοση, με αισθητήρα MAF, περιόριζε τη ροή αέρα στην πολλαπλή εισαγωγής του κινητήρα, με αποτέλεσμα μια μικρή πτώση της ισχύος, αλλά πολύ πιο καθαρή εξάτμιση. Στην Ιαπωνία, οι κανονισμοί εκπομπών ήταν πολύ λιγότερο αυστηροί εκείνη την εποχή. Ο αισθητήρας ροής αέρα MAP αύξησε την ισχύ του κινητήρα, ενώ μολύνει αλύπητα το περιβάλλον.

Το μυστικό του 4A-GE ήταν η σχετική τοποθέτηση των βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής. Μια γωνία 50 μοιρών μεταξύ τους παρείχε βέλτιστες συνθήκες για τη λειτουργία του κινητήρα σε υψηλές ταχύτητες, αλλά μόλις αφήσετε το αέριο, η ισχύς έπεσε στα επίπεδα της παλιάς σειράς Κ.

Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, το σύστημα T-VIS σχεδιάστηκε για να ελέγχει τη γεωμετρία της πολλαπλής εισαγωγής και έτσι να αυξάνει τη ροπή του τετρακύλινδρου κινητήρα εσωτερικής καύσης. Κάθε κύλινδρος είχε δύο ξεχωριστά κανάλια, το ένα από τα οποία μπορούσε να μπλοκάρει με γκάζι. Όταν οι στροφές του κινητήρα πέφτουν στις 4200 ανά λεπτό, το T-VIS κλείνει ένα από τα κανάλια, αυξάνοντας τον ρυθμό ροής του αέρα, γεγονός που δημιουργεί ευνοϊκές συνθήκες για την καύση του μείγματος καυσίμου-αέρα. Η παραγωγή των κινητήρων πρώτης γενιάς διήρκεσε τέσσερα χρόνια και τελείωσε το 1987.

2η γενιά

4A-GE 2 γενιά

Η δεύτερη γενιά διακρίνεται από την αυξημένη διάμετρο του στροφαλοφόρου άξονα, η οποία είχε θετική επίδραση στον πόρο του κινητήρα. Το μπλοκ κυλίνδρου έλαβε επιπλέον τέσσερα πτερύγια ψύξης και το κάλυμμα της κυλινδροκεφαλής ήταν βαμμένο μαύρο. Το 4A-GE εξακολουθούσε να είναι εξοπλισμένο με το σύστημα T-VIS. Η παραγωγή της δεύτερης γενιάς ξεκίνησε το 1987 και ολοκληρώθηκε το 1989.

3η γενιά

4A-GE 3 γενιά

Η τρίτη γενιά έκανε σημαντικές αλλαγές στη σχεδίαση του κινητήρα. Οι μηχανικοί της Toyota Corporation εγκατέλειψαν τη χρήση του συστήματος T-VIS, μειώνοντας απλώς τις γεωμετρικές διαστάσεις της πολλαπλής εισαγωγής. Έγιναν ορισμένες βελτιώσεις για να αυξηθεί η διάρκεια ζωής του κινητήρα. Ο σχεδιασμός των εμβόλων έχει αλλάξει - τώρα ήταν εξοπλισμένα με δάχτυλα με διάμετρο είκοσι χιλιοστών, σε αντίθεση με τα δάχτυλα των δεκαοκτώ χιλιοστών των προηγούμενων γενεών. Κάτω από τα έμβολα τοποθετούνται πρόσθετα ακροφύσια λίπανσης. Για να αντισταθμίσουν την απώλεια ισχύος που προκλήθηκε από την εγκατάλειψη του συστήματος T-VIS, οι σχεδιαστές αύξησαν τον λόγο συμπίεσης από 9,4 σε 10,3. Το κάλυμμα της κυλινδροκεφαλής έχει αποκτήσει ασημί χρώμα και κόκκινο γράμμα. Η τρίτη γενιά κινητήρων είναι σταθερά εδραιωμένη στο ψευδώνυμο Redtop. Η παραγωγή σταμάτησε το 1991.

