Всем, кто интересуется автомобильной индустрией, обязательно известен японский производитель «Toyota». Этот автоконцерн прославился не только созданием качественных машин, но и серийным выпуском отменных и функциональных моторов. Довольно-таки знамениты из них агрегаты серии «GR», представленные несколькими поколениями двигателей формации-V6. В сегодняшнем материале рассмотрим 2,5 литровую формацию мотора из данной линейки Toyota, а именно установку 4GR-FSE. Об истории ее создания, применении, особенностях, ремонте и многом другом читайте ниже.

Пару слов об 4GR-FSE

Моторная линейка «GR» от Toyota представлена 6 поколениями разнотипных двигателей V6. Созданием данных моторов японцы занялись в начале 21 века, пустив на конвейер установки с:

• литой алюминиевой головкой блока цилиндров (ГБЦ);
• непосредственным инжекторным впрыском топлива;
• углом между поршнями в 60 градусов;
• наличием кованых шатунов, поршней, литого впускного коллектора и надежных распредвалов;
• 6 полноценными цилиндрами, на каждый из которых приходится 4 клапана.

Поначалу линейка «GR» была призвана заменить другие 6-цилиндровые установки на небольших грузовиках и кроссоверах. Однако с течением времени эти двигатели начали активно использоваться и при производстве легковушек.

Что касается рассматриваемого сегодня мотора – 4GR-FSE, то он был отправлен на производство в 2003 году в один момент с запуском масштабного создания 3GR-ов. Отличительные характеристики 4-ого поколения GR-двигателей включают в себя:

1. Меньшие размеры по сравнению с предшественниками – 3GR-FSE;
2. Увеличенная мощность;
3. Усиленная конструкция.

Естественно, нововведения у двигателя 4GR-FSE не были столь существенны, однако в общем виде сумели улучшить концепт рассматриваемой моторной линейки Toyota. Сегодня данные моторы не убраны с производства и активно применяются в создании некоторых моделей авто. Преимущественно, сборка 4GR-FSE осуществлялась на заводе японского автоконцерна в штате Кентукки США. Несмотря на это, при должном желании можно найти и мотор, созданный в самой Японии. Справедливости ради отметим, что между агрегатами разной сборки особых отличий нет, поэтому уделять повышенное внимание этому моменту не стоит.

Регламент обслуживания двигателя

Атмосферные двигатели 4GR-FSE не предназначены для качественного тюнинга, однако имеют высокий ценз надёжности. Практически все эксплуататоры данных агрегатов положительно отзываются об их крепости, обращая внимание на одновременно неплохой функционал. Единственное, что следует отметить – это важность грамотного обслуживания мотора. Завод-изготовитель ДВС 4GR-FSE рекомендует придерживаться следующих мер:

• Во-первых – всегда своевременно и в полной мере проводить замену смазки в полостях мотора. Какое масло лить в двигатель? Любое, которое имеет допуск к использованию на 4GR-FSE. Естественно, нужно использовать только качественные продукты. Оптимальным вариантом станут масла с маркировками 0W-30, 5W-30, 5W-40, полную смену которых желательно проводить каждые 7 000 километров пробега. Объём масляных каналов 6-цилиндрового агрегата велик, около 6,3 литров. При замене смазки лить нужно около 6-6,1 литров, так как её полного слива добиться не удастся. Помимо моторного масла в 4GR-FSE, нельзя забывать и о своевременной смене трансмиссионной жидкости. Норма для этой операции составляет примерно 50-60 000 километров пробега;
• Во-вторых – с нормальной периодичностью реализовывать смену расходников двигателя. В конструкции 4GR-FSE таковыми считаются:
  • воздушные фильтры (менять каждые 25-35 000 километров пробега);
  • масляные фильтры (менять каждые 10 000 километров пробега);
  • некоторые элементы системы охлаждения и других составляющих мотора (помпа, прокладки и подобные детали – замена проводится по мере необходимости или в соответствии с мануалом).
• В-третьих – проверять и менять свечи зажигания, а также основные элементы силовой установки (ГБЦ, впускной/выпускной коллекторы, маховики, распредвалы, коленвалы, элементы системы зажигания, ГРМ). Последние следует менять по мере износа или согласно профильным руководствам, а вот свечи на 4GR-FSE меняются каждые 40-50 000 километров пробега. Отлично подойдут любые качественные свечи, например от NGK или Bosch.

Пожалуй, говорить о базовых мерах, по типу регулировки клапанов или замера компрессии — не стоит. Реализация данных мер должна проводиться, так скажем, по умолчанию каждые 10-20 000 километров пробега. Естественно, при выявлении каких-либо неисправностей таковые следует устранить.

Частые неисправности и их ремонт

Выше была справедливо упомянута надёжность движков 4GR-FSE, которая, если судить по практике их эксплуатации, находится на очень приличном уровне. Литые составляющие мотора и его базис – поршни, шатуны, цилиндры, выходят из строя крайне редко. Единственное, что может более-менее часто страдать в данном японском устройстве при его неправильном обслуживании – навесные элементы. К числу таковых следует отнести:

• Газораспределительный механизм (преимущественно – ремень и ролики);
• Прокладки разной формации (как правило, находящиеся под головкой блока цилиндра);
• Впускные и выпускные коллекторы.

Остальные детали агрегатов 4GR-FSE практически не ломаются. Так, даже относительно сложная топливная система выходит из строя нечасто, а в ремонте не доставляет особых проблем владельцам. Сказать, что мотор гнет клапана, часто стучит и имеет подобные неисправности, точно нельзя и будет неправильно. При должном желании отремонтировать двигатель можно своими руками, но, даже беря в расчет наличие большого количества «ремонтной информации», лучше доверять подобные процедуры профессионалам.

Что касается капитального ремонта движков 4GR-FSE, то он реализуется каждые 200-250 000 километров пробега. Своевременный и, что самое главное, качественный капремонт способен увеличить срок службы мотора до 600-800 000 километров пробега. Неплохо, не правда ли?

