Différentes version du 4A-GE et 4A-GZE

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Différentes version du 4A-GE et 4A-GZE

Message par Tommy le Jeu 21 Nov - 16:17

Bon je vous fais le topo le plus détailler possible des différentes version du 4A-GE et 4A-GZE que je suis capable de sortir.  J'ai mixé les deux types puisque les changements chez Toyota sont chronologique donc il semblait plus approprié de suivre la chronologie que de séparer les 4A-GE des 4A-GZE étant donné la très grand ressemblance et interchangeabilité des morceaux.  



4A-GE 1st gen : 05/1983 - 05/1987

AE86, AE82 et AW11


Version FWD de AE82


Ok, on parle ici du BLUETOP. Le lettrage sur le couvert de valve coté admission est Noir et Bleu.  C'est le seul moteur avoir été fitté stock dans un AE86.  C'est essentiellement une base de 4A-C, closed deck en fonte d'acier, modifier par toyota en un moteur de performance technologiquement très avancé... on oubli pas que ça fait 30ans Wink

Le bloc est le même "casting" que les 4A-C donc a 3 nervures du coté de l'intake (entre les cylindres).  Le crank est différent du 4A-C, bien qu'il ait le même stroke et qu'il vire sur 5 main journal, il est fully couterbalanced (avec 8 contrebalancier).  Il est en acier forgé et la flywheel pèse 7.9kg. Elle est fixé en place sur le crank par 8 bolt au lieu de 6 (quoi que certaine personne parle de crank a 6 bolt dans les premiers bloc qui sont sorti de la ligne de montage, on parle certainement des blocs fabriqués tôt en 1983 donc je serais très surpris de voir un crank comme ça de notre coté du pacifique).  La surface de friction sur la flywheel est de 200mm tout comme la clutch et la pressure plate.

Tout comme le 4A-C le 4A-GE concerve les mêmes dimensions soit 81mm de bore et 77mm de stroke ce qui en fait un moteur oversquare.  Les pistons ont une hauteur de compression de 30.68mm, les deux ring de compression sont de 1.5mm alors que le ring de contrôle d'huile est de 2.8mm comparativement à 3mm pour le 4A-C.  Les pins de piston sont pressfit et ont un diamètre de 18mm, donc les rods ont aussi un small end de 18mm et un big end de 43mm pour rouler sur les journal de rod de 40mm (même diamètre que le 4A-C) *** Faut pas oublier l'épaisseur du bearing de 1.5mm x 2 Wink.  Les pistons sont légèrement dish pour atteindre un taux de compression de 9.4:1.  Ils possèdent aussi des flycuts pour les valves ce qui permet d'avoir un moteur de type "non-interference".  

La pompe à l'huile est entrainer directement par le crank et un system de refroidissement d'huile est installer sur une sandwich plate sous le filtre à l'huile qui possède une valve et donc ne refroidit pas la totalité de l'huile (légère différence selon l'application).  La plupart des refroidisseur sont de type "air to oil" sauf dans les MR2 ou l'huile passe dans un tube de brass qui trempe dans le liquide de refroidissement.  Le rotor de pompe à l'huile est de type 19025 à (dent carrée) et constitu un des points faible du moteur.  

Les cam sont entrainées par une timing belt comme le 4A-C. La tête possède des gros port d'admission (bigport) et est de type crossflow (par rapport au 4A-C) avec les port d'échappement de l'autre coté.  C'est une tête DOHC à 4 valve par cylindre (total de 16) avec la bougie au centre.  Les deux cams sont entrainer par la timing belt à l'aide de deux poulie indépendante de 36 dents.  Les deux cams ont une duration de 240° et 7.56mm de lift, les valves ont un angle de 45° entre elle et ont un diamètre de 30.5mm pour celle d'admission et de 25.5mm pour celle d'échappement.  Le "valvetrain" est de type "cam over bucket" où les cam sont directement assis sur les buckets de 28mm de diamètre par dessus les valves.  L'ajustement du "valve lash" est de type "shim over bucket" ce qui signifie qu'une pastille d'une épaisseur donné est assise entre le lobe du cam et le bucket, ce qui rend possible d'ajuster les valves sans enlever les cam (quoi que plus facile à dire qu'à faire).  