Αυτό τελειώνει την ιστορία του 16βάλβιδου 4A-GE. Θα ήθελα να προσθέσω ότι οι δύο πρώτες γενιές εξακολουθούν να αγαπούνται με πάθος από τους θαυμαστές της σειράς ταινιών Fast and the Furious για την ευκολία της αναβάθμισης.

4η γενιά

Ασημένιο τοπ 4A-GE 4 γενιάς

Η τέταρτη γενιά χαρακτηρίστηκε από τη μετάβαση σε ένα σχέδιο που χρησιμοποιεί πέντε βαλβίδες ανά κύλινδρο. Σύμφωνα με το σχήμα των είκοσι βαλβίδων, η κυλινδροκεφαλή έχει επανασχεδιαστεί πλήρως. Αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε ένα μοναδικό σύστημα διανομής αερίου VVT-I, ο λόγος συμπίεσης αυξήθηκε στο 10,5. Ο διανομέας είναι υπεύθυνος για την ανάφλεξη. Για να αυξηθεί η αξιοπιστία και η διάρκεια ζωής του κινητήρα, ο στροφαλοφόρος άξονας έχει επανασχεδιαστεί πλήρως.

Το κάλυμμα της κυλινδροκεφαλής έχει αποκτήσει ασημί χρώμα με γράμματα χρωμίου πάνω του. Το ψευδώνυμο 4A-GE Silvertop έχει κολλήσει με κινητήρες τέταρτης γενιάς. Η κυκλοφορία διήρκεσε από το 1991 έως το 1995.

5η γενιά

4A-GE πέμπτης γενιάς (μαύρο κάλυμμα)

Η πέμπτη γενιά σχεδιάστηκε με γνώμονα τη μέγιστη ισχύ. Ο λόγος συμπίεσης του μείγματος καυσίμου αυξάνεται και είναι ίσος με 11. Η διαδρομή λειτουργίας των βαλβίδων εισαγωγής έχει επιμηκυνθεί κατά 3 mm. Η πολλαπλή εισαγωγής έχει επίσης τροποποιηθεί. Λόγω του πιο τέλειου γεωμετρικού σχήματος, η πλήρωση των κυλίνδρων με το μείγμα καυσίμου έχει βελτιωθεί. Το μαύρο κάλυμμα που κάλυπτε την κυλινδροκεφαλή ήταν η αιτία για το «δημοφιλές» όνομα του κινητήρα 4A-GE Blacktop.

Προδιαγραφές του 4A-GE και το πεδίο εφαρμογής του

Κινητήρας 4A-GE 16v - Έκδοση 16 βαλβίδων:

Όγκος	1,6 λίτρα (1,587 cc)
ισχύς	115 - 128 ίππους
Ροπή	148 Nm στις 5,800 σ.α.λ
Ενότητα	7600 rpm
Μηχανισμός χρονισμού	επέκταση DOHC
Σύστημα έγχυσης	ηλεκτρονικός εγχυτήρας (MPFI)
Σύστημα ανάφλεξης	διακόπτης-διανομέας (διανομέας)
Διάμετρος κυλίνδρου	81 mm
Εγκεφαλικό επεισόδιο	77 mm
Βάρος	154 kg
Πόρος 4A-GE πριν από την γενική επισκευή	500 000 χλμ

Για οκτώ χρόνια παραγωγής, η έκδοση 16 βαλβίδων του κινητήρα 4A-GE έχει εγκατασταθεί στα ακόλουθα αυτοκίνητα παραγωγής:

