Схема двигателя 2gr fe

На часть Toyota Camry устанавливают бензиновый двигатель 2GR-HE (3,5 л) — четырехтактный, шестици­линдровый. V-образный, с четырьмя клапана­ми на каждый цилиндр, с распределенным впрыском топлива

Порядок работы цилиндров двигателя 1-2-3-4-5-6.

Схема нумерации цилиндров приведена на рисунке

На каждой головке блока цилиндров двигате­ля 2GR-FE сверху установлена рама с впускным и выпускным распределительными валами.

Впускные распределительные валы приводятся во вращение роликовой цепью 11

Натяжение цепи обеспечивается автоматичес­ким натяжителем 14 через башмак 13

Выпускные распределительные валы приво­дятся во вращение от механизмов 3 и 7 из­менения фаз газораспределения впускных распределительных валов однорядными роли­ковыми цепями 2 и 8

Для регулировки натяже­ния цепей 2 и 8 в головках блока установлены автоматические гидравлические натяжители.

Клапаны приводятся от кулачков распредели­тельных палов через рычаги с роликами, одним плечом опирающиеся на гидрокомпенсаторы.

Благодаря гидрокомпенсаторам на двигателе 2GR-FE не требуется проверять и регулиро­вать зазоры в приводе клапанов.

Распределительные валы установлены в постелях подшипников, выполненных в спе­циальных рамах, и закреплены крышками

В распределительных валах предусмотрены масляные каналы, по которым масло под дав­лением поступает к механизмам системы из­менения фаз газораспределения

Рамы рас­пределительных валов закреплены болтами сверху на головках блока цилиндров.

Блок цилиндров представляет собой единую отливку, образующую цилиндры, рубашку охлаждения, верхнюю часть картера и четыре опоры коленчатого вала, выполненные в виде перегородок картера

Блок изготовлен из алюминиевого сплава с несъемными чугунными гильзами цилиндров. Крышки коренных подшипников коленчатого вала обработаны в сборе с блоком и невзаимозаменяемы

На блоке цилиндров выполнены специальные приливы, фланцы и отверстия для крепления деталей, узлов и агрегатов.

Коленчатый вал, откованный из специаль­ной стали, вращается в коренных подшипни­ках, имеющих тонкостенные стальные вкладыши с антифрикционным слоем.

Осевое пере­мещение коленчатого вала ограничено двумя полукольцами, установленными в проточки постели второго коренного подшипника. На переднем конце коленчатого вала уста­новлен задающий диск для датчика положе­ния коленчатого вала системы управления двигателем.

Поршни изготовлены из алюминиевого сплава. На цилиндрической поверхности го­ловки поршня выполнены кольцевые канавки для двух компрессионных колец и составного маслосъемного кольца.

Поршневые пальцы плавающего типа (ус­тановлены в бобышках поршней и в верхних головках шатунов с зазором)

От осевого пе­ремещения поршневые пальцы зафиксирова­ны стопорными кольцами, установленными в канавках отверстий под палец в юбках пор­шней, и запрессованы с натягом в верхние го­ловки шатунов

Шатуны стальные, кованые, со стержнем двутаврового сечения. Нижними головками, шатуны соединены с шатунными шейками ко­ленчатого вала через тонкостенные вклады­ши, конструкция которых аналогична конст­рукции коренных.

Головки блока цилиндров изготовлены из алюминиевого сплава по поперечной схеме продувки цилиндров (впускные и выпускные каналы расположены на противоположных сторонах головки).

В головки запрессованы седла и направляющие втулки клапанов

Впускные и выпускные клапаны снабжены по одной пружине, зафиксированной через тарелку двумя сухарями. В отверстиях головки блока цилиндров установлены гидрокомпенсаторы.

Плоскости разъема головок и блока цилиндров уплотнены прокладками, каждая из которых состоит из двух отформованных из тонкого листового металла и сваренных между собой точечной сваркой пластин.

