Moteur 2GR-FE Toyota

Avec son bloc-cylindres en alliage d’aluminium moulé, les bancs de cylindres du moteur 2GR-FE avaient un angle en  » V  » de 60 degrés. Le moteur 2GR-FE avait des alésages de 94,0 mm et une course de 83,0 mm pour une capacité de 3456 cm3 ; le pas des alésages était de 105,5 (c’est-à-dire la distance entre le centre des alésages adjacents), tandis que le décalage des bancs de cylindres était de 36,6 mm. Entre les alésages des cylindres, des passages existaient pour l’écoulement du liquide de refroidissement.
Le moteur 2GR-FE avait des chemises de cylindre en fonte de type « épineux » – les extérieurs de moulage de ces chemises avaient des surfaces irrégulières pour améliorer l’adhérence entre les chemises et le bloc-cylindres en aluminium.

Le vilebrequin en acier forgé du 2GR-FE avait quatre tourillons et cinq masses d’équilibrage. Les coussinets de vilebrequin étaient en alliage d’aluminium et, comme les coussinets de bielle, les surfaces de garniture étaient micro-rainurées pour un jeu d’huile optimal – ce qui améliorait les performances de démarrage à froid et réduisait les vibrations du moteur. Les chapeaux de paliers de vilebrequin étaient serrés à l’aide de quatre (4) boulons de serrage à région plastique pour chaque tourillon.
Le moteur 2GR-FE avait des bielles forgées qui utilisaient des paliers en aluminium. Pour réduire la masse, les bielles et les chapeaux étaient en acier haute résistance et les boulons de serrage de la région plastique de type sans écrou. En outre, des goupilles de frappe ont été utilisées au niveau des surfaces de contact des chapeaux de paliers pour minimiser les mouvements lors de l’assemblage.
Les pistons en alliage d’aluminium comportaient des jupes revêtues de résine pour minimiser les frottements et la gorge du segment supérieur avait un revêtement en alumite pour résister à l’usure. Les couronnes des pistons avaient un design  » tapered squish  » pour améliorer l’efficacité thermique et réduire la probabilité de cognement du moteur (pré-allumage). L’angle de squish était formé en oblique le long de la surface de la paroi de la chambre de combustion pour améliorer le flux d’air, favoriser les tourbillons et améliorer le parcours de la flamme. Des jets d’huile au centre des bancs droit et gauche du bloc-cylindres assuraient le refroidissement et la lubrification des pistons.

Le 2GR-FE avait une culasse en alliage d’aluminium qui se composait de trois éléments : le couvercle de soupape, le logement du sous-ensemble de l’arbre à cames et le sous-ensemble de la culasse. Le moteur avait également un joint de culasse de type acier laminé ; pour améliorer les performances d’étanchéité et la durabilité, une cale était utilisée autour de l’alésage du joint.

Le moteur 2GR-FE avait des orifices d’admission verticaux,  » siamois « , pour réduire la surface globale des parois des orifices afin de réduire le mouillage des parois et les émissions d’hydrocarbures, et un angle de soupape inclus étroit pour créer une forme de chambre de combustion compacte.

Arbres à cames

Le moteur 2GR-FE avait des arbres à cames en tête doubles qui étaient fabriqués en alliage de fonte. Les chaînes de distribution primaire et secondaire utilisaient des chaînes à rouleaux avec un pas de 9,525 mm. Les arbres à cames d’admission étaient entraînés par le vilebrequin via la chaîne de distribution primaire. Les arbres à cames d’échappement étaient entraînés par l’arbre à cames d’admission de la banque respective via la chaîne de distribution secondaire.
La chaîne de distribution primaire utilisait un tendeur de chaîne (de type à cliquet avec un mécanisme de non-retour), et chacune des chaînes de distribution secondaires pour les banques droite et gauche utilisait un tendeur de chaîne. Les tendeurs de chaîne primaire et secondaire utilisent un ressort et une pression d’huile pour maintenir une tension de chaîne correcte à tout moment. De plus, les chaînes de distribution étaient lubrifiées par des jets d’huile.
Le profil de came du 2GR-FE était conçu avec un rayon indenté pour augmenter la levée de la soupape lorsque celle-ci commençait à s’ouvrir et finissait de se fermer.

Culbuteurs à rouleaux

Le moteur 2GR-FE avait des culbuteurs à rouleaux avec des roulements à aiguilles intégrés qui réduisaient la friction qui se produisait entre les arbres à cames et les culbuteurs à rouleaux (qui actionnaient les soupapes). Le dispositif hydraulique de rattrapage de jeu, situé au point d’appui du culbuteur à galet, se compose principalement d’un plongeur, d’un ressort de plongeur, d’une bille de contrôle et d’un ressort de bille de contrôle. Grâce à l’utilisation de la pression d’huile et de la force du ressort, le régleur de jeu maintenait un jeu de soupape nul constant.
L’huile moteur qui était fournie par la culasse et le ressort intégré actionnait le régleur de jeu hydraulique. La pression de l’huile et la force du ressort qui agissait sur le plongeur poussaient le culbuteur à galet contre la came pour ajuster le jeu des soupapes qui était créé lors du fonctionnement des soupapes. Ainsi, le régleur de jeu maintenait un jeu de soupapes nul constant.

Le moteur 2GR-FE avait quatre soupapes – deux d’admission et deux d’échappement – par cylindre. Parmi celles-ci,

• Les soupapes d’admission avaient un diamètre de 38,0 mm et une levée de soupape de 10,9 mm ; et,
• Les soupapes d’échappement avaient un diamètre de 32,0 mm et une levée de soupape de 10,7 mm.

Le système de « double calage variable des soupapes avec intelligence » (le « Dual VVT-i » de Toyota) ajustait les arbres à cames d’admission et d’échappement dans une plage de 40 degrés et 35 degrés respectivement (par rapport à l’angle du vilebrequin) pour faire varier le calage des soupapes. Pour la XV40 Aurion au moins, le moteur 2GR-FE avait un chevauchement des soupapes qui variait de 1 degré à 76 degrés (par rapport à l’angle du vilebrequin) ; la durée d’admission était de 248 degrés, tandis que la durée d’échappement était de 244 degrés.