Тюнинг мотора

Тюнинг двигателей 4GR-FSE по аналогии с другими представителями этой линейки обычно не рационален. По своей специфике, рассматриваемый агрегат не имеет каких-либо предпосылок к постройке чего-то мощного. Аппаратная модернизация – замена деталей, «раскрутка» валов и подобные вещи, не даст существенных результатов, съев много денежных средств автовладельца. Единственным относительно умным решением будет установка компрессорного надува на мотор, то есть – его качественная форсировка. При должном подходе получится:

• добиться 300-320 лошадиных сил;
• увеличить мощность и динамику на «верхах»;
• добавить общей бодрости агрегату.

К слову, форсировка подобного рода не требует замены стандартной поршневой группы и подобных модернизаций, что также очень удобно для тюнинговщиков. Пытаться собрать более мощный функционал на базе 4GR-FSE не стоит, так как это будет крайне сложно или, скорей всего, вовсе невозможно. Для подобных целей можно использовать, к примеру, 1JZ-GTE и подобные ему двигатели.

Перечень автомобилей, оснащаемых 4GR-FSE

Как было отмечено ранее, поначалу моторы 4GR-FSE были несильно ориентированы на установки в легковые модели. На деле же, сразу после старта их серийного производства, двигатели начали «пихать» во многие легковушки марки «Toyota». Широкое применение 4GR-FSE получили на таких моделях как:

• Toyota Crown (всех вариаций, производимых с 2003 года);
• Toyota Mark (вариаций, созданных с 2004 года по настоящее время);
• Lexus GS250 и IS250 (некоторые модели).

Отметим, что, благодаря удобному и продуманному концепту, моторы 4GR-FSE несложно адаптировать под многие типы автомобилей. Нередко эти установки встречаются на небольших грузовиках и кроссоверах.

Технические сведения о силовой установке

Резюмируя обзор 4GR-FSE, обратим внимание на технические характеристики двигателя. В целом, представлены они в одном возможном варианте, так как иных модификаций рассматриваемый мотор не имеет. Описание базовых параметров 4GR-FSE отражено в следующей таблице:

Производитель	Toyota (завод Kentucky, USA)
Марка мотора	4GR-FSE
Годы производства	2003-н.в.
ГБЦ	Алюминий
Питание	Непосредственный впрыск, инжектор
Схема построения (порядок работы цилиндров)	V-образный (V-6)
Кол-во цилиндров (клапанов на цилиндр)	6 (4)
Ход поршня, мм	77
Диаметр цилиндра, мм	83
Степень сжатия, бар	12
Объем двигателя, куб. см	2499
Мощность, л.с/об.мин	215/6400
Крутящий момент, Нм/об.мин	260/3800
Топливо	Бензин, АИ-95
Экологические нормы	ЕВРО-4, ЕВРО-5
Вес двигателя, кг	—
Расход топлива на 100 км пути — город

Двигатели серии GR впервые были представлены в 2003 году на внутреннем японском рынке. Со временем они заменили V-образные шестерки предыдущих серий MZ и VZ, а также легендарные рядные шестерки серий G и JZ. В начале 2010-х устанавливались на модели самых различных классов и компоновок - "C", "D", "E", вэны, средне- и полноразмерные паркетники, средние и тяжелые джипы и пикапы. Поскольку их сложно отнести к "народным" моторам, то определенный академический интерес они представляют только своим многообразием.

Двигатель	Рабочий объем, см 3	Диаметр цилиндра x Ход поршня, мм	Степень сжатия	Мощность, л.с.	Крутящий момент, Нм	RON	Масса, кг	EMS	Стандарт	Модель	Прим.
1GR-FE	3956	94.0 x 95.0	10.0	249 / 5200	380 / 3800	95	166	EFI-L	EEC	GRJ120	*1
			10.4	281 / 5600	387 / 4400	95	189	EFI-L	EEC	GRJ150	*2
			10.0	249 / 5200	380 / 3800	95	-	EFI-L	JIS	GRN215	*1
			10.4	276 / 5600	380 / 4400	91	-	EFI-L	JIS	GRJ151	*2
2GR-FE	3456	94.0 x 83.0	10.8	277 / 6200	346 / 4700	95	164	EFI-L	EEC	GSU35	-
			10.8	280 / 6200	344 / 4700	95	-	EFI-L	JIS	GGH20	-
2GR-FKS	3456	94.0 x 83.0	11.8	278 / 6000	359 / 4600	91	-	D-4S	Tier2-B5	GRN300	-
			11.8	311 / 6600	380 / 4800	91	-	D-4S	-	GRL10	-
			11.8	295 / 6300	362 / 4700	91	-	D-4S	-	GYL25	-
2GR-FSE	3456	94.0 x 83.0	11.8	306 / 6400	375 / 4800	95	-	D-4S	SAE	GRS196	-
			11.8	315 / 6400	377 / 4800	95	-	D-4S	JIS	GRS184	-
			11.8	318 / 6400	380 / 4800	95	-	D-4S	JIS	GRX133	-
			11.8	296 / 6400	368 / 4800	95	-	D-4S+H	JIS	GWS204	-
2GR-FXE	3456	94.0 x 83.0	12.5	249 / 6000	317 / 4800	95	-	D-4S+H	JIS	GYL15	-
			12.5	249 / 6000	317 / 4800	95	-	D-4S+H	EEC	GYL15	-
			13.0	292 / 6000	352 / 4500	95	-	D-4S+H	EEC	GWL10	-
			13.0	295 / 6000	356 / 4500	95	-	D-4S+H	JIS	GWL10	-
2GR-FZE	3456	94.0 x 83.0	10.8	327 / 6400	400 / 4000	95	-	EFI-L	-	-	-
3GR-FE	2994	87.5 x 83.0	10.5	231 / 6200	300 / 4400	95	171	EFI-L	SAE	GRS190	-
			10.5	227 / 6200	293 / 4400	-	-	EFI	CN	GRX131	*3
3GR-FSE	2994	87.5 x 83.0	11.8	248 / 6200	310 / 3500	95	-	D-4	SAE	GRS190	-
			11.5	256 / 6200	314 / 3600	95	-	D-4	JIS	GRS182	-
4GR-FSE	2499	83.0 x 77.0	12.0	208 / 6400	252 / 4800	95	180	D-4	EEC	GSE30	-
			12.0	215 / 6400	260 / 3800	95	-	D-4	JIS	GRS180	-
			12.0	203 / 6400	243 / 4800	91	-	D-4	JIS	GRS200	*2
5GR-FE	2497	87.5 x 69.2	10.0	193 / 6200	236 / 4400	-	-	EFI	CN	GRX132	*3
6GR-FE	3956	94.0 x 95.0	-	232 / 5000	345 / 4400	-	-	EFI	CN	GRB53	*3
7GR-FKS	3456	94.0 x 83.0	11.8	272 / 6000	365 / 4500	-	-	D-4S	CN	GRJ152	*3
8GR-FKS	3456	94.0 x 83.0	11.8	311 / 6600	380 / 4800	95	-	D-4S	-	-	-
8GR-FXS	3456	94.0 x 83.0	13.0	295 / 6600	350 / 5100	95	-	D-4S	-	-	-