Система изменения фаз газораспределения динамически регулирует положение распределительных валов. Эта система позволяет установить оптимальные фазы газораспределения для каждого момента работы двигателя, чем, в свою очередь, достигается повышенная мощность, лучшая топливная экономичность и меньшая токсичность отработавших газов.

Электромагнитный клапан, состоящий из электромагнита и клапана который, в свою очередь, состоит из золотника и пружины, по сигналам электронного блока управления двигателем подает масло под давлением из главной магистрали системы смазки в одну из рабочих полостей механизма и сливает масло из другой полости, что приводит к вза­имному перемещению элементов механизма и, как следствие, к динамическому измене­нию положения распределительного вала.

Во время работы двигателя в режиме холо­стого хода электронный блок управления двигателем многократно активирует на короткие промежутки времени электромагнитный кла­пан с целью очистки его элементов и каналов от случайно попавших в них загрязнений.

При отключении электропитания клапана изменения фаз газораспределения отвер­стия подвода масла из главней магистрали и слива полностью открыты, и механизм уста­навливается в исходное положение. В этом случае двигатель работает без изменения фаз газораспределения.

Элементы системы изменения фаз газорас­пределения (электромагнитный клапан и ме­ханизм динамического изменения положения впускного распределительного вала) пред­ставляют собой прецизионно изготовленные узлы.

В связи с этим при ремонте системы из­менения фаз газораспределения допускается только замена элементов системы в сборе.

Система смазки комбинированная: наи­более нагруженные детали смазываются под давлением, а остальные — или направленным разбрызгиванием, или разбрызгиванием масла, вытекающего из зазоров между сопрягаемыми деталями.

Давление в системе смазки создается шестеренчатым масляным насосом, установленным снаружи в передней части блока цилиндров и приводимым в действие от переднего конца коленчатого вала, насос выполнен с внутренним трохоидальным зацеплением шестерен.

Насос всасывает масло из поддона масляного картера через маслоприемник с сетчатым фильтром и через полнопоточный масляный фильтр с фильтрующим элементом пористой бумаги подает его в главную сливную магистраль, расположенную в стенке блока цилиндров

От главной магистрали отходят каналы подвода масла к коренным подшипникам коленчатого вала. К шатунным подшипникам масло подается через каналы, выполненные в теле коленчатого вала. Поршни двигателя дополнительно охлаждаются маслом, подаваемым через специальные впаянные форсунки блока цилиндров и разбрызгиваемым на днище поршня.

От главной масляной магистрали отходят вертикальные каналы подвода масла к подшипникам распределительных валов и к гидрокомпенсаторам зазоров в приводе клапанов

Для смазки подшипников распределительных валов масло из вертикального канала попадает в центральный осевые каналы рас­пределительных валов через радиальное отверстие в шейке одного из подшипников распределяется по ним к остальным под­шипникам

Кулачки распределительных валов смазы­ваются маслом, поступающим из центральных осевых каналов через радиальные отверстия в кулачках. Излишнее масло сливается из го­ловки блока в масляный картер через верти­кальные дренажные каналы.

Система вентиляции картера закрытого типа не сообщается непосредственно с атмо­сферой, поэтому одновременно с отсосом газов в картере образуется разрежение при всех режимах работы двигателя, что повыша­ет надежность различных уплотнений двигателя и уменьшает выброс токсичных веществ в атмосферу.

Система состоит из двух ветвей, большой и малой.

При работе двигатели на холостом ходу и па режимах малых нагрузок, когда разре­жение во впускном коллекторе велико, картерные газы всасываются во впускной кол­лектор по малой ветви системы вентиляции картера через установленный на крышке правой головки блока цилиндров клапан. Клапан системы вентиляции картера откры­вается в зависимости от разрежения во впу­скном коллекторе и таким образом регулиру­ет поток картерных газов.

На режимах полных нагрузок, когда дрос­сельная заслонка открыта на большой угол, разрежение во впускном коллекторе снижа­ется, а в воздухоподводящем рукаве возрас­тает.

