- Motorul V6 de 3,5 l 2GR-FE a înlocuit 1MZ-FE, introdus în 2004.
- Este folosit în Camry, RAV4, Highlander și Lexus IS/GS/RX 350.
- Bloc din aluminiu cu unghi 60°, DOHC, Dual VVT-i, tacheți hidraulici.
- Galerii de admisie variabile cu ACIS, lungimea variază în funcție de turație.
Motorul pe benzină V6 de 3,5 litri pentru montare transversală a fost introdus de Toyota în 2004, reprezentând o evoluție majoră în gama de propulsoare a producătorului japonez. Modelul 2GR-FE a înlocuit versiunea precedentă 1MZ-FE V6 și legendarele motoare inline șase cilindri 2JZ, aducând o combinație îmbunătățită de putere, eficiență și fiabilitate.
Motorul nou a devenit rapid o alegere populară pentru vehiculele Toyota produse în serie, precum Toyota Camry, Toyota RAV4 și Highlander. Modelul 2GR prezintă o aplicație larg răspândită, nu doar în modelele Toyota, ci și în automobilele Lexus 350 (Lexus IS 350, GS 350, RX 350 și altele). De asemenea, chiar și Lotus Evora S și Exige S au fost echipate cu acest motor, demonstrând versatilitatea și capacitățile sale sportive.
Arhitectură și construcție tehnică
Blocul motor și pistoanele
La fel ca 1GR-FE, motorul 2GR-FE are un bloc cilindric din aliaj de aluminiu turnat în formă de punte, cu garnituri cilindrice din fontă. Unghiul V între brațele cilindrilor este de 60 de grade, o geometrie clasică care asigură echilibrul vibrator optim. Garniturile cilindrice sunt distribuite direct în materialul blocului, o soluție tehnică care reduce greutatea dar limitează opțiunile de recondiționare.
Motorul are un arbore cotit din oțel forjat, cu cinci contragreutăți și biete de legătură forjate pentru rezistență maximă. Pistoanele din aliaj de aluminiu au fuste acoperite cu rășină pentru a reduce frecarea și uzura. Blocul motorului este echipat cu jeturi de ulei care pulverizează ulei pe pistoane, reducând temperatura internă și îmbunătățind fiabilitatea în condiții de încărcare ridicată.
Chiulasa și sistemul de distribuție
Fiecare chiulasă este o unitate din trei piese: chiulasa în sine, carcasa arborelui cu came și capacul chiulasei. Toate componentele sunt fabricate din aliaj de aluminiu pentru reducerea greutății. Motorul dispune de arbori cu came dubli (DOHC) pentru fiecare rând de cilindri - arbori de admisie și evacuare.
Lanțul primar de distribuție acționează direct arborii cu came de admisie, în timp ce arborii cu came de evacuare sunt acționați prin lanțuri secundare. Sincronizarea valvelor este echipată cu sistemul Dual VVT-i al Toyota, care ajustează fazele de distribuție atât pentru admisie cât și pentru evacuare. Valvele sunt acționate prin brațe oscilante, iar jocul valvelor este reglat automat prin dispozitive de reglaj hidraulic (tacheti hidraulici), eliminând necesitatea întreținerii periodice.
Sisteme de admisie și injecție
Motorul 2GR are o galerie de admisie geometrică variabilă din plastic. Sistemul ACIS (Acoustic Control Induction System) al Toyota variază lungimea galeriei de admisie în funcție de turația motorului prin deschiderea și închiderea supapei de control a aerului de admisie. La turații joase, galeria lungă optimizează cuplul, iar la turații înalte, galeria scurtă maximizează puterea.
Clapeta de accelerație este controlată electronic cu ajutorul sistemului ETCS-I (Electronic Throttle Control System - Intelligent). Pedala de accelerație nu are o conexiune fizică cu corpul clapetei, doar cu senzorul de poziție, oferind control precis și integrare cu sistemele de siguranță ale vehiculului.
Motorul a primit un sistem de injecție secvențială de combustibil de tip multi-port și un sistem de aprindere DIS (Direct Ignition System) al Toyota. Fiecare bujie are o bobină de aprindere individuală integrată în capacul bujiei, eliminând cablurile de aprindere și îmbunătățind eficiența arderii.
