Päävalikko
Etusivu
Keskustelufoorumi
Kerhotuotteet
UKK / FAQ
Liity jäseneksi!
Uutiset
Liity jäseneksi!
FinToys
Kumppanit
Kirjasto
Tapahtumat
Kilpailut
Linkit
Ota yhteyttä
Haku
Etusivu arrow Kirjasto arrow Tekniset tiedot arrow Tietoa Toyota 4A-GZE-moottorista ja E-sarjan vaihteistoista
 
Advertisement
 
Tietoa Toyota 4A-GZE-moottorista ja E-sarjan vaihteistoista PDF Tulosta
06.12.2006

 

165 hv 4A-GZE

Nyt kun Toyotan mekaanisesti ahdettu ja välijäähdytetty 4A-GZE-moottori alkaa yleistyä Suomessakin, on aika kirjoittaa hieman tarkempi artikkeli kyseisestä moottorista. Aikaisemminhan konetta on sivuttu FinToyssin sivuilta löytyvässä artikkelissa: http://www.fintoys.net/jasenet/artikkelit/sap2/index.html

Mekaanisesti ahdettu, eli remmiahdettu 4A-GZE:han on Toyotan vapaastihengittävään 16-venttiiliseen 4A-GE:een (1983-1991) perustuva nelisylinteinen, 1600-kuutioinen rivimoottori. Iskun pituus (77 mm) on hieman porausta (81 mm) pienempi, joten 4A-GE on lyhytiskuinen eli siten luonteeltaan kierroskone. 4A-GZE:n tapauksessa asia on toisin.

4A-GZE:lla varustettu auto etenee ilmeettömän nopeasti, ja vastaa kaasuun nopeasti jo tyhjäkäynnistä lähtien. Kiihtyvyyttä ei havaitse niin selkeästi kuin vastaavan tehoisella vapaastihengittävällä tai turboahdetulla moottorilla, mutta kello kertoo muuta. MR2 S/C (AW11 supercharged) kiihtyy 145-heppaisella koneella n. 6,5 sekunnissa nollasta sataan.

4A-GZE:n vääntö on kova verrattuna mm. AE86:ssa olevan 4A-GE:n (124 hv) 142 Newtonmetrin vääntöön, sillä 145-heppaisesta 4A-GZE:sta lähtee vakiona 186 Nm ja 165&170-heppaisista 206 Nm. Parhaista F-ryhmän 4A-GE:ista lähtee yleensä n. 190-195 Nm.

Kuvia 4A-GZE:n osista (165-hv versio) löytyy täältä: http://www.fintoys.net/jasenet/galleria/Projektit/Tuoppi/GZE_kilkkeet/index.html

4A-GZE on erittäin kestävä moottori, ja se soveltuu mainiosti niin etu- kuin takavetoisiin (etu- sekä keskimoottorisiin) autoihin. Turboaihiona se on mainio. Mekaanisesti ahdettuna ja vakioahtimella sen potentiaali loppuu n. 220 hevosvoimaan, kun taas turboahdettuna on mahdollista ottaa siitä jopa 300-400 hevosvoimaa, ja jopa enemmän jos taitoa ja rahaa riittää. Hyvä lähtökohta turbokone-aihioksi on siis 4A-GZE:n puolimoottori (ei apulaitteita, vain lohko ja kansi sisukaluineen), johon yksinkertaistettuna ympätään 4A-GE:n imusarja, apulaitteet ja turbopakosarja plus tietenkin ahdin, hukkaportti, blow-off venttiili ja välijäähdytin sekä tarvittavat sähkö- ja tietokonevermeet.

Kerhossamme on eräällä jäsenellä n. 420-hevosvoimainen (460 Nm ja 1,4-1,8 bar) 4A-GZE-moottori jossa alakerta on vakio ja kanteenkiin on tehty vain tehoon, ei kestävyyteen vaikuttavia muutoksia. Tosin kansipahvi on TRD:n ja kannen pinnapultit ARP:n valmistetta. Tietääkseeni tehokkain 4A-GZE-pohjainen moottori mitä Suomesta löytyy on n. 575-hevosvoimainen (n. 3 barin ahtopaineet), ja senkin alakerta on vakio lukuun ottamatta tasapainotusta ja Wiseco:n takomäntiä. Eli on aika perkeleen kestävä kone. Onhan siinä jo vakiona taotut männät, kampiakseli ja kiertokanget. GZE:n lohko on paras mitä A-sarjalaisista löytyy, mm. Formula Atlantic-autjen lohkoiksi (vapaastihengittävä 240-245 hv@9500 k/min 4A-GE) kelpaa vain remmiahdetun lohko, ei vastaavan näköinen 4A-GE:n luurankolohko.