При этом основная часть картерных га­зов через шланг большой ветви, подсоеди­ненный к штуцеру на крышке левой головки блока, поступает в воздухоподводящий рукав, а затем через дроссельный узел — во впуск­ной коллектор и в цилиндры двигателя.

Система охлаждения герметичная, с расширительным бачком, состоит из ру­башки охлаждения, выполненной в литье и окружающей цилиндры в блоке, камеры сгорания и газовые каналы в головках блока цилиндров. Принудительную циркуляцию ох­лаждающей жидкости обеспечивает центро­бежный водяной насос, который приводится ремнем привода вспомогательных агрега­тов

Для поддержания нормальной рабочей температуры охлаждающей жидкости в сис­теме охлаждения установлен термостат, пе­рекрывающий большей круг системы при непрогретом двигателе и низкой температуре охлаждающей жидкости

Термостат установ­лен в корпусе, соединенном патрубками с головками блока цилиндров и с радиато­ром. При температуре охлаждающей жидко­сти до 82º C термостат полностью закрыт и жидкость циркулирует по малому контуру, минуя радиатор, что ускоряет прогрев двига­теля

При температуре выше 82º C термостат начинает открываться и при 95 º C открывает­ся полностью, обеспечивая циркуляцию жид­кости через радиатор.

Система питания состоит из электриче­ского топливного насоса, установленного в топливном баке, дроссельного узла, филь­тра тонкой очистки топлива, установленного в модуле топливного насоса, регулятора давления топлива, форсунок и топливопро­водов

Система зажигания микропроцессорная, состоит из катушек зажигания, индивидуаль­ных для каждого цилиндра, и свечей зажига­ния. Катушками зажигания управляет элек­тронный блок системы управления двигате­лем, Система зажигания при эксплуатации не требует обслуживания и регулировки.

Отличительной особенностью двигателя 2GR-FE является впускной коллектор с из­меняемой геометрией

В разделительной перегородке коллектора установлена за­слонка с электроприводом, управляемая блоком управления двигателем. Пока двига­тель работает с малой нагрузкой и низкой частотой вращения коленчатого вала, за­слонка закрыта и длина каналов впускного коллектора максимальна

При повышении частоты вращения коленчатого вала или при увеличении нагрузки на двигатель по коман­де электронного блока управления заслонка открывается, уменьшая длину каналов.

Уп­равление длиной каналов впускного трубо­провода позволяет улучшить наполнение цилиндров воздухом путем использования «резонансного наддува». При этом улучшаются показатели мощности и топливной эко­номичности двигателя.

Двигатель 2GR FE

Серия тойотовских моторов GR считается одной из самых популярных. Устанавливаются моторы не только на родные внедорожники и премиальные автомобили производителя, а также на флагманские машины фирмы Лексус. Версия 2GR FE — одна из популярных в семействе, её выпуск состоялся в 2005 году.

Описание 2GR FE

Это 24-клапанная шестёрка, оснащённая на 70% алюминиевыми деталями. Например, такой материал использован при изготовлении блока и головки цилиндров. Отдельного внимания заслуживает система ГРМ — это DOHC, оборудованная передовой японской технологией VVT-i. Данная система целиком разработана Toyota для обеспечения эффективного газораспределения ДВС. Исполнительный механизм VVT-I расположен в звёздочке распредвала, а корпус соединён с зубчатым шкивом.

Рабочий объём двигателя составляет 3,5 литра, мощность — 266-280 л. с. при 6200 об/мин. Последний показатель зависит от конкретного автомобиля, в который устанавливается 2GR FE. Ход поршня несколько укорочен, в отличие от аналогов марки. Это стало даже преимуществом мотора, так как даёт возможность питаться топливом почти любого качества (безусловно, не ниже АИ-92). Кроме того, двигатель становится неприхотлив к различным условиям эксплуатации. Так, данный агрегат просто находка для России, с её суровым климатом. С другой стороны, укороченный ход поршня — это малая мощность и высокий расход горючего.

