La serie GR, prodotta a partire dal 2003, conta oggi più di mezza dozzina di motori diversi, che hanno sostituito in modo rapido e completo i sei e i V6 in linea. La serie GR si distingue per la presenza di blocchi cilindri in alluminio, la cui campanatura rappresenta 60Gr in installazione trasversale e longitudinale. Ogni blocco cilindri è dotato di canne in ghisa e di apertura della camicia del sistema di raffreddamento. Il volume di lavoro non è inferiore a 2,5L, e in alcuni raggiunge i 4L. Si tratta di “atmosferici” standard, dove l’iniezione può essere diretta, indiretta e combinata, e gli iniettori di carburante sono presenti nei collettori e nella testata. La distribuzione è rappresentata da diverse catene, le valvole della trasmissione hanno un idrocompensatore.
I 2GR con un volume di 3,5 litri sono stati realizzati per una serie di Toyota, rilasciati nel periodo 2004-2016. Inoltre, questa serie di motori ha completato le vetture Lotus Exige ed Evora.
Il 2GR-FXE con un volume di 3,5 litri è stato rimosso dall’auto ibrida Lexus RX45OH, funziona sul ciclo Miller, anche se è basato sul ciclo Atkinson, ma nel suo design assomiglia piuttosto a un motore convenzionale, che lavora sul ciclo Otto. In pratica, il rapporto di compressione effettivo è molto inferiore al rapporto di compressione geometrico, che è di 12,5:1. E nel suo analogo, creato con il sistema di iniezione diretta, questo rapporto è di 13:1.
In poche parole, al momento della compressione, la valvola di aspirazione si chiude molto più tardi rispetto al momento in cui il pistone inizia a muoversi dal punto morto minimo. Questo fa sì che parte della miscela di vapori di benzina venga spinta nel collettore di aspirazione. Ciò contribuisce ad aumentare l’efficienza del motore riducendo le perdite all’aspirazione e utilizzando l’espansione della miscela di gas in modo più efficiente.
Il blocco cilindri è simile al design più comune e convenzionale, così come le bielle e l’albero motore. L’unica differenza è la presenza di un “carter piccolo”. Ma le teste dei semiblocchi hanno le loro differenze: ogni testa cilindri ha il suo fasoregolatore, e questo solo sugli alberi a camme di aspirazione, per un totale di 4 fasoregolatori.
Specifiche tecniche del motore ibrido Toyota 2GR-FXE 3.5
Il motore Toyota 2GR-FXE è un motore ibrido V6 da 3,5 litri utilizzato in vari modelli di veicoli Toyota e Lexus. Questo propulsore è disponibile in due versioni: iniezione distribuita e iniezione combinata.
Modifica con iniezione distribuita
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Tipo | A forma di V |
| Numero di cilindri | 6 |
| Numero di valvole | 24 |
| Cilindrata finita | 3456 cm³ |
| Diametro del cilindro | 94 mm |
| Corsa del pistone | 83 mm |
| Sistema di alimentazione | Iniezione distribuita |
| Potenza | 249 CV |
| Coppia | 317 Nm |
| Rapporto di compressione | 12,5 |
| Regolamenti ambientali | Euro 5 |
Modifica con iniezione combinata di carburante
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Tipo | A forma di V |
| Numero di cilindri | 6 |
| Numero di valvole | 24 |
| Cilindrata finita | 3456 cm³ |
| Diametro del cilindro | 94 mm |
| Corsa del pistone | 83 mm |
| Sistema di alimentazione | Iniezione combinata |
| Potenza | 293 CV |
| Coppia | 352 Nm |
| Rapporto di compressione | 13,0 |
| Tipo di carburante | AI-98 |
| Standard ambientali | Euro 5 |
Modelli di auto equipaggiati con il motore
Il motore Toyota 2GR-FXE è stato installato nei seguenti modelli di auto:
- Toyota Highlander 2 (XU40): 2010 – 2013
- Toyota Highlander 3 (XU50): 2013 – 2016
- Toyota Crown Majesta 6 (S210): 2013 – 2018
- Lexus GS450h 4 (L10): 2012 – 2020
- Lexus RX450h 3 (AL10): 2009 – 2015
Questo propulsore combina affidabilità ed efficienza, soddisfacendo i moderni standard ambientali e offrendo prestazioni elevate.
Il motore Toyota GR e la sua affidabilità
Questa serie è versatile. I motori da 4 litri completano i pick-up e i SUV, mentre gli analoghi da 3,5 litri sono montati su crossover, berline e minivan. 3,0 e 2,5 litri – sulle berline Lexus e Toyota, dove è previsto un layout longitudinale. Le caratteristiche delle modifiche al V6 da 3,5 litri saranno discusse di seguito.
Sabbia e usura come problema del primo cilindro
I motori 2GR-FE, appena apparsi, presentavano il seguente problema, che il produttore ha immediatamente corretto per tutti coloro che lo avevano durante il periodo di garanzia. E non si è limitato a ricostruire il motore, ma lo ha immediatamente sostituito con uno nuovo e più raffinato.