L'exhaust manifold est une pièce caster 4-2-1 assez impossante mais qui flow supposément très bien.  L'intake manifold est doté du système TVIS, Toyota Variable Induction Système (ce qui est écrit sur le dessus de l'intake manifold).  La tubulure d'admission se split en 8 runners, 2 par port d'admission et une plaque entre le manifold et la tête est munie de valve "butterfly" comme celle du throttle body.  À bas régime la moitier des runners sont bloqué par les "butterfly valve" ce qui laisse un seul runner par port ouvert et cause une augmentation de la vélocité de la charge d'air.  De plus comme la charge entre d'un coté du port au lieu du centre, ça cause de la turbulence (swirl) ce qui permet un meilleur mélange de l'air et de l'essence et augmente l'efficacité de la cumbustion à bas régime.  Ce system fonctionne comme ça jusqu'à environ 4200rpm puis les "butterfly valve" ouvre ce qui laisse plus de surface d'admission, mais comme le régime moteur est plus élever la vélocité de l'air est assez haute pour permette le remplissage des cylindres efficacement.  

Le system de refroidissement est adapter au positionnement longitudinal du moteur.  L'eau qui arrive du radiateur entre dans la pompe à l'eau à l'avant du moteur et est poussé dans la base par le centre.  La majorité de l'eau traverse le bloc puisque peu de trou dans le gasket de tête sont disponible pour que l'eau monte directement à la tête.  À L'arrière complètement du moteur, deux gros trou dans le gasket de tête force la majorité de l'eau à monté dans la tête par là, derrière le cylindre #4.  De là, l'eau voyage vers le devant du moteur (sauf pour l'eau qui va à la chauffrette et l'eau qui va réchauffer le throttle body qui sort par le derrière de la tête), traverse la tête complètement et ressort vers le radiateur par un col à l'avant du moteur du coté de l'admission.  

La gestion TCCS (Toyota Computer Control System) contrôle l'injection qui se fait à l'aide d'injecteur de gris (182cc) low impedance qui sont placé dans les port d'admission dans la tête.  C'est une injection semi-séquentiel à bas régime qui deviens batch en haut régime de par la faible puissance de L'ECU à gérer des paramètre à trop haut régime.  L'ECU utilise un AFM (air flow meter) pour évaluer la charge d'air qui entre dans le moteur en amérique du nord alors que certain autre marché utilise un MAP (Manifold Absolute Pressure).  Les deux couette de fil ne sont pas intercheangeable ni les ordinateurs.  Le moteur MAP développe plus de puissance d'origine mais je doute que ça soit aussi énorme comme différence que ce qui est afficher : AFM = 112hp @ 6600rpm et 97ft/lbs @ 4800rpm, MAP = 120hp net.  L'allumage se fait à l'aide d'un distributeur électronique et l'avance est contrôler électroniquement par l'ECU.  


C'est la seule génération à être installer longitudinalement (FR) donc la seule génération à avoir le throttle body du coté de la timing belt.  




4A-GE 2nd gen : 05/1987 - 05/1989

AE92 et AW11



Lettrage sur le couvert de valve de l'intake est noir et rouge.  Les version AFM developpe 5hp de plus pour un gros total de 117hp.  C'est encore un bigport comme la 1er gen presque inchanger sauf pour ce qui suit.  

Le bloc est d'un nouveau casting plus robuste et est identifiable par la présence de 7 ribs sur le "major thrust side" : le coté de l'intake.  Les interne gagne en grosseur (et en poids).  Les journal de rod passe de 40mm à 42mm donc les rods change aussi pour avoir un bigend de 45mm de dia et le small end grossit pour pouvoir accepter des pin de 20mm flottante.  Les pistons changes ainsi pour accepter les nouvelles pin mais la compression reste la même et les rings sont encore identique.  La flywheel perd 0.9kg pour tombé à 7kg mais gagne une surface de 12mm plus grosse en diamètre : 212mm.  La clutch est aussi de 212mm et la pressure plate ne partage plus les même points d'ancrage que le setup de 200mm du bluetop.  Les clutch et pressure plate NE SONT PAS interchangeable.