Gazele de eșapament ies prin colectoarele de evacuare din oțel inoxidabil și un convertor catalitic cu trei căi pe ambele părți, asigurând îndeplinirea normelor de emisii.
Motorul 2GR-FSE: varianta cu injecție directă
Motorul 2GR-FSE este utilizat la majoritatea vehiculelor Lexus și modelelor Toyota japoneze. Această versiune include sistemul de injecție dual D-4S al Toyota, care combină injecția directă cu injecția convențională în galeria de admisie. Combinația dintre cele două sisteme necesită sisteme separate de combustibil de joasă și înaltă presiune.
Motorul a primit noi chiulase cu injectoare de combustibil direct de presiune ridicată, poziționate la partea exterioară a supapelor de admisie. Pistoanele au o formă reproiectată și sunt fabricate dintr-un aliaj de aluminiu îmbunătățit, pentru a rezista încărcăturilor mari generate de raportul de compresie crescut.
Datorită capacității de a asigura o mai bună răcire a amestecului de aer-combustibil prin injecția directă de combustibil în camera de ardere, raportul de compresie a fost mărit până la 11,8:1, comparativ cu 10,8:1 la modelul standard. La fel ca 2GR-FE, motorul este echipat cu sistemele Toyota ETCS-I, ACIS și DIS.
Injecția directă permite controlul precis al arderii, reducând consumul de combustibil și emisiile, în timp ce menținând sau chiar crescând puterea disponibilă.
Motorul 2GR-FKS: ultima evoluție
2GR-FKS este cel mai nou motor V6 de 3,5 litri dintre toate versiunile de 2GR. A fost pentru prima dată introdus în 2015 ca înlocuitor pentru autovehiculele Lexus echipate cu 2GR-FSE. Câțiva ani mai târziu, acest motor a devenit propulsorul V6 standard pentru Toyota Camry și Highlander. Noul motor nu este altceva decât evoluția modelului 2GR-FSE, cu tehnologii avansate suplimentare.
Motorul își păstrează arhitectura de bază dar a primit ultimele tehnologii avansate ale Toyota în dezvoltarea motoarelor. Principala îmbunătățire este capacitatea de a comuta între ciclul Otto și ciclul Atkinson pentru o mai bună economie de combustibil. Acest lucru este realizat prin utilizarea VVT-iW (Variable Valve Timing - Intelligent Wide) pe arborii cu came de admisie, care permite o cursă mai lungă de revenire a valvelor.
Motorul utilizează în continuare un sistem de reglare variabilă a valvelor de evacuare (VVT-i standard). Motorul a fost echipat, de asemenea, cu sistemul de aprindere cu bobine DIS, ETCS-I și ACIS. La fel ca 2GR-FSE, motorul 2GR-FKS are sistemul de injecție combinată D-4S (directă și în galeria de admisie).
Modificările semnificative sunt observate în sistemul de evacuare. Acum, galeriile de evacuare sunt integrate în chiulase, îmbunătățind performanța termică și reducând greutatea. De asemenea, circuitul EGR (recirculare gaze de eșapament) este racit, permițând rate mai mari de recirculare pentru reducerea emisiilor de NOx.
Probleme comune și fiabilitate
Campania de rechemare pentru scurgeri de ulei
Toyota a organizat o campanie de rechemare pentru mașinile cu 2GR-FE și 2GR-FSE produse până în 2010. Motivul a fost o problemă cu scurgerea de ulei din furtunul de cauciuc care alimentează sistemul de lubrifiere VVT-i. Producătorul a înlocuit piesa de cauciuc cu o țeavă de metal, rezolvând problema definitiv.
Problema garniturii cilindrice
Dacă motorul 2GR are o suprafață de perete a cilindrului deteriorată, întregul bloc de cilindri trebuie înlocuit. Pereții subțiri ai garniturii cilindrului fac ca motorul să nu poată fi rebronzat sau reșesat. Garniturile în sine sunt distribuite direct în blocul de motor din aluminiu, o alegere de design care reduce greutatea dar limitează opțiunile de reparație.