Регламент обслуживания 2GR FE

Этот мотор нуждается в систематическом обслуживании для гарантирования продолжительности ресурса:

1. Регулярно проверять функциональность системы охлаждения;
2. Выполнять обновление масла и фильтра каждые 10 тыс. км пробега. В этот же период времени проверять воздушный фильтр и при необходимости менять;
3. Каждые 50 тыс. км проводить чистку дроссельной заслонки, заменять помпу, катушки зажигания;
4. Цепь ГРМ менять каждые 150-200 тыс. км.

Обзор неисправностей 2GR FE

Жалобы владельцев японского мотора сводятся, как правило, к следующему:

• чрезмерно «нежная» и чувствительная система смазки VVT-I — высокого давления масла не выдерживают резиновые элементы ГРМ (например, трубки), изнашивающиеся уже через 2-3 года эксплуатации;
• быстрое засорение дроссельной заслонки, что вызывает нестабильность оборотов на ХХ;
• проблемный 5-й цилиндр, не успевающий полностью охладиться — из-за этого появляются задиры, приводящие к повышенному потреблению масла и поломкам в БЦ;
• цепь ГРМ, которой свойственно растягиваться со временем и стучать — чаще наблюдается при запуске на холодную.

У этого мотора есть также второстепенные недостатки, вызванные поперечной конфигурацией:

• сложный доступ к двигателю из-за такого расположения и V-образной формы;
• высокая отдача силовой установки, приводящая к снижению внутреннего ресурса трансмиссии.

Варианты тюнинга 2GR FE

Проводить атмосферный тюнинг на этом двигателе — не лучшая идея. Безусловно, можно установить поршни MWR, настроив их под степень сжатия 12 к 1. Далее сделать портинг головки блока и установить выхлопную систему типа паук. Однако серьёзной прибавки это не даст. То же самое можно сказать и про чип-тюнинг, который существенно ничего не изменит.

А вот оборудование 2GR FE наддувом — идея стоящая. Компаниями, подобными TRD и HKS, выпускаются готовые компрессор киты. Установить их не доставит особого труда — займёт всего один день. Также придётся поставить поршни под степень сжатия 9 к 1 и более производительные форсунки. Результат — 350 л. с. мощности.

Если хочется большего, то надо смотреть уже в сторону мощного компрессора AEM или Гаррет 35. Однако такая модернизация не сулит ничего хорошего, ведь автомобиль будет периодически попадать в ремонт, а финансовые затраты окажутся неестественно высокими.

Список моделей авто, в которые устанавливался

Как и говорилось, двигатель 2GR FE очень популярен и ставится на большое количество автомобилей фирмы Тойота:

• Avalon GSX30, GSX40;
• Aurion GSV40;
• RAV4, Vanguard GSA33, GSA38;
• Harrier GSU40, 45;
• Estima, Tarago, Previa;
• Sienna GSL20, 23, 25;
• Blade GRE156;
• Venza GGV10, 15;
• Mark X Zio;
• Corolla Super GT;
• Camry GSV 40, 50.

А также в машины марки Лексус:

• ES 350;
• RX 350;
• Lotus Evora;
• Lotus Exige S;
• Lotus Evora S и GTE.

Перечень модификаций 2GR FE

Двигатель 2GR FE располагает несколькими модификациями, построенных по принципу базы:

• FE — базовая, начальная версия со степенью сжатия 10,8 и мощностью 277 л. с.;
• FSE — модификация с прямым впрыском горючего, степень сжатия увеличена до 11,8, мощность тоже составляет около 300 л. с.;
• FXE — этот вариант известен увеличенной до 13 единиц степенью сжатия и низким расходом топлива, мощность агрегата составляет 295 л. с.;
• FZE — спортивная версия, применяемая на таких моделях авто, как Лотус, Аурион — двигатель оснащён производительной турбиной, мощность агрегата составляет 350 л. с.;
• FKS — гибридный аналог версий FXE и FSE, мощность агрегата составляет 311 л. с.;
• FXS — версия мощностью 313 л. с.