Μοντέλο	Σώμα	Της χρονιάς	Χώρα
Carina	AA63	Ιούνιος 1983-1985	Ιαπωνία
Carina	AT160	1985-1988	Ιαπωνία
Carina	AT171	1988-1992	Ιαπωνία
Celica	AA63	1983-1985
Celica	AT160	1985-1989
Σαλούν Corolla, FX	AE82	Οκτώβριος 1984-1987
Corolla Levin	AE86	Μάιος 1983–1987
Στεφάνη άνθους	AE92	1987-1993
Corona	AT141	Οκτώβριος 1983–1985	Ιαπωνία
Corona	AT160	1985-1988	Ιαπωνία
MR2	AW11	Ιούνιος 1984-1989
Sprinter	AE82	Οκτώβριος 1984–1987	Ιαπωνία
Σπρίντερ Τρουένο	AE86	Μάιος 1983 – 1987	Ιαπωνία
Sprinter	AE92	1987-1992	Ιαπωνία
Corolla GLi Twincam/Conquest RSi	ΑΕ86/ΑΕ92	1986-1993	Νότια Αφρική
Chevy Nova	με βάση την Corolla AE82
GeoPrizm GSi	βασισμένο στην Toyota AE92	1990-1992

Κινητήρας 4A-GE 20v - Έκδοση 20 βαλβίδων

Όγκος	1,6 литра
ισχύς	160 h.p.
Μηχανισμός χρονισμού	VVT-i, DOHC
Σύστημα έγχυσης	ηλεκτρονικός εγχυτήρας (MPFI)
Σύστημα ανάφλεξης	διακόπτης-διανομέας (διανομέας)
Πόροι κινητήρα πριν από την επισκευή	500 000 χλμ

Ως σύστημα μετάδοσης κίνησης, το 4A-GE Silvertop χρησιμοποιήθηκε στα ακόλουθα οχήματα:

Μοντέλο	Σώμα	Της χρονιάς
Corolla Levin	AE101	1991-1995
Σπρίντερ Τρουένο	AE101	1991-1995
Corolla Ceres	AE101	1992-1995
Marine Sprinter	AE101	1992-1995
Στεφάνη άνθους	AE101	1991-2000
Sprinter	AE101	1991-2000

4A-GE Blacktop εγκατεστημένο σε:

Μοντέλο	Σώμα	Της χρονιάς
Corolla Levin	AE111	1995-2000
Σπρίντερ Τρουένο	AE111	1995-2000
Corolla Ceres	AE101	1995-1998
Marine Sprinter	AE101	1995-1998
Περιοδεία Corolla BZ	AE101G	1995-1999
Στεφάνη άνθους	AE111	1995-2000
Sprinter	AE111	1995-1998
Sprinter Carib	AE111	1997-2000
Corolla RSi και RXi	AE111	1997-2002
Carina	AT210	1996-2001

Δεύτερη ζωή 4A-GE

Χάρη στην εξαιρετικά επιτυχημένη σχεδίαση, ο κινητήρας είναι πολύ δημοφιλής ακόμη και 15 χρόνια μετά τη διακοπή της παραγωγής. Η διαθεσιμότητα νέων ανταλλακτικών καθιστά εύκολη την επισκευή του 4A-GE. Οι ανεμιστήρες συντονισμού καταφέρνουν να ανεβάσουν την ισχύ ενός κινητήρα 16 βαλβίδων από τους ονομαστικούς 128 ίππους. έως 240!

Κινητήρες 4A-GE - γεγονότα, συμβουλές και βασικά στοιχεία για τους κινητήρες της οικογένειας 4age

Σχεδόν όλα τα εξαρτήματα ενός τυπικού κινητήρα τροποποιούνται. Οι κύλινδροι, τα καθίσματα και οι πλάκες των βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής είναι γείωση, έχουν τοποθετηθεί εκκεντροφόροι με γωνίες χρονισμού διαφορετικές από τις εργοστασιακές. Πραγματοποιείται αύξηση του βαθμού συμπίεσης του μείγματος καυσίμου-αέρα και, ως αποτέλεσμα, πραγματοποιείται μετάβαση σε καύσιμο με υψηλό αριθμό οκτανίων. Η τυπική ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου αντικαθίσταται.

Και αυτό δεν είναι το όριο. Οι λάτρεις της εξαιρετικής ισχύος, οι ταλαντούχοι μηχανικοί και μηχανικοί αναζητούν ολοένα και περισσότερους νέους τρόπους για να αφαιρέσουν το επιπλέον «δεκάρι» από τον στροφαλοφόρο άξονα του αγαπημένου τους 4A-GE.