Această problemă poate fi cauzată de supraîncălzire, lipsa de lubrifiere sau uzură extremă. Din acest motiv, întreținerea preventivă corectă este esențială pentru longevitatea motorului.
Supraîncălzirea cilindrului 5 la 2GR-FSE
Motorul 2GR-FSE prezintă o problemă specifică de supraîncălzire a celui de-al cincilea cilindru. Acest lucru este cauzat de un defect de proiectare în sistemul de răcire. Problema duce la un consum ridicat de ulei la început și apariția zgârieturilor pe peretele cilindrului mai târziu. Dacă citiți mai sus, acum știți sfârșitul scump al acestei povești - înlocuirea întregului bloc motor.
Această problemă apare în special la vehiculele conduse agresiv sau în condiții severe de temperatură. Menținerea sistemului de răcire în stare optimă și utilizarea uleiului de motor recomandat pot ajuta la minimizarea riscului.
Pompa de apă și bobinele de aprindere
Întreaga familie GR are o problemă comună cu pompa de apă nesigură și bobinele de aprindere. În unele cazuri, acestea nu durează mai mult de 30.000-50.000 kilometri, ceea ce este foarte enervant pentru un motor Toyota. Pompa de apă este acționată de curea și ar trebui verificată periodic pentru semne de scurgere sau zgomot.
Bobinele de aprindere pot eșua prematur, cauzând ratări de ardere și performanță redusă. Înlocuirea preventivă la 80.000-100.000 km este o practică înțeleaptă.
Longevitate generală
Modelul 2GR-FE are o longevitate de aproximativ 300.000 km cu întreținere corespunzătoare. Motoarele 2GR-FSE și 2GR-FKS sunt mai avansate din punct de vedere tehnologic, mai puternice și mai eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil, dar pot fi mai puțin fiabile pe termen lung datorită complexității crescute.
Întreținerea preventivă riguroasă, schimburi regulate de ulei cu ulei de calitate și evitarea regimurilor extreme pot extinde semnificativ durata de viață a acestor motoare.
Variantele speciale ale motorului 2GR
2GR-FXE: varianta hibrid
Motorul 2GR-FXE utilizează ciclul Atkinson pentru eficiență maximă în aplicațiile hibride. Acesta a fost bazat pe modelul 2GR-FE și oferit în hibridele Lexus GS 450h, RX 450h și Toyota Highlander Hybrid din 2010 până în 2015.
Acea versiune utilizează sistemul EGR răcit, VVT-i și D-4S (multi-port și injecție directă) în Lexus GS 450h. Puterea de ieșire fără D-4S este de 245 CP (183 kW), cu D-4S - 292 CP (218 kW). În combinație cu motorul electric, puterea totală a sistemului hibrid depășește 340 CP.
2GR-FXS: hibridul de nouă generație
Aceasta este o versiune specială a modelului 2GR-FKS utilizată în aplicațiile hibride de vehicule din 2015. Gama de putere este de 308-338 CP (230-252 kW), în funcție de aplicație. Motorul este oferit în modelele Lexus GS 450h, RX 450h și Toyota Highlander Hybrid de generație nouă.
Acest motor combină tehnologiile avansate ale 2GR-FKS cu optimizări specifice pentru funcționarea în modul hibrid, inclusiv rapoarte de compresie ajustate și profiluri de came modificate pentru ciclul Atkinson.
2GR-FZE: varianta supraîncărcată
Motorul este o versiune supraîncărcată a 2GR-FE utilizată în Lotus Exige S, Lotus Evora S/GTE și TRD Aurion din Australia. Supraîncărcatul 2GR-FE a fost echipat cu compresorul cu patru lobi Eaton TVS (Twin Vortices Series).
Vehiculele Lotus au fost echipate cu un motor supraalimentat bazat pe 2GR-FSE, folosind compresorul Harrop HTV 1320. Puterea ajunge la aproximativ 345-430 CP, în funcție de aplicație și nivel de boost, transformând motorul într-un propulsor sportiv de înaltă performanță.
Aceste versiuni supraîncărcate demonstrează potențialul platformei 2GR pentru aplicații de performanță ridicată, păstrând în același timp fiabilitatea de bază a designului Toyota.
Sursa foto: australiancar.reviews, youtube.com, weisstoyota.com