Osassa männistä on keraaminen pinnoitus, kaikissa 165- ja 170-heppaisissa on, mutta ei kaikissa 145-heppaisissa versioissa.

Kahdessa tehokkaammassa versiossa on ns. pikkukanavainen kansi kun vanhimmassa eli "tehottomimmassa" on isokanavainen kansi. Isokanavaisessa kannessa ei kuitenkaan ole Toyotan T-VIS-järjestelmää, kuten vastaavassa vapaastihengittävässä 4A-GE:ssa. Sylinterikannethan on tiivistettä ja kansipultteja myöten vastaavat kuin vastaavassa vapaastihengittävässäkin (vrt. isokanavainen 4A-G(Z)E tai pikkukanavainen 4A-G(Z)E), nokka-akseleiden parametrejä lukuun ottamatta. Remmiahdetuissa on ahtamiseen paremmin soveltuvat (tästä voi olla kahta eri mieltä) miedommat nokat. Alakerrassa on eroa 145- ja 165- sekä 170 heppaisten kesken se, että ensimmäisessä matalapuristeisemmassa (8,0:1) versiossa ei ole mäntiä jäähdyttäviä öljysuuttimia lohkossa, kun taas uudemmissa korkeampi puristeisissa (8,9:1) versiossa on. 165- ja 170-hevovoimaisesa versiossa ei ole juuri keskinäisiä teknisiä eroja, paitsi että tehokkaimmassa on alun alkaen vapaammin hengittävä tuplaputkisto ja vastaavasti tietokoneboksi on hienosäädetty tälle uudelle "tehoputkistolle". Todellisuudessa näiden 2. ja 3. version tehoero tuskin on edes 5 hv.

Muita tärkeimpiä teknisiä eroja on se, että kahdessa uudemmassa versiossa on hieman korkeampi ahtopaine kuin ensimmäisessä versiossa johtuen eri kokoisista ahtimen hihnapyöristä (vanhemmassa halkaisija on 125 mm ja uudemmissa 120 mm).

Vakiona ahtopaine on 145-heppaisissa 0,5-0,6 baria ja 165&170-heppaisissa n. 0,6-0,7 baria.
Vanhan mallinen ahtimen 125 mm hihnapyörä (jossa risti ulkolaipassa):
http://www.fintoys.net/jasenet/galleria/Projektit/Tuoppi/GZE_kilkkeet/Sivut/Kuva89.html
Uudenmallisen ahtimen 120 mm hihnapyörä (sileä):
http://www.fintoys.net/jasenet/galleria/FT_kuvasivut/Tuopin_4AGZ/Sivut/Kuva35.html

Ahtimen hihnapyörää pienentämällä, tai vastaavasti kampiakselin hihnapyörää suurentamalla voidaan vaihtaa ahtimen ja kampiakselin välitystä, ja saada se pyörimään nopeammin ja tuottamaan enemmän ahtopainetta. Tästä lisää täällä: http://www.fintoys.net/jasenet/tekniikka/4age4agze/index.html

Suuttimet on matalaresistanssiset (kuten kaikissa Toyotan ahdetuissa autoissa PAITSI 4E-FTE:ssä) ja tuotoltaan 365 cc:t kun vakio bensanpaine on 2,9 baria. Nämä suuttimet riittää vajaaseen 250 hevosvoimaan.

145-heppaisissa versioissa on ilmamäärämittari, kun taas 165&170-heppaisissa on MAP-anturi. Ilma-ilma-tyyppinen välijäähdytin on sijoitettu MR2:ssa konehuoneeseen, vaihteiston yläpuolelle kun Corollissa se on moottorin päällä josta se saa scoopin ohjaamana viilentävän ilmansa. Kuva Corollan intercoolerista: http://www.fintoys.net/jasenet/galleria/Projektit/Tuoppi/GZE_kilkkeet/Sivut/Kuva0.html

Remmiahdin on roots-tyyppinen 1,2-litrainen tyyppimerkiltään SC12. Se on sijoitettu ilmanpuhdistimen ja kaasuläpän jälkeen, ennen välijäähdytintä, josta ilma kulkee imusarjan kautta koneeseen. Kuva ahtimesta: http://www.fintoys.net/jasenet/galleria/Projektit/Tuoppi/GZE_kilkkeet/Sivut/Kuva4.html

Öljyä ahtimeen menee 120 ml ja koska Toyotan oma ahdinöljy on sikakallista, ovat harrastajat käyttäneet halvempia öljyjä hyvällä menestyksellä. mm. Castrolin Syntraxia ja Syntransia jotka ovat vetopyörästö- ja vaihteistoöljyjä: http://fi.servicebooking.net/castrol/pricelist.asp?forh_id=1006&class=5#

Kaikissa 4A-GZE:issa on alun perin katalysaattori, iso sellainen.