*1 - ранние версии, *2 - поздние версии, *3 - китайский рынок

(4.0 EFI VVT) тип"04 - продольного расположения, с распределенным впрыском, моно-VVT. Устанавливался на модели: 4Runner 210, FJ Cruiser, Fortuner 50..150, Hilux 20..120, Hilux Surf 210, LC 200, LC 70, LC Prado 120, Tacoma 200, Tundra 30..50.

В литую крышку цепи привода ГРМ встроены насос охлаждающей жидкости и масляный насос, соответственно, через крышку проходят каналы масла и охлаждающей жидкости.

Масляный фильтр - "экономичный" разборный со сменными картриджами, нижнего расположения (корпус встроен в верхнюю часть поддона).

Для управления электровентиляторами применяется отдельный блок управления, который позволяет регулировать скорость в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, давления хладагента кондиционера, скорости автомобиля и частоты вращения коленвала.

Впуск и выпуск

В верхней части впускного коллектора установлены заслонки системы ACIS с электроприводом, изменяющие эффективную длину впускного тракта для повышения мощности. При низкой и средней частоте вращения и высокой нагрузке клапан ACIS закрыт, и эффективная длина впускного коллектора увеличивается, в других диапазонах клапан открыт и эффективная длина коллектора минимальна.

На впуске используется пневмопривод AICV , перекрывающий один из двух каналов между воздухозаборником и фильтром. При низкой и средней частоте вращения клапан перекрывает один из каналов, воздух проходит к фильтру через отверстие меньшего размера, что помогает резонатору снизить шум на впуске. На высоких оборотах и при значительном открытии дроссельной заслонки оба канала открываются, повышая эффективность впуска.

На некоторых моделях в глушителе находится механический клапан, регулирующий поток отработавших газов. При низкой частоте вращения закрытый клапан способствует снижению шума, при высоких оборотах он открывается, уменьшая противодавление на выпуске.

Система впрыска топлива (EFI)

Впрыск топлива - распределенный. В нормальных условиях - секвентальный, один раз за цикл для каждого цилиндра, при низкой температуре и малых оборотах может выполняться групповой впрыск. Топливная магистраль - без линии возврата, демпфер пульсаций давления - внешний на топливном коллекторе (на некоторых версиях дополнительный демпфер может устанавливаться в магистрали перед трубкой подвода топлива к коллектору), сам коллектор изготовлен из пластика. Скорость топливного насоса регулируется ЭБУ с помощью резистора и реле. Адсорбер системы улавливания паров топлива (EVAP) установлен около топливного бака.

Датчик положения педали акселератора - бесконтактный двухканальный, на эффекте Холла. Датчики положения распредвалов - магниторезистивные (в отличие от индуктивных обеспечивают на выходе цифровой сигнал и исправно работают при низкой частоте вращения). Датчики детонации - плоские широкополосные пьезоэлектрические, установлены на каждом полублоке в зоне среднего цилиндра. Датчик массового расхода воздуха (MAF) типа "hot wire", совмещен с датчиком температуры воздуха на впуске. Первый кислородный датчик для каждого полублока - планарный (плоский) датчик состава смеси (AFS), датчик за катализатором - обычный кислородный.

Для снижения вибраций на 2GR-FE используется активная передняя опора двигателя (функционирует при частоте вращения менее 900 об/мин). Электропневмоклапан по команде блока подает разрежение к опоре, изменяя давление в воздушной камере. Диафрагма вибрирует и через жидкость передает вибрацию на резиновую часть. Вибрация опоры компенсирует вибрацию двигателя на холостом ходу. Создание нужной частоты вибраций регулируется подбором жиклеров и отводным вакуумным шлангом.

Электрооборудование

Система зажигания - DIS-6 (отдельная катушка зажигания на каждый цилиндр). Свечи зажигания "иридиевые" (Denso FK20HR11 - центральный электрод из иридиевого сплава, платиновый контакт на боковом электроде), с удлиненной резьбовой частью (благодаря этому можно расширить канал охлаждения в головке и улучшить теплоотвод).

Генератор - с двойной сегментной обмоткой и обгонной муфтой в шкиве (ток отдачи 100/130А). Двойная обмотка (два набора трехфазных обмоток со сдвигом в 30°) позволяет снизить электрические помехи и уменьшить шум при увеличении нагрузки на генератора. Обгонная муфта с пружиной, расположенная между внутренней и внешней частями шкива, передает крутящий момент только в направлении вращения коленвала, снижая нагрузку на приводной ремень.

Стартер - нового образца (мощностью 1.7 кВт), с планетарным редуктором и сегментной обмоткой якоря, вместо обмотки возбуждения устанавливаются постоянные и интерполяционные магниты.

Привод навесных агрегатов - единым ремнем, с автоматическим пружинным натяжителем.

