De GR-serie, die sinds 2003 wordt geproduceerd, heeft vandaag de dag meer dan een half dozijn verschillende motoren, die zeer snel en grondig de inline zessen en V6’s hebben vervangen. De GR-serie onderscheidt zich door de aanwezigheid van aluminium cilinderblokken, waarvan de camber 60Gr bedraagt in dwars- en lengterichting. Elk cilinderblok heeft gietijzeren voeringen en een mantelopening van het koelsysteem. Het werkvolume bedraagt niet minder dan 2,5 liter en in sommige gevallen zelfs 4 liter. Dit zijn standaard “atmosferische” cilinders, met directe, indirecte en gecombineerde inspuiting en brandstofinjectoren in de spruitstukken en cilinderkop. De timingaandrijving wordt vertegenwoordigd door verschillende kettingen, de kleppen van de aandrijving hebben een hydrocompensator.
2GR met een volume van 3,5 liter werden gemaakt voor een set van Toyota, uitgebracht in de periode 2004-2016. Het is ook deze serie motoren, voltooide auto’s Lotus Exige en Evora.
2GR-FXE met een volume van 3,5L werd verwijderd uit de hybride auto Lexus RX45OH, het werkt op de Miller-cyclus, hoewel het is gebaseerd op de Atkinson-cyclus, maar in het ontwerp lijkt het eerder op een conventionele motor, die werkt op de Otto-cyclus. In de praktijk is de compressieverhouding veel lager dan de geometrische compressieverhouding, die 12,5:1 bedraagt. En in zijn analogon, gecreëerd onder het directe injectiesysteem, is deze verhouding 13:1.
Simpel gezegd, op het moment van compressie sluit de inlaatklep veel later dan de zuiger begint te bewegen vanaf het niveau van het minimale dode punt. Hierdoor wordt een deel van het benzinemengsel in het inlaatspruitstuk geduwd. Dit verhoogt de efficiëntie van de motor door inlaatverliezen te beperken en de expansie van het gasmengsel efficiënter te benutten.
Het cilinderblok is vergelijkbaar met het meest gebruikelijke en conventionele ontwerp, net als de drijfstangen en krukas. Het enige verschil is de aanwezigheid van een “klein carter”. Maar de koppen van de halfblokken hebben hun eigen verschillen, waarbij elke cilinderkop zijn eigen fasoregulator heeft, en dit is alleen op de inlaatnokkenassen, waardoor er in totaal 4 fasoregulatoren zijn.
Technische specificaties van de Toyota 2GR-FXE 3.5 Hybrid motor
De Toyota 2GR-FXE motor is een 3,5-liter V6 hybride motor die wordt gebruikt in diverse modellen van Toyota en Lexus. Deze aandrijflijn is verkrijgbaar in twee modificaties: gedistribueerde brandstofinspuiting en gecombineerde brandstofinspuiting.
Modificatie met verdeelde brandstofinspuiting
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Type | V-vormig |
| Aantal cilinders | 6 |
| Aantal kleppen | 24 |
| Beperkte cilinderinhoud | 3456 cm³ |
| Cilinder diameter | 94 mm |
| zuigerslag | 83 mm |
| Aandrijfsysteem | Gedistribueerde injectie |
| Kracht | 249 pk |
| Torsie | 317 Nm |
| Compressieverhouding | 12,5 |
| Milieuvoorschriften | Euro 5 |
Wijziging met gecombineerde brandstofinspuiting
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Type | V-vormig |
| Aantal cilinders | 6 |
| Aantal kleppen | 24 |
| Beperkte cilinderinhoud | 3456 cm³ |
| Cilinder diameter | 94 mm |
| zuigerslag | 83 mm |
| Aandrijfsysteem | Gecombineerde injectie |
| Kracht | 293 pk |
| Koppel | 352 Nm |
| Compressieverhouding | 13,0 |
| Brandstofsoort | AI-98 |
| Milieunormen | Euro 5 |
Auto modellen uitgerust met de motor
Toyota 2GR-FXE motor werd ingebouwd in de volgende automodellen:
- 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
Deze aandrijflijn combineert betrouwbaarheid en efficiëntie, voldoet aan moderne milieunormen en levert hoge prestaties.