4A-GZE:a on ollut tarjolla vain Japanin sekä USA:n markkinoilla. USA:n markkinoilla on myyty ainoastaan 145-heppaista MR2 (AW11) superchargeria vuosina 1988-1989, kun taas Japanissa on edellisen mallin ohella ollut tarjolla kahta eri Corolla Levin/Trueno GT-Z superchargedia: AE92:ta sekä 145- (1989-1990) että 165-hevosvoimaisilla koneilla (1990-1991), ja AE101:tä 170-hevosvoimaisella moottorilla (1992-1995).

4A-GZE:a on periaatteessa kolmea eri versiota, vaikkakin 145-heppaista versiota on kahta erilaista riippuen onko se asennettu MR2:een (AW11) vai Corollaan (AE92). Ulkoa päin moottorit on helppo tunnistaa, edellyttäen tietenkin että ne ovat vakiokunnossaan. Moottorit painavat 143 kiloa (145 hv) ja 154 kiloa (165&170 hv). Painoeroa tuo käsittääkseeni lähinnä uudempien versioiden laturin, ohjautehostimen ja ilmastoinnin yhteinen valurautainen kiinnitysrauta jonka painoksi punnitsin 5,8 kiloa, ja ohjaustehostimen sekä ilmastoinnin kompurat jotka ovat ollut kaikissa näkemissäni etuvetoisissa 4A-GZE:issa vakiovarusteena. Kiinnikkeen kuva: http://www.fintoys.net/jasenet/galleria/Projektit/Tuoppi/GZE_kilkkeet/Sivut/Kuva8.html

Tuntomerkit

Versio 1) 145-hevosvoimainen versio, ilmamäärämittari, isokanavainen kansi, teräksinen öljytikku, venttiilikopan tekstit maalattu (AW11:ssä virranjakaja, AE92:ssa ei). Kuva venttiilikopasta: http://www.fintoys.net/jasenet/galleria/Projektit/Tuoppi/GZE_kilkkeet/Sivut/Kuva91.html

Versio 2) 165-hevosvoimainen versio, MAP-anturi, pikkureikäinen kansi 1), ei virranjakajaa, keltainen öljytikun pää, venttiilikoppa ei maalattu. Kuva koneesta: http://www.fintoys.net/jasenet/galleria/FT_kuvasivut/Tuopin_4AGZ/Sivut/Kuva12.html

Versio 3) 170-hevosvoimainen versio, kuten 165-heppainen, mutta harmaa öljytikku, venttiilikoppa ei maalattu

1) tunnistaa mm. ylimääräisestä öljyn paluuletkusta nelossylinterin takakulmassa

Vaihteistot

Kaikissa 4A-GZE:issa on ollut moottorin poikittasasennukseen soveltuva painava (49 kiloa ilman vetoakseleita Matkahuollon vaa'an mukaan) ja todella järeä E-sarjan laatikko: E51, E52 ja E58 mallista riippuen.
Kuvassa E58: http://www.fintoys.net/jasenet/galleria/FT_kuvasivut/Tuopin_4AGZ/Sivut/Kuva13.html
Samoin vetoakselit ja vetonivelet on todella järeät. Vetoakselit on etuvetoisten tapauksessa tehty yhtä pitkiksi vetelyn vähentämiseksi. Laatikko on viisivaihteinen samaa sarjaa kuin esimerkiksi turboahdetun kakkoskoppaisen MR2:n (SW20) E153-laatikko, välityksiä ja kytkinkoppaa lukuunottama. Saman sarjan laatikkoa käytetään myös etuvetoisissa 2,5- ja 3-litraisissa Camryissä sekä nelivetoisena jakovaihteistollisena variaationa 4-veto turbo-Celicoissa. E-sarjan laatikkoa voi käyttää myös 4A-GE:ssa, mutta sen vakiovauhtipyörään ja kytkimeen ei sovi E-sarjan laatikko, koska siinä on paljon järeämpi kytkinakseli (29,8 mm, pooreja 21) joten 4A-GZE:n laatikko kaipaa seurakseen omaa vauhtipyöräänsä. Myös E-sarjan laatikon kiinnikkeet on erilaiset, samoin konehuoneen poikittaispalkki - ainakin AE92:ssa. Todennäköisesti myös AE101:ssa on samalla lailla. AW11 S/C:ssä (supercharged) on erilaiset vaihteiston (3 kpl) kiinnikkeet, ja moottorinkiinnike on samanlainen remmiahdetun ja facelift-mallin (1986.8->) kesken. Takavetoisen T-40/T-50 sopii suoraan 4A-GZE:n perään, kuten myös muutkin laatikot mitkä sopii 4A-GE:een sillä lohkon kiinnikkeet on aivan samat kuin ns. luurankolohkoisessa (7:llä jäykisterivalla ja isommalla kampuralla oleva lohko) 4A-GE:ssakin. Tosin 4A-GZE-moottorisissa AE92:ssa ja AE101:ssa on lohkoissa pidemmän vetoakselin tukilaakerin paikka lohkossa. Kuitenkin T-sarjan laatikko on liian hento remmiahdetun perään, joten on parsta käyttää mm. Supra MA-60:sta tuttua W- sarjan laatikkoa johon on saatavilla jälkivalmisteisia kytkinkoppia 4A-G(Z):en perään.