Практика

Из опыта эксплуатации и данных производителя можно выделить ряд характерных неисправностей 2GR-FE.

Следует отметить, что в случаях, когда разрыв трубки происходил на ходу и потеря масла определялась только по включению индикатора аварийного давления, двигатель успевал некоторое время проработать в условиях масляного голодания, что впоследствии приводило к серьезным механическим проблемам - провороту шатунных вкладышей, повреждению постелей распредвалов и т.п. Это обстоятельство стоит учитывать для любых автомобилей c 2GR-FE, выпущенных с завода с трубкой старого образца - поскольку история эксплуатации и обстоятельства возможных замен неизвестны, то все они относятся к группе риска.

. Как и на всех современных тойотовских двигателях - стандартная проблема с течью и шумом насоса охлаждающей жидкости, который проще сразу относить к расходникам.
. Выход из строя катушек зажигания (до 2010, 90919-02251) - производителем предписывалась гарантийная замена на катушки нового образца.
. Шум в области крышки головки при запуске и возможные ошибки, относящиеся к фазам газораспределения - производителем предписывалась сложная процедура замены элементов ГРМ от звездочек до распредвалов и постелей в сборе. Проблемы со звездочками VVT оказались характерны практически для всей серии GR.
. Ошибки, связанные с управляющими клапанами VVT (до 2011) - предписывалась гарантийная замена неисправных клапанов.
. Проблемы и ошибки по системе управления частотой вращения холостого хода (до 2010) - предписывалась гарантийная замена корпуса дроссельной заслонки в сборе.
. Неисправность обгонной муфты в шкиве генератора (до 2012) - установка новых шкивов (общая болезнь всей серии GR).
. Течь шлангов маслоохладителя (до 2012, 15767-31010).

. Течь масла по стыкам ГБЦ (до 2007) - замена корпусов распределительных валов на модифицированные.
. Проблемы с повторным запуском при низких температурах (некоторые модели до 2013) - замена монтажного блока.
. Проблемы с резистором топливного насоса (некоторые модели до 2007).

Косвенные недостатки, не связанные с надежностью двигателя:
. Как и для большинства моделей с поперечным расположением силового агрегата, слишком высокая отдача двигателя оборачивается снижением ресурса трансмиссии (как в случае пресловутой коробки U660).
. При поперечной компоновке доступ к V-образному двигателю ощутимо затруднен, для множества операций требуется подразборка "впуска", зоны щита моторного отсека, а у некоторых моделей - и вывешивание двигателя.

- Головки блока традиционные - без единого корпуса распредвалов, без гидрокомпенсаторов в приводе клапанов (использованы регулировочные толкатели).

В системе смазки фильтр установлен в верхней части двигателя на штатном маслоохладителе.

Несколько необычны повышенные требования к октановому числу даже на версиях для японского рынка (Regular - только на североамериканском).
- На некоторых моделях может использоваться дополнительный топливный бак, однако здесь реализуется схема с простым эжекционным насосом, одной общей горловиной, без системы переключения и двух электронасосов.
- Для регулирования производительности топливного насоса (3 скорости работы) внедрен отдельный электронный блок управления.
- Топливная система с линией возврата, вакуумный регулятор давления топлива на впускном коллекторе.

Свечи с удлиненной резьбовой частью, но из обычных материалов (Denso K20HR-U11, NGK LFR6C-11).
- Стартеры как более современные с планетарным редуктором и сегментной обмоткой якоря, так и более мощные (2 кВт) традиционные с редуктором (для регионов с холодным климатом).

Второй вариант (тип "2009) оказался уже конструктивно близок другим моторам GR. Появились регулируемые фазы на выпуске (пределы изменения составили 40° для впуска и 35° для выпуска), постели распредвалов, проставка в рубашке охлаждения, компактнее стали поршни, упростился коленвал, разборный масляный фильтр и маслоохладитель переместились на отдельный кронштейн под двигателем, стали применяться более продвинутые свечи (Denso SK20HR11), появилась система подачи воздуха на выпуск.

Практика

Отсутствие лишних резиновых элементов в системе смазки и упрощенный привод ГРМ автоматически означали отсутствие соответствующих проблем, характерных для 2GR-FE. Хороший ресурс показывает цепь ГРМ. Распространенные стуки в моторном отсеке обычно оказываются штатным звуком работы электропневмоклапанов (EVAP) и форсунок.
. Чаще отмечались второстепенные дефекты - течи масла из-под крышки привода ГРМ, вопросы к помпе, неисправности по системам снижения токсичности (кислородные датчики, система улавливания паров топлива).
. Нередки случаи разрушения свечей зажигания из-за нарушения момента их затяжки.

Передние опоры гидронаполненные, активные опоры не применяются.
- Масляный фильтр установлен спереди горизонтально, на кронштейне верхней части поддона (поддон также имеет характерную для двигателей продольного расположения форму). Установлен датчик уровня масла (концевой выключатель с поплавком) - если низкий уровень сохраняется более 40 секунд, то система управления включает индикатор на комбинации приборов.

Топливная магистраль - с линией возврата, регулятор давления встроен в модуль топливного насоса.

ETCS поддерживает функционирование в режиме SNOW, демпфируя отклик на нажатие педали акселератора.
- Свечи зажигания - иридиевые, с одним боковым электродом (Denso FK20HR11 / NGK ILFR6D11).

- Поршни с характерной формой днища различаются для левого и правого полублоков.

Впрыск топлива - непосредственный, в камеру сгорания, синхронизируется с фазами (положением поршня). Топливо поступает от насоса в баке к ТНВД, где его давление увеличивается (до 4..13 МПа), оттуда в топливный коллектор и, наконец, впрыскивается форсунками в цилиндры.

Режимы работы . Двигатель может функционировать в двух основных режимах:
- Режим однородной / гомогенной смеси - топливо впрыскивается на такте впуска и в цилиндре образуется в основном однородная топливовоздушная смесь. За счет охлаждения всасываемого воздуха при испарении топлива, повышается наполнение цилиндра.