De Toyota GR-motor en zijn betrouwbaarheid
Deze serie is veelzijdig. 4L-motoren maken pick-ups en SUV’s compleet, 3,5L-analogen worden op crossovers, sedans en minivans gezet. 3,0 en 2,5 liter – op sedans van Lexus en Toyota, waar een longitudinale lay-out is voorzien. De kenmerken van de 3,5-liter V6-modificaties worden hieronder besproken.
Zand en slijtage als eerste cilinderprobleem
Motoren 2GR-FE vertoonden zodra ze verschenen het volgende probleem, dat de fabrikant onmiddellijk corrigeerde voor iedereen die het had tijdens de garantieperiode. En ze hebben de motor niet alleen gereviseerd, maar onmiddellijk vervangen door een nieuwe, meer verfijnde motor.
Alles is eenvoudig. Automerken Lexus GS III generatie, met 450H en 300H, RX350 II generatie en Highlander-2 werden op de productielijn uitgerust met luchtfilters met een filterlaag van papier.
Als gevolg hiervan vormt het deksel van dit filter door de niet nauwsluitende pasvorm een mogelijkheid voor de instroom van atmosferische lucht naast het filter. Er ontstaat een grote opening waardoor grote zanddeeltjes met lucht in het systeem terechtkomen. Dat leidt tot de vorming van harde oliezandemulsie op het spruitstuk.
Het zand wordt in de 1e cilinder gezogen als de motor dwarsgeplaatst is, of in de 5e cilinder als hij in de lengterichting geplaatst is. Vervolgens treedt er een interessant slijtagepatroon op in de motor. De plaat van een van de kleppen aan de inlaat wordt afgeslepen, waarna de zitting eruit valt. Maar voordat het zover is, “schuurt” de zuiger van de eerste cilinder die door dit zand is aangetast tegen de spiegel van de cilinder zelf, waardoor er krassen ontstaan op de omtrek en in de lengte. Daardoor daalt het compressieniveau in de cilinder. En de ECU vertoont haperingen in de werking van het ontstekingssysteem.
De inlaatklep is vervangen door een moderner exemplaar op de GS-3 (box 17700-31A80 voor filter 17801-31110). Bij de RX-2, net als bij de Highlander-2, is de behuizing ongewijzigd.
Maar autobezitters zijn ook hier niet in de war. De eigenaren van de oude modificatie, waarbij dit defect aan het filterdeksel is gevonden, voegden gewoon een drukring toe of brachten afdichtmiddel aan. Sommigen vervingen de box door een nieuw, meer aangepast exemplaar. Dus zowel Lexus RX-2 als Highlander-2 werken prima met een aangepaste box van de 3e generatie auto. Een complete reparatieset, in dit geval met het inlaatspruitstuk en de helft van de behuizing, het spruitstuk naar de motor en alle benodigde bevestigingsmiddelen voor de installatie, kost 550 dollar. Aan de andere kant is dit allemaal te vinden op sloperijen.
Het luchtfilter in het origineel met een synthetische filterlaag lekt niet alleen lucht, maar het filterproces zelf maakt het niet erg goed. Dat is meer dan eens bewezen in wetenschappelijk onderzoek. Het is beter om het synthetische filteronderdeel meteen te controleren en gewoon te vervangen door een papieren analoog exemplaar en het om de 5 000 km te vervangen door een nieuw exemplaar.
