Techniek: 4A-GE

Het Corolla AE92 GT-S Project

Een website over mijn lopende project

Nederlandse vlag Engelse vlag

4A-GE

De 4A-GE is een 1600cc 4-in-lijn motor, door Toyota geproduceerd tussen 1983 en  1998.

Na de introductie in mei 1983 heeft deze motor in die 16 jaar motor nogal wat faam verworven binnen Toyota kringen en bij tuning enthousiastelingen.

Reden hiervoor was dat het een goed presterende motor was die ook nog eens zeer betrouwbaar bleek te zijn. Bovendien bleek het ook een goed uitgangspunt voor vele tuners want er was ondanks het goed doordachte ontwerp nog genoeg ruimte voor verbeteringen.

Het lichte, simpele en compacte ontwerp droeg alleen maar bij aan deze populariteit en de 4A-GE werd ook in diverse race klassen ingezet, wat de kwaliteiten van de motor nog maar eens extra onderstrepen.

 

Doordat hij door de jaren heen in diverse (sportieve) Toyota modellen is gebruikt, is deze motor dus een goede bekende bij vele Toyota adepten.

Zelfs vandaag de dag, dik 30 jaar na de introductie van de 4A-GE en ondanks dat hij al jaren niet meer geproduceerd wordt, blijft deze motor nog mateloos populair.

 

4A-GE motor

 

 Maar een motor kan natuurlijk geen 16 jaar in productie blijven zonder enkele wijzigingen om de motor up-to date te houden.
Hierdoor zijn er in grote lijnen enkele verschillende generaties van deze motor te onderscheiden. Maar hierin is soms veel verwarring ontstaan.
Dit komt bijvoorbeeld door enkele officieële benamingen die her en der gebruikt worden, zoals 4A-GEU of 4A-GELU. Mechanisch zijn het in principe dezelfde motoren. Het blijft immers gewoon een 4A-GE.
Deze officieële benamingen (Die overigens maar redelijk weinig gebruikt worden en nergens op het blok zijn terug te vinden) geven in grote lijnen aan voor welke markt de motor bedoeld is en hoe deze gemonteerd zat.
Zo is de 4A-GEU de motor voor de Japanse en Europeese markten. De 4A-GEC was de motor voor de Amerikaanse/Californische markt. Hier golden ook toen al strengere emissie eisen en daar moest de motor op aangepast worden (Bijvoorbeeld door het monteren van een EGR systeem en programmering in de ECU).
De 4A-GELU is de motor die overdwars in de auto gemonteerd kon worden. Deze heeft een aparte benaming omdat hiervan bijvoorbeeld de in-en-uitlaat spruitstukken veranderd moesten worden ten opzichte van de motoren die in de lengterichtingen gemonteerd konden worden.
Aangezien Toyota na 1988 helemaal over gegaan is op FWD voor alle auto's waar de 4A-GE in toegepast werd, zijn dus eigenlijk alle 4A-GE's van na die tijd een 4A-GELU.

Ik heb voor mezelf intussen redelijk helder voor ogen hoe de boel met betrekking tot de verschillende generaties in elkaar steekt. Ik zal dat in dit artikel dan ook proberen uit te leggen en zodoende proberen wat verwarring over deze motor weg te nemen.

1e Generatie 4A-GE

Nadat de motor in samenwerking met Yamaha is ontwikkeld als opvolger van Toyota's sportieve 2T-G, werd in 1983 de eerste generatie van de 4A-GE geïntroduceerd in de befaamde RWD Corolla AE86. De motor ontving veel lof en later volgden ook de eerste generatie MR2 (AW11) , de Celica's en de FWD Corolla's (E80 serie).
Door de verschillende brandstoffen en milieuregelgeving in de verschillende afzet markten konden de vermogens cijfers van de motor nog wel eens variëren. Ik ga in onderstaande specificaties uit van mijn europeese thuismarkt.

 

  Motorcode:  4A-GE
  Brandstof:  Benzine
  Vermogen:  +/- 120 pk @ 7000 rpm.
  Koppel:  141 Nm @ 6000 rpm.
  Aantal cilinders:  4
  Cilinderinhoud:  1587cc
  Boring x slag:  81,0 x 77,0 mm.
  Compressieverhouding:  9,4:1  
  Aantal kleppen:  16 
  Klepbediening:  DOHC 
  Aandrijving nokkenassen:  Getande riem 
  Duratie nokkenkassen:  240º in-en-uitlaat 
  Lifthoogte nokkenassen:  7,56 mm. in-en-uitlaat 
  Klephoek  -45º 
  Diameter inlaatkleppen:  29,5 mm. 
  Diameter uitlaatkleppen:  25,5 mm. 
  Flow verbrandingskamer:  Cross-flow
  Materiaal cilinderkop:  Aluminium legering 
  Materiaal cilinderblok:  Gietstaal
  Type cilinderblok:  3-rib 
  Diameter zuigerpennen:  18 mm. 
  Diameter big-ends:  40 mm. 
  Diameter gasklep:  55 mm. 
  Brandstofsysteem:  EFI (L-jettronic) 
  Injector capaciteit:  182 cc/min. (1 Ohm, topfeed)
  Druk benzinepomp:  75 psi.
  Druk benzinerail:  35 tot 38 psi. 
  EFI sensor:  AFM (Air Flow Meter)
  Ontsteking:  Elektronisch  (ESA/TCCS)
  Type bougies:  BCPR5EP11 
  Droog gewicht motor:  Ongeveer 135 kg. 
  Overige bijzonderheden:  Big-port cilinderkop
 T-VIS systeem (Toyota Variable Induction System)
 8-runner inlaatspruitstuk  

 

2e Generatie 4A-GE
Omstreeks 1986 heeft Toyota enkele wijzigingen doorgevoerd voor de 4A-GE motor. Dit mede met het oog op de toekomst en doorontwikkelingen van de motor.
Zo werden er nieuwe onderblokken gegoten met extra verstevigingen in de vorm van 4 extra ribben, waarmee het totaal op 7 ribben kwam.
De drijfstangen van de 2e generatie motoren werd wat zwaarder uitgevoerd en ook werden de 'big-ends' vergroot naar 42mm.