A - впуск / впрыск, B - сжатие, C - зажигание, D - сгорание

- Режим послойного смесеобразования - топливо впрыскивается на такте сжатия в направлении поршня, отражается от его выемки, активно диспергируется и испаряется, направляясь в зону свечи зажигания. Хотя в основном объеме камеры сгорания смесь обеднена, но заряд в районе свечи достаточно обогащен, чтобы воспламениться от искры и поджечь остальную смесь. Обедненная смесь в остальном объеме имеет намного меньшую склонность к детонации, чем стехиометрическая, что позволяет повысить степень сжатия, увеличив крутящий момент. За счет того, что при впрыскивании и испарении топлива воздушный заряд в цилиндре охлаждается, дополнительно снижается вероятность возникновения детонации. Этот режим используется после холодного запуска двигателя для ускорения прогрева нейтрализатора.
ТНВД . Одноплунжерный, с дозирующим и обратным клапаном, а также с демпфером пульсаций давления на входе в контуре низкого давления. Установлен в задней части клапанной крышки правой головки и приводится кулачком, расположенным на выпускном распредвалу. Между топливным насосом и клапанной крышкой установлена теплоизолирующая проставка, уменьшающая нагрев насоса.

На ходе впуска плунжер опускается и всасывает топливо в нагнетательную камеру.
- В начале хода сжатия часть топлива возвращается обратно, пока дозирующий клапан открыт (таким образом устанавливается необходимое давление топлива в пределах 4..13 МПа).
- В конце хода сжатия дозирующий клапан закрывается и топливо под высоким давлением через открывающийся обратный клапан нагнетается в топливный коллектор.
- При пуске двигателя дозирующий клапан открывается и топливо подается непосредственно в коллектор под давлением регулятора (400 кПа).

Усилитель форсунок (EDU) . Форсунки управляются через отдельный усилитель, который преобразует сигнал от блока управления в высоковольтный сигнал на форсунки, обеспечивая максимальную точность и быстродействие. После открытия форсунка удерживается в открытом состоянии сигналом низкого напряжения.

Привод SCV . Между головкой блока и впускным коллектором находится блок заслонок SCV, которые перекрывают один из двух впускных каналов, подходящих к каждому цилиндру, в зависимости от условий работы двигателя. Привод заслонок осуществляется от электродвигателя через механизм тяг.

При низких оборотах и низкой нагрузке, низкой температуре охлаждающей жидкости SCV закрыт, воздух поступает через один порт, скорость потока увеличивается, улучшается процесс и полнота сгорания.
- При высоких нагрузках SCV открывается, воздух поступает через оба порта, увеличивается наполнение цилиндров, в камере сгорания создается вертикальный вихрь, улучшается смесеобразование.

Большое достоинство системы D-4 на двигателях серии GR - отсутствие системы рециркуляции отработавших газов (EGR).

Свечи зажигания . "Иридиевые" (Denso FK20HBR11 / NGK ILFR6D11T) - помимо электрода с платиновым контактом, добавляются еще два боковых электрода.

Практика

Как и обычно для Toyota, внедрение новых технических решений повлекло за собой ряд разнообразных "детских болезней", особенно в сравнении с отработанными сериями JZ и MZ.

Со времени печально известного первого двигателя D-4 прошло достаточно времени, чтобы компания смогла найти верные решения - и действительно, система управления и питания проблем доставляют не больше, чем на двигателях с распределенным впрыском. А отсутствие EGR значительно уменьшило проблемы с закоксовыванием впускного коллектора и всех подвижных элементов на впуске.
Кроме стандартных вопросов по системе улавливания паров топлива (модулю адсорбера), среди специфических дефектов можно отметить два.
. Проблемы с датчиками состава смеси (AFS) и кислородными датчиками - не рекомендуется долгое время ездить с ошибкой переобогащенной смеси (производитель полагает, что при этом в масло попадает избыточное количество бензина).
. Серия отзывных компаний: по коррозии алюминиевых компонентов топливной системы - внутренняя коррозия и колебания давления могли приводить к разрушению по сварке или к появлению трещин и утечке топлива (на внутреннем рынке до 2005, на внешнем до 2008 г.в.), по браку кольцевых уплотнений форсунок с возможной утечкой (японский рынок до 2005), по самопроизвольно выкручивающемуся датчику давления в коллекторе (японский рынок 2007-2009).

С механической частью дела обстояли хуже:
. Течь масла по стыкам корпусов распредвалов (до 2008) не заслуживает особого внимания.
. Треск в приводе ГРМ после запуска - хроническая болезнь, которую ежегодно пытались исправить выпуском очередных модификаций впускных звездочек VVT (например - 13050- 31071 , 31081 , 31120 , 31161 , 31162, 31163...). Причем японцы сами нагнетали обстановку, уведомив о возможности самопроизвольного выкручивания от вибрации болтов крепления муфты VVT с последующей ее "разборкой" на ходу и заклиниванием двигателя.
. Большие отзывные кампании по браку пружин клапанов - якобы посторонние включения в материале приводят к ослаблению или разрушению пружин, что проявляется в виде шума при работе, перебоев и остановки двигателя на ходу (4GR-FSE 2005-2008, 2GR-FSE 2007-2008, 3GR-FSE 2006...).

. Наиболее дорогостоящие проблемы также нашли отражение в сервисных компаниях (4GR-FSE до 2010, 3GR-FSE до 2006 - по расширенной 9-летней гарантии): при пропусках воспламенения, неустойчивой работе при прогреве или на холостом ходу, расходе масла более 500 мл/1000 км - предписывалась замена поршней (обычно этого старались избегать, очищая и повторно устанавливая старые), поршневых колец, клапанных пружин и тарелок старого образца, гидрокомпенсаторов, при необходимости - и клапанов с направляющими, с очисткой от нагара всех соответствующих элементов ГБЦ и ЦПГ. Накопленный в мире опыт эксплуатации заставляет полагать высокий расход масла родовой чертой всех #GR-FSE, причем угар в пределах 200-300 мл / 1000 км считается нормальным даже для моторов с небольшим пробегом, тогда как активные меры начинают предпринимать при угаре в 600-800 мл на тысячу.