Tutto è semplice. I marchi Lexus GS III generazione, 450H e 300H, RX350 II generazione e Highlander-2 sono stati dotati di filtri dell’aria con strato filtrante in carta sulla linea di produzione.
Di conseguenza, il coperchio di questo filtro, a causa dell’aderenza non perfetta, crea una possibilità di afflusso di aria atmosferica oltre al filtro. La fessura si forma in modo significativo e grandi particelle di sabbia entrano nel sistema con l’aria. Questo porta alla formazione di un’emulsione di olio e sabbia sul collettore.
La sabbia viene aspirata nel 1° cilindro, se il motore è posizionato trasversalmente, o nel 5° cilindro, se è posizionato longitudinalmente. Successivamente, si verifica un interessante modello di usura nel motore. La piastra di una delle valvole all’ingresso viene rettificata, quindi la sua sede si stacca. Ma prima di ciò, il pistone del primo cilindro interessato da questa sabbia “sfrega” lo specchio del cilindro stesso, che forma delle rigature sulla circonferenza e sulla lunghezza. Di conseguenza, il livello di compressione creato nel cilindro diminuisce. E l’ECU mostra dei salti nel funzionamento del sistema di accensione.
La valvola di aspirazione viene sostituita con una più moderna sulla GS-3 (scatola 17700-31A80 per filtro 17801-31110). L’RX-2, come l’Highlander-2, ha l’alloggiamento invariato.
Ma anche in questo caso i proprietari delle auto non si confondono. I proprietari delle vecchie modifiche, in cui si riscontra questo difetto del coperchio del filtro, hanno semplicemente aggiunto un anello di pressione o applicato del sigillante. Alcuni hanno sostituito la scatola con una nuova, più modificata. Quindi la Lexus RX-2, così come la Highlander-2, funzionerà bene con una scatola modificata della terza generazione. Un kit di riparazione completo, in questo caso, che comprende il collettore di aspirazione e metà dell’alloggiamento, il collettore al motore e tutti i dispositivi di fissaggio necessari per l’installazione, costa 550 dollari. D’altra parte, tutto questo si può trovare presso gli sfasciacarrozze.
Il filtro dell’aria originale con strato filtrante sintetico non solo perde aria, ma il processo stesso di filtraggio non la rende molto bene. Questo è stato dimostrato più di una volta dalla ricerca scientifica. È meglio controllare immediatamente e sostituire semplicemente il componente filtrante sintetico con un analogo di carta e cambiarlo con uno nuovo ogni 5 000 km di chilometraggio.
Sistema di lubrificazione del variatore di fase
Fino al 2008, i motori 2RG avevano la possibilità di far fluire l’olio verso i variatori di fase, ma questi sistemi si sono rapidamente guastati a causa del cedimento della parte in gomma di questo sistema di tubazioni. I componenti in gomma e metallo sono stati sostituiti durante il periodo di garanzia. La campagna di richiamo su questo problema si è protratta fino al 2013. Anche se a partire dal 2008 sulla linea di montaggio il sistema di alimentazione dell’olio ai variatori di fase non era più dotato di adattatori in gomma inaffidabili. Sono stati installati sistemi interamente in metallo (15771-31010, 15772-31030). Oggi è possibile acquistarli per 25 dollari e installarli al posto di quelli in gomma-metallo, se li avete ancora.
Appannamento dell’olio
Un altro errore sul lato 2GR. Con il tempo, inizia a perdere olio nella zona delle guarnizioni in gomma sul coperchio della valvola. La riparazione consiste nella sostituzione della guarnizione (11214-31020) e dei pozzetti del tappo (11193-70010), che può essere effettuata in modo rapido, semplice ed economico. Solo la posizione trasversale del motore richiederà la rimozione del collettore di aspirazione. Una volta completata la sostituzione, è auspicabile che tra il coperchio della distribuzione e la testa del cilindro passi il sigillante.
Inoltre, tutte le modifiche apportate al 2GR nel corso del tempo peccano di perdite d’olio sotto il coperchio della distribuzione, più precisamente alla giunzione tra la testata e il blocco cilindri. Questo è abbastanza evidente. Ad esempio, con la sua posizione trasversale, l’olio arriva sulla trasmissione sul lato destro e schizza con la ruota destra, lasciando un disegno caratteristico. Per evitare questa perdita, questo punto viene trattato con un sigillante dall’esterno. Ma questo non salva la perdita a lungo.
Le modifiche non ibride del 2GR-FE hanno un doppio tubo sotto l’alloggiamento del filtro dell’olio, collegato al blocco cilindri. La versione originale era costituita da una combinazione di gomma e metallo, quindi si sfregava e perdeva nel tempo. Oggi è disponibile una controparte interamente in metallo (15767-31020) che costa 70 dollari.
Collettore di aspirazione
Il modello ibrido 2GR-FXE era dotato di un collettore di aspirazione passivo. Nel suo analogo abituale era installato un servo smorzatore. Quest’ultimo modifica la lunghezza del collettore di aspirazione e funziona senza problemi.