Fasensmeersysteem
Tot 2008 hadden 2RG-motoren de mogelijkheid om olie naar de faseverschuivers te laten lopen, maar deze systemen vielen snel uit elkaar doordat het rubberen gedeelte van dit buizensysteem het begaf. De rubberen en metalen onderdelen werden tijdens de garantieperiode vervangen. En de terugroepactie voor dit probleem werd tot 2013 aangehouden. Hoewel vanaf 2008 op de assemblagelijn het systeem van olietoevoer naar de faseverschuivers niet langer was uitgerust met onbetrouwbare rubberen adapters. Ze installeerden volledig metalen systemen (15771-31010, 15772-31030). Vandaag kun je ze kopen voor $25 en ze installeren in plaats van de rubber-metalen adapters, als je die nog hebt.
Olie beslaan
Nog een fout aan de 2GR kant. Na verloop van tijd begint er olie te lekken in de buurt van de rubberen afdichtingen op het kleppendeksel. De reparatie bestaat uit het vervangen van de pakking (11214-31020) en de pluggen (11193-70010), wat snel, eenvoudig en goedkoop kan worden gedaan. Alleen op de dwarse locatie van de motor moet het inlaatspruitstuk worden verwijderd. Na de vervanging is het wenselijk om tussen het timingdeksel van de aandrijving en de cilinderkop door de kit te halen.
Bovendien zondigen alle modificaties van 2GR na verloop van tijd op olielekkage onder het timingdeksel, om precies te zijn op de kruising van de cilinderkop en het cilinderblok. Dat is goed merkbaar. Door de dwarse ligging komt er bijvoorbeeld olie op de aandrijving aan de rechterkant terecht en spettert het met het rechterwiel, wat een karakteristiek patroon achterlaat. Om dit lek te voorkomen, wordt deze plek van buitenaf met kit behandeld. Maar dit spaart het lek niet lang.
Niet-hybride modificaties van de 2GR-FE hebben een dubbele buis onder het oliefilterhuis, die verbonden is met het cilinderblok. De oorspronkelijke versie hiervan was gemaakt van een combinatie van rubber en metaal, waardoor het na verloop van tijd ging schuren en lekken. Tegenwoordig is er een volledig metalen tegenhanger verkrijgbaar (15767-31020) die $70 kost.
Inlaatspruitstuk
Het hybride model 2GR-FXE was uitgerust met een passief inlaatspruitstuk. In het gebruikelijke analoge inlaatspruitstuk was een servodemper ingebouwd. Deze verandert de lengte van het inlaatspruitstuk en werkt zonder klachten.
Injectoren
De 2GR-serie motor vertoont bij een kilometerstand van 200.000 km of meer enige onzekerheid bij het starten, vooral in de zomer bij hoge luchttemperaturen. De reden hiervoor zijn lekkende injectoren. Dit kan worden opgespoord door een grondige diagnose en controle van de reductiesnelheid in het inlaatspruitstuk. Het probleem kan worden opgelost door de lekkende injector te vervangen, of allemaal tegelijk, zodat ze niet meer lekken.
Pompa
Voor de distributieketting bevindt zich een behuizing met twee pompen, vertegenwoordigd door een externe waterpomp en een interne oliepomp. De levensduur is lang en probleemloos. De pomp kan het beste worden vervangen door de originele (16100-39455), die 220 dollar kost. Of op de analoge, waarvan de keuze zeer veeleisend moet zijn. Anders kan er heel snel een spoor van lekkende olie verschijnen.
Koelkast
Deze indicatoren zijn ingesteld op een temperatuur niet hoger dan 84®C. Vandaar de tweede naam “Cold”.
Getimde ketting
De distributieketting bestaat uit drie kettingen met rolconfiguratie. De middelste kettingspanner heeft zijn eigen vergrendeling. De levensduur van de distributieketting is 400.000 kilometer. Zeer zelden breekt een korte ketting die de uitlaatnokkenassen aandrijft.
