Les moteurs 3S-GE et 3S-GTE sont des moteurs à 4 cylindres en ligne dont les cylindres sont numérotés 1 – 2 – 3 – 4 à partir de l’avant.
Allumage
L’ordre d’allumage est 1 – 3 – 4 – 2. La culasse est en alliage d’aluminium, avec admission et échappement à flux transversal, et chambres de combustion en coin. Les bougies sont disposées au centre des chambres de combustion.
Le vilebrequin
Le vilebrequin est supporté par 5 paliers situés à l’intérieur du carter-moteur. Ces paliers sont en alliage d’aluminium. Le vilebrequin comporte 8 masselottes d’équilibrage incorporées. Des orifices de passage d’huile sont disposés au centre du vilebrequin pour fournir de l’huile aux bielles, aux paliers, aux pistons et aux autres composants.
Collecteur d’admission
Le collecteur d’admission dispose de 4 (3S-GE) ou 8 (3S-GTE) longues lumières d’admission indépendantes et utilise l’effet de suralimentation à inertie afin d’améliorer le couple du moteur à bas et moyen régimes.
Arbres à cames
Les arbre à cames d’admission et d’échappement sont entraînés par une seule courroie de distribution. Le tourillon de came est supporté en 5 endroits entre le lève-soupape de chaque cylindre et sur l’extrémité avant de la culasse. La lubrification des tourillons de came et des pignons est assurée par l’huile fournie par l’orifice de passage d’huile situé au centre de l’arbre à cames.
Soupapes
Le réglage du jeu des soupapes s’effectue au moyen d’un système à cale de réglage extérieure, dans lequel les cales de réglage de soupape sont situées au-dessus du lève-soupape. Cela permet de remplacer les cales de réglage sans qu’il soit nécessaire de déposer les arbres à cames.
Pistons
Les pistons sont en alliage d’aluminium résistant à des températures élevées et les têtes des pistons comportent des renfoncements pour éviter qu’ils n’entrent en contact avec les soupapes. Les axes de piston sont du type entièrement flottant, les axes n’étant fixés ni sur le bossage du piston, ni sur les bielles. Des circlips sont montés de chaque côté des axes pour éviter qu’il ne tombent.
Segmentations
Le segment de compression N° 1 est en acier et le segment de compression N° 2 est en fonte. Le segment racleur d’huile est fabriqué en acier et en acier inoxydable. Le diamètre extérieur de chaque segment est légèrement supérieur au diamètre du piston et la flexibilité des segments leur permet de rester en contact étroit avec les parois du cylindre lorsqu’ils sont posés sur le piston. Les segments de compression N° 1 et N° 2 servent à éviter les fuites de gaz en provenance du cylindre et le segment racleur d’huile retire l’huile de la surface du cylindre pour éviter qu’elle ne pénètre dans les chambres de combustion.
Bloc-cylindres
Le bloc-cylindres est en fonte. Il possède 4 cylindres dont la longueur est environ le double de la course des piston. Le sommet des cylindres est fermé par la culasse et l’extrémité inférieure devient le carter-moteur, dans lequel le vilebrequin est posé. Par ailleurs, le bloc-cylindres comporte une chemise d’eau, dans laquelle est pompée l’eau servant au refroidissement des cylindres.
Carter d’huile
Le carter d’huile est boulonné en dessous du bloc-cylindres. Le carter d’huile est un réservoir d’huile en tôle d’acier emboutie. Une plaque de séparation se trouve à l’intérieur du carter d’huile de façon à ce qu’il y ait suffisamment d’huile au fond du carter d’huile, même lorsque le véhicule est incliné. Cette plaque de séparation sert aussi à éviter que l’huile ne forme des vagues lors d’un arrêt brutal,ce qui risquerait d’éloigner l’huile du tuyau d’aspiration de la pompe à huile.