Tout ces changement sont effectuer pour augmenter la robustesse de l'interne... parce qu'il y a du nouveau dans la famille 4A : le 4A-GZE Very Happy Voyez-vous, les moteurs évolue chez toyota en fonction de la date.  La seule chose qui différe à l'interne sur deux bloc bâtis dans les même année c'est les pistons qui change entre les version N/A et S/C.  C'est plus facile à assembler sur la chaine de montage et ça coute moins cher d'avoir le restant de la vaisselle interchangeable Wink 




4A-GZE 1st gen : 08/1986* - 05/1989

AE92 et AW11

1ère version


2e version


*Commence avant le 4A-GE 2nd gen le temps que les bloc de 4A-GE 1st gen déjà bâtis soit écoulés.

L'interne est le même que le 4A-GE 2nd gen sauf pour les pistons qui sont forgé et "ceramic coated" avec une compression de 8:1.  La tête est identique mais l'admission est différente, un manifold différent est installer pour permettre l'installation d'un supercharger SC12 qui fonctionne à 8psi à l'aide d'une poulie de 125mm.  Les injecteur sont upgrader à des rouge/orange de 365cc/min et la gestion se fait à l'aide d'un AFM.  La flywheel est plus grosse (quelqu'un a un poids ici?) avec un disque de clutch de 224mm.  Cette flywheel ne fit pas dans une T50 et le centre du disque ne fit pas non plus sur l'input shaft.  Cette flywheel est conçu pour fitter dans une transaxle E5x mais est bolt-on dans une transmission W5x.  

Il existe deux version :

1ère version utilisé dans les AW11 possède le même distributeur que le 4A-GE pour contrôler l'allumage.  La deuxième version arrive dans les AE92 GTZ (pas vendu en amérique du nord) et différe de la 1ère version par l'utilisation d'un allumage DLI.  

Les deux version de cette génération developpe 145hp @ 6400rpm, 140ft/lbs @ 4400rpm au crank.




4A-GE 3rd gen : 05/1989 - 06/1991

AE92



C'est le REDTOP reconnu par le lettrage sur le couvert de valve d'intake totalement rouge.  Le cache spark plug est aussi différent et cache complètement les "boot".   On garde le casting du 2nd gen mais on change la tête.  Elle est identique à tout points de vue sauf pour ce qui est de la dimension des port d'intake qui sont plus petit ce qui lui donne le surnom de "Smallport".  Les deux cam perdent de la duration et du lift pour atteindre 232° et 7.1mm sur l'intake et l'exhaust.  Le manifold d'intake perd le TVIS, qui n'est plus necessaire avec les petit port.  Un "vent" d'huile (souvent appellé à tort un "drain") relie la tête à la base derrière le port d'admission #4 du coté de l'intake.  

La base quoi que très similaire à celui de la 2nd gen gagne les oil quirter qui sont conçu pour refroidir le dessous des pistons en giglant de l'huile directement de la passe d'huile pricipale dans le bloc ce qui demande un plus grand apport en huile.  On lui donne donc une nouvelle pompe à l'huile modifier avec un design moderne en sinus mais qui a un débit supérieur d'environ 20% à même vitesse de rotation : c'est la 19036.  Les pistons change aussi et passe à 10.3:1 de compression et le 1er ring de compression diminue en épaisseur pour tomber à 1.2mm.  (les deux autre reste inchangé à 1.5mm et 2.8mm).  

Les modèle de production destinés aux marchés LHD concerve l'AFM du largeport.  Tous les modèles destinés aux marchés RHD sont quant à eux équipés d'une gestion MAP.  Ils possèdent maintenant un knock sensor du coté de l'intake, sous le manifold.  L'injection deviens séquentielle et les injecteurs bleu ou vert de 230cc high impedence arrive en même temps.  La fuel rail est aussi légèrement différente par rapport aux bigport puisque l'espacement entre les injecteur est légèrement moins grand à cause des port plus petit.  Les injecteurs sont toujours monté dans la tête.  Le moteur développe mainteant 130hp @ 7200rpm et 110ft/lbs @ 4800rpm.




4A-GZE 2nd gen : 05/1989 - 06/1991

AE92



C'est une base de 4A-GE 3rd gen à laquelle on a mis des pistons 8.9:1 de compression.  Un nouveau manifold d'intake pour aller avec les ports plus petit permet d'utiliser le même supercharger SC12 avec une poulie légèrement moins grosse de 120mm ce qui donne une pression de 10psi.  On concerve aussi le système d'allumage DLI de la 2e version du 4A-GZE 1st gen ce qui le différentie visuellement du 4A-GE.  Cette version developpe 165hp @ 6400rpm, 155ft/lbs @ 4400rpm .