Система впрыска топлива (D-4S)

Впрыск топлива - смешанный: непосредственный в камеру сгорания и распределенный во впускной канал. При малых и средних нагрузках и низких оборотах используется смешанный впрыск - использование однородной смеси повышает устойчивость процесса сгорания и уменьшает выбросы. При большой нагрузке используется непосредственный впрыск топлива - испарение топлива в цилиндре улучшает массовое наполнение цилиндров и уменьшает склонность к детонации, что позволяет увеличить степень сжатия.

Режимы работы .
- Режим послойного смесеобразования. Топливо подается во впускной канал на такте выпуска. На такте впуска после открытия клапанов в цилиндр поступает однородная смесь. В конце такта сжатия дополнительное топливо подается непосредственно в цилиндр, обеспечивая обогащение в зоне свечи зажигания. Это облегчает первоначальное воспламенение, которое затем распространяется на заряд обедненной смеси в остальном объеме камеры сгорания. Этот режим используется после холодного запуска двигателя для возможности уменьшения угла опережения зажигания, увеличения температуры отработавших газов и ускорения прогрева нейтрализатора.

- Режим однородной / гомогенной смеси. Топливо подается во впускной канал на такте выпуска. На такте впуска после открытия клапанов в цилиндр поступает однородная смесь, дополнительное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр и за счет турбулизации равномерно перемешивается с поступающим зарядом. Происходит сжатие однородной топливовоздушной смеси и затем ее воспламенение. За счет охлаждения воздуха при испарении впрыснутого топлива, повышается массовое наполнение цилиндра.

Для распределенного впрыска (под низким давлением) используется традиционная магистраль без линии возврата с обычными форсунками.

Из отличий по топливной системе:
- увеличенный диапазон рабочего давления 2..20 МПа
- модифицированный насос с роликовым толкателем

Отсутствие внешних демпферов пульсаций
- клапан сброса давления встроен в ТНВД

A - всасывание, B - удержание, C - нагнетание, D - сброс.

- датчик давления в линии низкого давления

Содержание

Современные бензиновые моторы линейки 2GR до сегодняшнего дня остаются альтернативой для корпорации Toyota. Компания разработала моторы в 2005 году в качестве замены устаревшей мощной и начала устанавливать GR на элитные седаны и купе, включая модели с подключаемым полным приводом.

Учитывая общие проблемы движков Тойота начала и середины 2000-х годов, от моторов не ожидали многого. Тем не менее, объемистые V6 показали себя отлично. Многие версии двигателей до сегодняшнего дня устанавливаются на элитные авто концерна. Сегодня мы рассмотрим особенности агрегатов 2GR-FSE, 2GR-FKS и 2GR-FXE.

Технические характеристики модификаций 2GR

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!

По параметрам техники данные моторы способны удивить. Технологичность заключается в большом объеме, наличии 6 цилиндров, прорывной системе Dual VVT-iW для регулировки фаз газораспределения. Также моторчики получили систему изменения геометрии впускного коллектора ACIS, что добавило преимуществ в виде эластичности работы.

Важные общие технические характеристики для линейки следующие:

Рабочий объем	3.5 л
Мощность двигателя	249-350 л.с.
Крутящий момент	320-380 Н*м
Блок цилиндров	алюминий
Количество цилиндров	6
Расположение цилиндров	V-образное
Диаметр цилиндра	94 мм
Ход поршня	83 мм
Топливная система	инжектор
Тип топлива	бензин 95, 98
Расход топлива*:
- городской цикл	14 л / 100 км
- загородный цикл	9 л / 100 км
Привод системы ГРМ	цепь

* Расход топлива сильно зависит от модификации и комплектации движка. К примеру, FXE используется в составе гибридных установок и работает по циклу Аткинсона, поэтому его показатели гораздо ниже, чем у собратьев.

Также стоит отметить, что для экологичности на 2GR-FXE также установили EGR. Это не сильно хорошо повлияло на практичность и удобство использования движка. Впрочем, от экологических доработок никуда не деться в наше время.


Двигатели технологичные, эффективность их работы трудно оспорить, если сравнивать с другими агрегатами такого же класса.

Преимущества и важные доводы за покупку 2GR

Если вы рассматриваете не базовую версию FE, а более технологичные модификации, представленные выше, то получите немало преимуществ. Разработку нельзя назвать мотором-миллионником, но она показывает хорошие эксплуатационные свойства. Основные преимущества движков следующие:

• высочайшая мощность и оптимальный объем для таких характеристик;
• надежность и выносливость в любых условиях использования агрегатов;
• довольно простая конструкция, если не брать в учет FXE для гибридной установки;
• ресурс более 300 000 км на практике, это хороший потенциал в наше время;
• цепь ГРМ не вызывает проблем, до окончания ресурса менять ее не придется;
• отсутствие очевидной экономии в производстве, мотор для элитных авто.

Японцы постарались сделать все, что можно было сотворить в данных экологических рамках. Поэтому агрегаты этой серии пользуются спросом не только в качестве новых авто, но и на подержанных автомобилях.

Проблемы и недостатки – на что обратить внимание?

У семейства 2GR есть немало проблем, которые важно учитывать на больших пробегах. В эксплуатации вы столкнетесь с неудобствами. К примеру, объем масла 6.1 л в картере заставит переплачивать за лишний литр при покупке. Но вам он понадобится на доливку. Расход топлива растет после 100 000 км, необходима чистка всех экологических систем и топливного оборудования.

Также стоит помнить о таких проблемах:

1. Система VVT-i – не самая надежная. Из-за ее неисправностей часто происходит утечка масла, также нередко необходим дорогостоящий ремонт.
2. Неприятные звуки при запуске агрегата. Это специфика все той же системы изменения фаз газораспределения. Шумят муфты VVT-i.
3. Холостой ход. Традиционная проблема для авто с японскими дроссельными заслонками. Поможет чистка и обслуживание узла подачи топлива.
4. Малый ресурс помпы. Замена потребуется на 50-70 тысячах, а цена этой услуги не будет низкой. Обслуживание любых деталей в системе ГРМ непростое.
5. Износ поршневой системы из-за плохого масла. Двигатели 2GR-FSE очень чувствительны к качеству технических жидкостей. Лить стоит только качественные и рекомендованные масла.