Phase shifters
Hier doen zich problemen voor. Na verloop van tijd ontstaat er een rommelend geluid bij het starten. Binnen in de koppelingen begint het slot uit zijn plaats te springen, wat geen invloed heeft op de werking van de motor, maar het geluid van gerammel is vervelend.
Bij Lexus en Toyota werd opgemerkt dat sommige merken olie, die niet origineel zijn, dit geluid wegnemen. Maar het is slechts tijdelijk.
Als de dubbele o-ringen (11159-31010) die zich in de kanalen dicht bij de rammelende faseverschuivers bevinden versleten zijn, moeten ze worden vervangen, wat het beste kan gebeuren telkens als het kleppendeksel wordt verwijderd. Belangrijk hierbij is dat ze goed worden vastgeklemd met de dekselschroeven.
Soms treedt het ratelen op als er een ontstekingsfout is en dit leidt tot verstopping van de filters onder de schroeven waarmee de oliedoorvoerslangen aan de faseverschuivers zijn bevestigd. Het is verplicht om de filters (15678-46020) te verwijderen en schoon te maken.
Als er echte gebreken zijn in het faseverschuivingssysteem en de ECU specifieke fouten geeft in de werking van de nokkenassen (er is een vertraging) en hun onjuiste locatie ten opzichte van de krukas herkent, kan het nodig zijn om de kleppen te vervangen. Elektrohydraulisch bediende wijzigingen (15330-31020) in het kleppendeksel kunnen worden gekocht voor $ 60.
Als de drie schroeven van de faseregelaar worden losgedraaid, wat kan gebeuren terwijl de motor draait, zullen ze uit elkaar vallen en zal de motor afslaan. Alleen een complete vervanging helpt.
GBTF
2GR-FE motoren, het maakt niet uit voor Lexus of Toyota nog steeds zonde uitvallen van klepzittingen in alle cilinders. Niet bij alle, maar wel bij veel motoren door oververhitting. Dit kan worden verholpen door regelmatig de radiateur te wassen.
Cilinderblok
Hier zijn meestal geen problemen, tenzij er slijtage is. Ze worden niet gereviseerd, maar vervangen door nieuwe die niet moeilijk te vinden zijn. V6’s zijn populair.
Cilinderboringen zijn niet beschikbaar voor Toyota. Het is gemakkelijk om goede analogen op de markt te vinden.
Zuigerveren bij defect
Sinds 2010 zondigen 2GR-FE, Highlander-2 of Lexus FX-2 onderdelen aan de 1e of 5e cilinderzijde. Lexus GS klaagt vaak over de 5e. De reden is een breuk van de schotten geïnstalleerd tussen de zuigerveren of de bovenste ring breekt. De groef aan de zijkant van de bovenste ring kan gebroken zijn. Dit wordt veroorzaakt door zand dat de motor binnenkomt via het luchtfilter. In beschadigde cilinders bevindt zich een mengsel van olie en zand, waardoor de bovenste compressiering letterlijk de wand van de beschadigde cilinder opvreet. Door de verschillende concentraties zand in de olie is de schade niet overal even groot, maar na verloop van tijd wordt de hele motor aangetast. Naarmate deze schade zich ontwikkelt, maakt de motor meer lawaai en worden er vaker ontstekingsfouten gemaakt.
Significant olieverbruik
Hybride 2GR-FE motoren die vaak korte ritten maken en regelmatig “onderverhit” raken, kunnen zuigerveren “oplopen”. De oplossing ligt in kraken. Maar het is beter om dit uit te voeren met de verwijdering van het kleine palletje, anders zal het gebruikte middel de verf verwijderen, die in de olie gaat schilferen.
Conclusie
De 3,5 l V6 2GR-FE is, net als zijn hybride variant, betrouwbaar en relatief duurzaam. Alle problemen die zich voordoen, kun je snel leren en onmiddellijk oplossen. De belangrijkste voorwaarden voor een langdurige werking vanaf 400.000 km zijn goede luchtfilters en regelmatige controle van hun zuiverheid.