 

  Motorcode:   4A-GE
  Brandstof:  Benzine
  Vermogen:  +/- 120 pk @ 7000 rpm.
  Koppel:  141 Nm @ 6000 rpm.
  Aantal cilinders:  4
  Cilinderinhoud:  1587cc
  Boring x slag:  81,0 x 77,0 mm.
  Compressieverhouding:  9,4:1  
  Aantal kleppen:  16 
  Klepbediening:  DOHC 
  Aandrijving nokkenassen:  Getande riem 
  Duratie nokkenkassen:  240º in-en-uitlaat 
  Lifthoogte nokkenassen:  7,56 mm. in-en-uitlaat 
  Klephoek  -45º 
  Diameter inlaatkleppen:  29,5 mm. 
  Diameter uitlaatkleppen:  25,5 mm. 
  Flow verbrandingskamer:  Cross-flow
  Materiaal cilinderkop:  Aluminium legering 
  Materiaal cilinderblok:  Gietstaal
  Type cilinderblok:  7-rib 
  Diameter zuigerpennen:  20 mm. 
  Diameter big-ends:  42 mm. 
  Diameter gasklep:  55 mm. 
  Brandstofsysteem:  EFI (D-jettronic) 
  Injector capaciteit:  182 cc/min. (2 Ohm, topfeed)
  Druk benzinepomp:  75 psi.
  Druk benzinerail:  35 tot 38 psi. 
  EFI sensor:  AFM (Air Flow Meter) / MAP (Manifold Absolute Pressure)
  Ontsteking:  Elektronisch  (ESA/TCCS)
  Type bougies:  BCPR5EP11 
  Droog gewicht motor:  Ongeveer 135 kg. 
  Overige bijzonderheden:  Big-port cilinderkop
 T-VIS systeem (Toyota Variable Induction System)
 8-runner inlaatspruitstuk  

 

3e Generatie 4A-GE
Omstreeks 1990 heeft Toyota het ontwerp van de cilinderkop van de 4A-GE nogmaals tegen het licht gehouden en zijn er enkele wijzigingen doorgevoerd. De grootste verandering zijn de wijzigingen aan de inlaatpoorten van de kop. Waar de eerste generaties nog het T-VIS systeem nodig hadden om de luchtflow te regelen, zijn de poorten van deze 3e generatie is stuk kleiner om de lucht meer snelheid te geven etc. (vandaar de benaming 'smallport'). Ook is de compressie iets verhoogd, zijn er grotere injectoren geplaatst, zijn de nokkenassen aangepast en zijn er oliespuiters in het onderblok gemonteerd om de zuigers extra te kunnen koelen. Dit was de laatste versie van de 4A-GE met 16 kleppen.

 

  Motorcode:  4A-GE
  Brandstof:  Benzine
  Vermogen:  +/- 130 pk @ 7000 rpm.
  Koppel:  141 Nm @ 6000 rpm.
  Aantal cilinders:  4
  Cilinderinhoud:  1587cc
  Boring x slag:  81,0 x 77,0 mm.
  Compressieverhouding:  10,3:1  
  Aantal kleppen:  16 
  Klepbediening:  DOHC 
  Aandrijving nokkenassen:  Getande riem 
  Duratie nokkenkassen:  232º in-en-uitlaat 
  Lifthoogte nokkenassen:  7,1 mm. in-en-uitlaat 
  Klephoek  -45º 
  Diameter inlaatkleppen:  29,5 mm. 
  Diameter uitlaatkleppen:  25,5 mm. 
  Flow verbrandingskamer:  Cross-flow
  Materiaal cilinderkop:  Aluminium legering 
  Materiaal cilinderblok:  Gietstaal
  Type cilinderblok:  7-rib 
  Diameter zuigerpennen:  20 mm. 
  Diameter big-ends:  42 mm. 
  Diameter gasklep:  55 mm. 
  Brandstofsysteem:  EFI (D-jettronic) 
  Injector capaciteit:  235 cc/min. (2 Ohm, topfeed)
  Druk benzinepomp:  75 psi.
  Druk benzinerail:  35 tot 38 psi. 
  EFI sensor:  MAP (Manifold Absolute Pressure)
  Ontsteking:  Elektronisch  (ESA/TCCS)
  Type bougies:  BKR6EP8
  Droog gewicht motor:  Ongeveer 135 kg. 
  Overige bijzonderheden:  Small-port cilinderkop
 Geen T-VIS systeem meer
 4-runner inlaatspruitstuk
 Oliespuiters in cilinderblok tbv koeling zuigers  

 

Hierna ontwikkelde Toyota de 4A-GE nog verder door, maar werden de wijzigingen zo groot dat ik aan deze motoren een eigen Tech pagina heb gewijd. Deze motoren staan binnen Toyota kringen bekend onder de namen Silvertop en Blacktop.