Многие владельцы отмечают сложность ремонта. Банальное снятие впускного коллектора или чистка дроссельной заслонки вызовут проблемы из-за отсутствия специальных инструментов. Даже если теоретически вы понимаете порядок ремонта, придется обращаться на сервис, где есть нужное оборудование для обслуживания узлов двигателя. Но в целом моторы назвать плохими нельзя.

Можно ли произвести тюнинг 2GR-FSE или FKS?

Комплекты нагнетателей TRD или HKS – идеальное решение для данного мотора. Можно поиграть с поршневой, но это часто приводит к проблемам. Также можно установить более мощный компрессор Apexi или другого производителя.

Конечно, ресурс немного снижается, но запас мощности у двигателя есть – до 350-360 лошадок можно нагнетать без последствий.

Конечно же, 2GR-FXE тюнинговать нет смысла, придется индивидуально прошивать мозги, а эффект для гибрида будет непредсказуемый.

На какие авто ставили двигатели 2GR?

• Toyota Crown 2003-3018.
• Toyota Mark X 2009.
• Lexus GS 2005-2018.
• Lexus IS 2005 – 2018.
• Lexus RC 2014.

2GR-FKS:

• Toyota Tacoma 2016.
• Toyota Sienna 2017.
• Toyota Camry 2017.
• Toyota Highlander 2017.
• Toyota Alphard 2017.
• Lexus GS.
• Lexus IS.
• Lexus RX.
• Lexus LS.

2GR-FXE:

• Toyota Highlander 2010-2016.
• Toyota Crown Majesta 2013.
• Lexus RX 450h 2009-2015.
• Lexus GS 450h 2012-2016.

Семья двигателей GR от Toyota – один из самых популярных типов силовых агрегатов, которые устанавливаются как на внедорожники и премиальные автомобили материнского бренда, так и на флагманские автомобили под маркой Lexus. Столь широкое распространение моторов говорит о больших надеждах концерна. Одним из популярных агрегатов семейства является двигатель 2GR-FE, выпуск которого стартовал в 2005 году.

Технические характеристики двигателя

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!

Силовой агрегат представляет собой 6-цилиндровый двигатель с 4 клапанами на цилиндр. Большинство элементов двигателя алюминиевые. Система газораспределения DOHC оснащена фирменной японской разработкой контроля подачи топлива VVT-i. Эти параметры общие для всей семьи, а конкретно у 2GR-FE характеристики следующие:

Укороченный ход поршня в отличие от других разработок японской корпорации для двигателя Toyota 2GR-FE стал преимуществом для развивающихся стран, поскольку мотор с легкостью принимает любое топливо, является максимально неприхотливым к условиям эксплуатации.

Другая сторона медали – не слишком большая мощность в соотношении с большим объемом и высоким расходом топлива.

Компания оценивает общий ресурс двигателя в полмиллиона километров пробега. Тонкостенный алюминиевый блок цилиндров не поддается капитальному ремонту и не подразумевает ремонтных размеров деталей.

Проблемы, возникающие с двигателем

Исследуя отзывы 2GR-FE на специализированных форумах, можно найти немало жалоб владельцев автомобилей с подобными агрегатами. Но стоит помнить, что линейка автомобилей, на которые японцы устанавливают двигатель 2GR-FE, очень велика. Агрегат распространен, поэтому и отзывов о нем достаточно много.

Среди проблемных мест мотора стоит выделить систему смазки VVT-i. Масло под высоким давлением проходит через резиновую трубку, которая изнашивается за два-три года эксплуатации. Разрыв трубки приводит к заливанию маслом всего моторного отсека автомобиля.

Некоторые агрегаты 2GR-FE имеют свойство неприятных шумов при холодном пуске. Зачастую это гремит цепь ГРМ. И обычная замена цепи 2GR-FE не помогает решить проблему. Необходимо перебирать и проверять всю систему ГРМ.

Автомобили, на которые устанавливают 2GR-FE

Список автомобилей, которые приводятся в движение этим двигателем, достаточно велик. Среди этих авто немало флагманов концерна:

Модель	Кузов	Год
Avalon	GSX30	2005–2012
Avalon	GSX40	2012
Aurion	GSV40	2006–2012
RAV4, Vanguard	GSA33, 38	2005–2012
Estima, Previa, Tarago	GSR50, 55	2006
Sienna	GSL20, 23, 25	2006–2010
Camry	GSV40	2006–2011
Camry	GSV50	2011
Harrier	GSU30, 31, 35, 36	2007–2009
Highlander, Kluger	GSU40, 45	2007–2014
Blade	GRE156	2007
Mark X Zio	GGA10	2007
Alphard, Vellfire	GGH20, 25	2008
Venza	GGV10, 15	2009
Sienna	GSL20, 30	2006
Corolla (Super GT)	E140, E150
TRD Aurion		2007

Также 2GR-FE использовался в автомобилях Lexus ES 350, RX 350; Lotus Evora, Lotus Evora GTE, Lotus Evora S, Lotus Exige S.

Двигатель Toyota 2GR-FE/FSE/FXE/FZE 3.5 л.