Iniettori
Il motore della serie 2GR, con un chilometraggio di 200.000 km o più, mostra una certa insicurezza nell’avviamento, soprattutto in estate con temperature dell’aria elevate. Il motivo è da ricercare negli iniettori che perdono. Il problema può essere rilevato con una diagnostica approfondita e il controllo del tasso di riduzione nel collettore di aspirazione. Il problema si risolve sostituendo l’iniettore che perde, o tutti insieme, in modo che non perdano più.
Pompa
Davanti alla catena di distribuzione si trova un involucro con due pompe, rappresentate da una esterna per l’acqua e una interna per l’olio. Il periodo di funzionamento è lungo e senza problemi. Per la sostituzione della pompa è meglio utilizzare l’originale (16100-39455), che costa 220 dollari. Oppure sull’analogo, la cui scelta deve essere molto esigente. Altrimenti, una traccia di perdita d’olio potrebbe apparire molto rapidamente.
Termostato
Questi indicatori sono impostati su una temperatura non superiore a 84®C. Da qui il suo secondo nome “freddo”.
Catena di distribuzione G
La catena di distribuzione è rappresentata da tre catene con configurazione a rulli. Il tendicatena centrale ha un proprio fermo. La durata della catena di distribuzione è di 400.000 chilometri di chilometraggio. Molto raramente si verifica la rottura delle catene corte che azionano gli alberi a camme di scarico.
Cambio di fase
Qui sorgono dei problemi. Con il passare del tempo, all’avvio compare un rombo. All’interno delle frizioni, il blocco inizia a uscire dalla sua sede, il che non influisce sul funzionamento del motore, ma il suono del tintinnio è fastidioso.
Su Lexus e Toyota si è notato che alcune marche di oli, non di produzione originale, eliminano questo suono. Ma è solo temporaneo.
Se i doppi o-ring (11159-31010) situati nei canali vicino ai variatori di fase del tintinnio sono usurati, è necessario sostituirli, cosa che è meglio fare ogni volta che si smonta il coperchio delle valvole. L’importante è bloccarli correttamente con le viti del coperchio.
A volte il tintinnio si verifica in caso di accensione errata e provoca l’intasamento dei filtri sotto le viti che fissano i tubi di trasporto dell’olio ai variatori di fase. È obbligatorio rimuovere e pulire i filtri (15678-46020).
Se ci sono reali difetti nel sistema di cambio di fase e la centralina fornisce errori specifici nel funzionamento degli alberi a camme (c’è un ritardo) e riconosce la loro posizione errata rispetto all’albero motore, può essere necessario sostituire le valvole. Le modifiche ad azionamento elettroidraulico (15330-31020) situate nel coperchio delle valvole possono essere acquistate per 60 dollari.
Nei casi in cui le tre viti del regolatore di fase si allentano, cosa che può accadere mentre il motore è in funzione, si staccano e il motore si blocca. Solo una sostituzione completa può essere utile.
GBTF
I motori 2GR-FE, non importa se Lexus o Toyota, continuano ad avere sedi delle valvole in tutti i cilindri. Non in tutti, ma in molti motori si verifica a causa del surriscaldamento. Si può ovviare a questo problema lavando regolarmente il radiatore.
Blocco cilindri
Di solito non ci sono problemi in questo caso, a meno che non ci sia usura. Non vengono ricostruiti, ma solo sostituiti con altri nuovi che non sono difficili da trovare. I V6 sono molto diffusi.
L’alesaggio dei cilindri non è disponibile per Toyota. È facile trovare buoni analoghi sul mercato.
Anelli dei pistoni rotti
Dal 2010 i componenti 2GR-FE, Highlander-2 o Lexus FX-2 peccano sul lato del 1° o del 5° cilindro. La Lexus GS si lamenta spesso del 5°. Il motivo è la rottura dei divisori installati tra le fasce elastiche o la rottura dell’anello superiore. Può essere rotta la scanalatura sul lato dell’anello superiore. Ciò è causato dalla sabbia che entra nel motore aggirando il filtro dell’aria. Nei cilindri danneggiati si trova una miscela di olio e sabbia che fa sì che l’anello di compressione superiore mangi letteralmente la parete del cilindro danneggiato. A causa delle diverse concentrazioni di sabbia nell’olio, il danno è di grado diverso, ma si verifica comunque e, con il passare del tempo, consuma l’intero motore. Con l’aggravarsi del danno, il motore fa più rumore e le mancate accensioni diventano più frequenti.
Consumo d’olio significativo
I motori ibridi 2GR-FE con frequenti viaggi brevi e regolare “surriscaldamento” possono “acquisire” il grippaggio delle fasce elastiche. La soluzione è la fessurazione. Ma è meglio eseguirla con la rimozione della paletta, altrimenti il rimedio usato rimuove la vernice, che si sfalda nell’olio.
Conclusione
Il 3,5L V6 2GR-FE, come la sua modifica ibrida, è affidabile e relativamente durevole. Tutti i problemi che si presentano possono essere appresi rapidamente e risolti immediatamente. Le condizioni principali per un funzionamento duraturo a partire da 400.000 km di chilometraggio sono dei buoni filtri dell’aria e il controllo regolare della loro pulizia.