Motore Toyota 2GR-FE

Con il suo blocco cilindri in lega di alluminio fuso, le bancate dei cilindri del motore 2GR-FE avevano un angolo a ‘V’ di 60 gradi. Il motore 2GR-FE aveva alesaggi di 94,0 mm e una corsa di 83,0 mm per una capacità di 3456 cc; il passo dell’alesaggio era di 105,5 (cioè la distanza tra il centro degli alesaggi adiacenti), mentre l’offset delle bancate era di 36,6 mm. Tra le canne dei cilindri esistevano dei passaggi per il flusso del refrigerante.
Il motore 2GR-FE aveva canne dei cilindri in ghisa di “tipo spinoso” – la parte esterna di queste canne aveva superfici irregolari per migliorare l’adesione tra le canne e il blocco cilindri in alluminio.

L’albero a gomiti in acciaio forgiato del 2GR-FE aveva quattro cuscinetti e cinque pesi di bilanciamento. I cuscinetti dell’albero motore erano in lega di alluminio e, come i cuscinetti di biella, le superfici di rivestimento erano microscanalate per una quantità ottimale di gioco d’olio – questo migliorava le prestazioni di avviamento a freddo e riduceva le vibrazioni del motore. I tappi dei cuscinetti dell’albero a gomito erano serrati con quattro (4) bulloni di plastica per ogni perno.
Il motore 2GR-FE aveva bielle forgiate che usavano cuscinetti in alluminio. Per ridurre la massa, le bielle e i tappi erano fatti di acciaio ad alta resistenza e bulloni di serraggio in plastica senza dado. Inoltre, sulle superfici di accoppiamento dei cappelli dei cuscinetti sono stati usati dei perni di battuta per minimizzare il movimento durante l’assemblaggio.
I pistoni in lega di alluminio avevano gonne rivestite di resina per minimizzare l’attrito e la scanalatura dell’anello superiore aveva un rivestimento di allumite per la resistenza all’usura. Le corone dei pistoni avevano un design ‘tapered squish’ per migliorare l’efficienza termica e ridurre la probabilità di battito del motore (pre-accensione). L’angolo di squish era modellato obliquamente lungo la superficie della parete della camera di combustione per migliorare il flusso d’aria, promuovere il vortice e migliorare la corsa della fiamma. I getti d’olio al centro delle bancate destra e sinistra del blocco cilindri provvedevano al raffreddamento e alla lubrificazione dei pistoni.

Il 2GR-FE aveva una testa cilindri in lega di alluminio che consisteva di tre componenti: il coperchio valvole, l’alloggiamento del sottogruppo albero a camme e il sottogruppo testa cilindri. Il motore aveva anche una guarnizione di testa in acciaio laminato; per migliorare le prestazioni di tenuta e la durata, veniva usato uno spessore intorno al foro del cilindro della guarnizione.

Il motore 2GR-FE aveva porte d’ingresso verticali “siamesi” per ridurre la superficie complessiva delle pareti delle porte per ridurre la bagnatura delle pareti e le emissioni di idrocarburi, e uno stretto angolo della valvola incluso per creare una forma compatta della camera di combustione.

Il motore 2GR-FE aveva doppi alberi a camme in testa che erano fatti in lega di ghisa. Sia la catena di distribuzione primaria che quella secondaria utilizzavano catene a rulli con un passo di 9,525 mm. Gli alberi a camme di aspirazione erano azionati dall’albero motore tramite la catena di distribuzione primaria. Gli alberi a camme di scarico erano azionati dall’albero a camme di aspirazione della rispettiva bancata tramite la catena di distribuzione secondaria.
La catena di distribuzione primaria utilizzava un tendicatena (tipo a cricchetto con un meccanismo di non ritorno), e ciascuna delle catene di distribuzione secondaria per le bancate destra e sinistra utilizzava un tendicatena. Entrambi i tendicatena primari e secondari usavano una molla e la pressione dell’olio per mantenere la corretta tensione della catena in ogni momento. Inoltre, le catene di distribuzione erano lubrificate da getti d’olio.
Il profilo della camma del 2GR-FE era progettato con un raggio dentellato per aumentare l’alzata della valvola quando questa iniziava ad aprirsi e finiva di chiudersi.

Il motore 2GR-FE aveva bilancieri a rulli con cuscinetti ad aghi incorporati che riducevano l’attrito tra gli alberi a camme e i bilancieri a rulli (che azionavano le valvole). Il regolatore idraulico del gioco – situato nel fulcro del bilanciere a rulli – consisteva principalmente in un pistone, una molla del pistone, una sfera di controllo e una molla della sfera di controllo. Attraverso l’uso della pressione dell’olio e della forza della molla, il regolatore di gioco manteneva un gioco costante della valvola pari a zero.
L’olio motore che veniva fornito attraverso la testa del cilindro e la molla incorporata azionava il regolatore di gioco idraulico. La pressione dell’olio e la forza della molla che agiva sul pistone spingevano il bilanciere a rullo contro la camma per regolare il gioco della valvola che si creava durante il funzionamento della valvola. Come risultato, il regolatore del gioco manteneva costante il gioco della valvola a zero.

Il motore 2GR-FE aveva quattro valvole – due di aspirazione e due di scarico – per cilindro. Di queste,

• Le valvole di aspirazione avevano 38,0 mm di diametro e 10,9 mm di alzata; e,
• Le valvole di scarico avevano 32,0 mm di diametro e 10,7 mm di alzata.

Il sistema “dual variable valve timing with intelligence” (Toyota “Dual VVT-i”) regolava gli alberi a camme di aspirazione e scarico in un range di 40 gradi e 35 gradi rispettivamente (rispetto all’angolo dell’albero motore) per variare la fasatura delle valvole. Almeno per la XV40 Aurion, il motore 2GR-FE aveva una sovrapposizione delle valvole che variava da 1 grado a 76 gradi (rispetto all’angolo dell’albero motore); la durata di aspirazione era di 248 gradi, mentre quella di scarico era di 244 gradi.