4A-GE 4th gen : 06/1991 - 05/1995

AE101



C'est le SILVERTOP, la première génération des 4A-GE 20 valves.  Le couvert de valve est gris et deviens de type 20v, c-à-d un couvert d'un seul bloc au lieu de deux couvert séparer relier par un cache sparkplug.

Le casting change légèrement, le bloc reste une construction à 7rib mais la panne à l'huile n'est plus compatible avec les anciens bloc puisque du coté de l'intake, 2 bolt ne sont pas en ligne avec les autres.  La pompe à l'huile reste la même, de même que l'utilisation des squirter et le crank reste inchangé.  Les rod réduissent de taille pour reprendre plus ou moins la forme et dimension d'une rod de bluetop (1st gen) mais elle concerve le big end de 45mm et les pin de 20mm flottante.  Les pistons sont modifié, ils reçoivent une nouvelle couronne avec 5 cut away de valve pour aller avec la nouvelle tête et le dôme de compression grandit pour donner un rapport de 10.5:1.  Les deux ring de compression reste identique à 1.2mm et 1.5mm mais le ring d'huile gagne 0.2mm pour atteindre 3mm, même chose que dans les 4/7A-FE.  On perds le "vent" coté admission entre la tête et le bloc.  Le moteur n'utilise plus de refroidisseur d'huile.  

Le changement majeur de cette génération reste dans le top.  La culasse est un tout nouveau casting.  L'angle entre les valves est réduit à ~35°, ce qui colle les deux poulies de cam ensemble (comparer aux génération au tête de 16v).  Les valves d'intake rapetissent significativement à 26.5mm mais l'ajout d'une 3e valve viens compenser en augmentant significativement la surface d'admission à un lift donné.  Les valve d'exhaust sont quand à elle de 26mm de dia et on en retrouve toujours deux. Les tige de valves sont maintenant plus petite donc incompatible avec les version 16v.  Les cams sont maintenant de 250° avec un lift de 7.97mm pour l'intake et 7.6mm pour l'exhaust.  L'ajout du vvt sur le cam d'intake permet de varier le timing du cam d'intake en fonction du régime moteur et du load pour augmenter ou réduir l'overlap ce qui contribue à augmenter la plage de puissance utilisable même avec un cam de plus grande duration.  On change aussi le system de bucket.  On concerve le "cam over bucket" mais on passe à un "shim under bucket" pour l'ajustement du "valve lash" où le bucket (maintenant rapetissé à 23mm) a le dessus lisse et la shim d'ajustement se trouve sous le bucket, juste au dessus de la tige de la valve.  Ce setup est plus fiable que le system "shim over bucket" des 16v mais demande un démontage complet des cams lors de l'ajustement du valve lash.

Le manifold d'intake est pas piqué des vers, c'est un setup ITB avec des throttle body de 43mm.  Une boite à air qui incorpore des velocity stack est bolter au bout et un AFM se trouve à l'entré.  Et oui, retour de la gestion par un AFM.  Les injecteurs change toujours, on y greffe des beige de 213cc/min qui sont maintenant des sidefeed au lieu des top feed utiliser dans les 16v.  La fuel rail est intégrer dans le manifold d'intake au lieu de la tête.  

Autre changement majeur le system de refroidissement. Le 4A-GE ayant d'abord été developper pour l'utilisation en position longitudinal a toujours eu l'entré d'eau venant du bas du radiateur au devant du moteur et la sorti d'eau allant au radiateur aussi sur le devant du moteur.  Ce system a suivi les 2 autres génération de 4A-GE mais le "re-design" de la tête de la 4th gen et le fait que la corolla est depuis longtemps FWD avec le moteur placé en position transversale à permis aux ingénieur de rendre le system plus efficace et plus adapter en position transversale.  L'entré d'eau se fait maintenant du coté de l'admission derrière le moteur, l'eau traverse la tête autour des port d'admission et passe à la pompe à eau qui la pousse au travers le bloc moteur par le devant du moteur.  Une partie de l'eau passe directement à la tête du coté de l'échappement alors que le restant reste dans le bloc.  L'eau qui circule dans le bloc et la tête circule du devant du moteur vers le derrière dans LES DEUX CAS.  L'eau ressort par le col situer du coté de L'échappement derrière le port du cylindre #4.  Un nouveau gasket de tête est alors développer, calqué sur le design du 4A-FE qui possède un "routing" d'eau presque identique.  IL N'EST PAS COMPATIBLE OU INTERCHEANGEABLE AVEC UN GASKET DE 16V!!!