E-sarjan vaihteiston (E51, E52, E58) öljytilavuus on 4,2 litraa, ja siinä on U-lenkki johon voi näppärästi sijoittaa vaikka öljynjäähdyttimen tai vaikkapa peräti suodattimen jos haluaa pidentää lodjun ikää. Vaihteistossa on sisäinen öljypumppu.

Kuvia vaihteistosta ja vetoakseleista:
http://www.fintoys.net/jasenet/galleria/FT_kuvasivut/Tuopin_4AGZ/index.html

Osa E-sarjan laatikoista on varustettu tasauspyörästön (visko-)lukolla, osa ei, mutta viritysosina lukkoja saa mm. Cuscolta, TRD:ltä ja Quaifelta. Lukko on rakenteeltaan sama mm. AW11 S/C:n ja SW20 turbon kesken.

Laatikon painelaakeri on sama kuin esimerkiksi SW20 turbossa, AE95:ssa (neliveto-Corolla, samoin kytkinlevy käy 224-millisellä kytkinlevyllä oleviin 4A-GZE:ihin), 2,5-litraisessa Camry VZV21:ssä ja nelivetoisessa SV25-Camryssä.

Automaatillakin 4A-GZE:a on saanut (A241E) mutta eipä se ketään taida kiinnostaa.

Kytkinlevy on 145-heppaisissa vakiona 224 mm (asetelman puristusvoima 530 kgf), kun 165&170-heppaisissa se on halkaisijaltaan 230-millinen (550 kgf).

- 145-hevovoimaista versiota on ollut E51-vaihteistolla silloin kun se on asennettu MR2:een, ja tämän vaihteiston vivusto on eri päin kuin etuvetoisissa versioissa. Toki se voidaan muutaa toisin päinkin, mikäli ei haluta käännettyä kaavaa. Katsastusmies tuskin tykkäisi.
- 145-hevosvoimaisessa AE92:een asennetussa on ollut E52-vaihteisto, jossa edelliseen on eroa mm. välityksissä ja tietenkin vivustossa.
- 165- ja 170-heppaisissa (AE92/AE101) on E58-vaihteisto, joka on useimmiten näistä E-sarjan askeista lukolla varustettu. Lukollisissa vaihteistoissa on muuten erilaiset vetoakseli kuin lukottomissa. Lisäksi AW11:ssa on erilaiset vetoakselit (ei lohkoon kiinitettävää kannatinlaakeria) kuin etuvetoisissa (AE92/AE101). Samoin em. mallien vetoakseleiden kesken on pieni pituusero.

Kuva AW11 S/C:n ja AE92 S/C:n vetareista (molemmat lukollisen laatikon vetareita): http://www.fintoys.net/jasenet/galleria/FT_kuvasivut/Tuopin_4AGZ/Sivut/Kuva0.html

Vakio 4A-GE-moottoristen suomivessojen (esim. AW11 ja AE92 GTi) napaan sopii ko. vetoakselit suoraan, mutta vaihteston pään akselin halkaisija on E-sarjalaisissa paljon C-sarjan vetoakseleita suurempi.

Lisää kuvia ja teknistä tietoa ko. moottorista täällä:
http://www.fintoys.net/jasenet/galleria/FT_kuvasivut/Tuopin_4AGZ/index.html
http://www.fintoys.net/jasenet/tekniikka/4age4agze/index.html
http://www.fintoys.net/jasenet/artikkelit/sap2/index.html
http://www.toymods.org.au/4A-GZE_Tech.html

Kysymykset, korjaukset ja kommentit artikkelista tänne aiheeseen.

Teksti ja kuvat sekä copyrightit: Tuomas (Tuoppi) Könönen

Viimeksi päivitetty ( 12.12.2006 )
 
< Edellinen   Seuraava >
© 2007 Toyota Club of Finland