Характеристики двигателя Тойота 2GR

Производство	Kamigo Plant Shimoyama Plant Toyota Motor Manufacturing Alabama Toyota Motor Manufacturing Kentucky Toyota Motor Manufacturing West Virginia
Марка двигателя	Toyota 2GR
Годы выпуска	2005-наши дни
Материал блока цилиндров	алюминий
Система питания	инжектор
Тип	V-образный
Количество цилиндров	6
Клапанов на цилиндр	4
Ход поршня, мм	83
Диаметр цилиндра, мм	94
Степень сжатия	10.8 11.8 12.5 13
Объем двигателя, куб.см	3456
Мощность двигателя, л.с./об.мин	249/6000 270/6200 272/6200 278/6000 278/6200 280/6400 295/6300 309/6400 311/6600 313/6000 315/6400 318/6400 328/6400 350/7000 360/6400
Крутящий момент, Нм/об.мин	317/4800 336/4700 333/4700 360/4600 346/4700 350/4600 362/4700 377/4800 362/4700 335/4600 377/4800 380/4800 400/4800 400/4500 498/3200
Топливо	95
Экологические нормы	Евро 5
Вес двигателя, кг	163
Расход топлива, л/100 км (для Lexus RX350) - город - трасса - смешан.	14.3 8.4 10.6
Расход масла, гр./1000 км	до 1000
Масло в двигатель	5W-30
Сколько масла в двигателе	6.1
Замена масла проводится, км	10000 (лучше 5000)
Рабочая температура двигателя, град.	-
Ресурс двигателя, тыс. км - по данным завода - на практике	н.д. 300+
Тюнинг - потенциал - без потери ресурса	350 н.д.
Двигатель устанавливался	Toyota Alphard Toyota Aurion Toyota Harrier Toyota Mark X Toyota Mark X Zio Lotus Evora Lotus Exige S

Неисправности и ремонт двигателя 2GR-FE/FSE/FXE/FZE

Двигатель 2GR был разработан в 2005 году, как замена 3MZ-FE, на базе 4-х литрового , путем уменьшения хода поршня с 95 мм до 83 мм. (Путем корректировки геометрии были созданы и 3GR , 4GR , 5GR). Блок цилиндров 2GR алюминиевый с чугунными гильзами, угол развала цилиндров 60°, поршни легкие Т-образные, шатуны кованые. Привод ГРМ цепной, используются гидрокомпенсаторы, поэтому регулировать клапаны вам не придется, используется система изменения фаз газораспределения на впускных и выпускных валах Dual-VVTi, на впуске коллектор с изменяемой геометрией ACIS, т.е. мотор технически неплох. Помимо базовой версии, выпускались и другие модификации, со своими особенностями.

Модификации двигателя Toyota 2GR

1. 2GR-FE - базовый движок, степень сжатия 10.8, мощность 277 л.с.
2. 2GR-FSE (D4S) - аналог 2GR-FE с непосредственным впрыском топлива. Степень сжатия повышена до 11.8. Мощность двигателя варьируется от 296 до 318 л.с.
3. 2GR-FXE - аналог 2GR-FE работающий по циклу Аткинсона. Степень сжатия увеличена до 12.5 и 13. Мощность соответственно 249 и 295 л.с.
4. 2GR-FZE - спортивная версия GR с компрессором и мощностью 325-350 л.с. Используется на автомобилях Lotus и Toyota Aurion TRD.
5. 2GR-FKS - смесь 2GR-FXE и 2GR-FSE с непосредственным впрыском топлива. Мощность 278 л.с. при 6000 об/мин, крутящий момент 360 Нм при 4600 об/мин. На Лексусах этот мотор развивает 295 л.с. и 311 л.с., в зависимости от модели автомобиля.
6. 2GR-FXS - гибридная версия 2GR-FKS. Мощность 313 л.с. при 6000 об/мин, крутящий момент 335 Нм при 4600 об/мин.

Неисправности, проблемы 2GR и их причины

1. Утечка масла. Проблема в масляной трубке в системе смазки VVTi, данная трубка, по непонятной причине, была выполнена составной металл резина металл, с течением времени, резиновая часть дает течь с самыми неприятными последствиями. По данной неисправности Тойота проводила массовый отзыв автомобилей, поэтому если ваш движок выпущен до 2010 года, замените масляную линию на цельнометаллическую.
2. Шум/треск двигателя при запуске. Данная проблема вызвана муфтами VVTi, считается особенностью GR моторов и на ресурс не влияет. Если же вам неприятно слушать посторонние звуки, меняйте муфты VVTi, все наладится.
3. Низкие обороты холостого хода. Проблемы с ХХ решаются чисткой дроссельной заслонки, данную процедуру не помешает проводить раз в 50 тыс. км.

Помимо того, стабильно, раз 50-70 тыс. км, помпа начинает течь, вопрос решается заменой , на первых версиях движков стабильно летят катушки зажигания, цепь ГРМ ходит нормально, до 200 тыс. км проблем никаких. Версия 2GR-FSE отличается проблемой 5 цилиндра: из-за несовершенства конструкции, не происходит должного охлаждения и после перегрева, в цилиндре образуются задиры. Вследствие этого имеем высокий расход масла и испорченный блок цилиндров, который не рассчитан на ремонт.
Несмотря на это, ресурс 2GR, при систематическом обслуживании и контроле за состоянием системы охлаждения, составляет более 300 тыс. км, главное не экономить на масле и все работать будет как часы.

Тюнинг двигателя Toyota 2GR-FE/FSE/FXE/FZE

Чип-тюнинг. Атмо.

По части атмосферного тюнинга 2GR не лучший выбор, конечно, можно поставить поршни MWR под степень сжатия 12, сделать портинг ГБЦ, поставить выхлоп 3-1, но это существенной прибавки не даст, не говоря уже о простом чип тюнинге, это совсем уже мышиная возня. Единственный стоящий путь тюнинга 2GR это наддув…

Компрессор на 2GR

Ровно как и на , на данный мотор, компаниями TRD, HKS и др, выпускаются компрессор киты. Все просто, купил, поставил (за 1 день все ставится), поршни Wiseco Piston под СЖ 9, форсунки 440 сс и до 350 л.с. получите без проблем. Если этого мало, ищите более мощный нагнетатель, Apexi Engine Management и дуете сколько надует.
Безусловно, можно собрать турбо 2GR на 35-том Гарретте, но это получится разовый автомобиль, который, большую часть своего времени, будет висеть на подъемнике, к тому же, финансовые затраты на комплексную доработку двигателя будут неестественно высокими.