Encore une fois comme la tête ne se doit plus d'être positionnable longitudinalement (FWD only), le cap distributeur est retirer du coté de l'exhaust en haut du port #1 et est placé derrière la tête, entrainé par le cam d'exhaust comme les 4/7A-FE.  

Cette génération est affiché à 158hp @ 7400rpm et 119ft/lbs @ 5200rpm par Toyota mais il est reconnu qu'en réalité le silvertop développe entre 140 et 145hp au crank.  

Chambre de combustion de silvertop




4A-GZE 3rd gen : 06/1991 - 05/1995

AE101



On mix une base de 4A-GE 4th gen (silvertop) avec des pistons de 4A-GZE 2nd gen 8.9:1 de compression et la tête smallport 16v du 4A-GZE 2nd gen.  Le reste est inchanger, même supercharger, même intake, même poulie, toujours DLI et MAP.   Cette version est affiché à 170 hp @ 6400rpm, 155ft/lbs @ 4400rpm au crank par Toyota.





4A-GE 5th gen : 05/1995 - 05/1999

AE111



Il s'agit du BLACKTOP reconnaissable par sa culasse de type 20v de couleur noir. Le casting du bloc est le même que celui de la 4th gen, mais la perte de la version supercharge qui était bâtis en parallèle sur la ligne d'assemblage permet aux ingénieur de réduire la masse des interne au détriment de la solidité.  Les pistons changent : le dôme grossit pour atteindre un rapport de compression de 11:1.  Les rods deviennent très légère et plus mince, les bearings de rod perdent leur trou d'huile en faveur d'un coche dans le coté du bigend pour lubrifier le dessous du piston et la pin.  La flywheel perd 1kg pour atteindre 6kg mais concerve la même surface de friction de 212mm donc est compatible avec toutes les autre clutch et pressure plate de 212mm.  

La pompe à l'huile concerve le même rotor en sinus que les génération précédente, mais un tensionneur hydraulic est maintenant utilisé pour tendre la timing belt... un gros fail!

Le casting de la tête est légèrement changé.  En général elle reste pareil sauf pour les port d'admission qui sont légèrement reshappés, la chambre de combustion perds la majorité de son "squish" et devient une chambre ouverte (comparer à la chambre fermer du 4A-GE de 4th gen).  Le cam d'intake grossit légèrement, concerve ses 250° de duration mais lift maintenant 8.2mm.  

L'intake est aussi remodeler pour matcher les ports de la tête.  Les throttle body grossissent légèrement pour atteindre un diamètre de 45mm et la gestion reviens avec un MAP.  C'est la version la plus puissante N/A du 4A-GE mais il est reconnu que les specs  afficher par Toyota ne sont pas la réalité.  Officiellement ce serait 162hp @ 7800rpm et 119ft/lbs @ 5200rpm.  En réalité ce serait plus près de 150hp au crank.  

Chambre de combustion de blacktop




Pour les différente pompe à l'huile vous pouvez vous référer ici

Et voici d'autre photo pertinente :


Identification des version N/A


Différence dans les rods (notez que la distance centre à centre est de 122mm et non 123)

À des fins de constance avec les appellation plus haut, en partant de la gauche sur la photo :

1 : 4A-GE 1st gen
2 : 4A-GE 2nd & 3rd gen; 4A-GZE 1st et 2nd gen
3 : 4A-GE 4th gen; 4A-GZE 3rd gen
4 : 4A-GE 5th gen




Photo volé à billzilla sur son site :

Différence smallport/bigport


Différence gasket de tête 20v en haut, 16v en bas


Donc c'est pas mal ça, si quelqu'un a des trucs à rajouter ou voudrait me pointer une erreur, envoyez-moi un PM et j'updaterai le post original avec les infos supplémentaires.


Dernière édition par Tommy le Jeu 28 Jan - 16:50, édité 10 fois

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Message par insane86 le Jeu 21 Nov - 21:32

shit ya du stock !

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Re: Différentes version du 4A-GE et 4A-GZE

Message par Tommy le Jeu 21 Nov - 22:09

insane86 a écrit:shit ya du stock !
Y'a du monde qui ont des croutes à manger Wink

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