La série GR, produite depuis 2003, compte aujourd’hui plus d’une demi-douzaine de moteurs différents, qui ont très rapidement et complètement remplacé les six cylindres en ligne et les V6. La série GR se distingue par la présence de blocs-cylindres en aluminium, dont la cambrure représente 60Gr en montage transversal et longitudinal. Chaque bloc-cylindres est doté de chemises en fonte et d’une ouverture pour la chemise du système de refroidissement. Le volume utile n’est pas inférieur à 2,5 litres, et dans certains cas, il atteint 4 litres. Il s’agit de moteurs « atmosphériques » standard, dont l’injection peut être directe, indirecte ou combinée, et dont les injecteurs de carburant se trouvent dans les collecteurs et dans la culasse. L’entraînement de la distribution est représenté par plusieurs chaînes, les soupapes de l’entraînement ont un hydrocompensateur.
Les 2GR d’un volume de 3,5 litres ont été fabriqués pour un ensemble de Toyota, commercialisés entre 2004 et 2016. Cette série de moteurs a également été utilisée pour les voitures Lotus Exige et Evora.
Le 2GR-FXE d’un volume de 3,5 litres a été retiré de la voiture hybride Lexus RX45OH, il fonctionne sur le cycle de Miller, bien qu’il soit basé sur le cycle d’Atkinson, mais dans sa conception il ressemble plutôt à un moteur conventionnel, fonctionnant sur le cycle d’Otto. Dans la pratique, le taux de compression réel est bien inférieur au taux de compression géométrique, qui est de 12,5:1. Et dans son analogue, créé par le système d’injection directe, ce taux est de 13:1.
Pour simplifier, au moment de la compression, la soupape d’admission se ferme bien plus tard que le piston ne commence à monter depuis le niveau du point mort minimum. Ce qui fait qu’une partie du mélange de vapeur d’essence est poussée dans le collecteur d’admission. Cela permet d’augmenter le rendement du moteur en réduisant les pertes à l’admission et en utilisant plus efficacement l’expansion du mélange gazeux.
Le bloc-cylindres est similaire au modèle le plus courant et le plus conventionnel, tout comme les bielles et le vilebrequin. La seule différence est la présence d’un « petit carter ». Mais les culasses des demi-blocs ont leurs propres différences : chaque culasse a son propre phasorégulateur, et ce uniquement sur les arbres à cames d’admission, ce qui fait un total de 4 phasorégulateurs.
Spécifications techniques du moteur Toyota 2GR-FXE 3.5 Hybrid
Le moteur Toyota 2GR-FXE est un moteur hybride V6 de 3,5 litres utilisé dans différents modèles de véhicules Toyota et Lexus. Ce groupe motopropulseur est disponible en deux versions : injection distribuée et injection combinée.
Modification avec injection distribuée
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Type | en forme de V |
| Nombre de cylindres | 6 |
| Nombre de soupapes | 24 |
| Cylindrée définie | 3456 cm³ |
| Diamètre du cylindre | 94 mm |
| Course du piston | 83 mm |
| Système d’alimentation | Injection distribuée |
| Puissance | 249 hp |
| Couple | 317 Nm |
| Ratio de compression | 12.5 |
| Réglementations environnementales | Euro 5 |
Modification avec injection de carburant combinée
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Type | en forme de V |
| Nombre de cylindres | 6 |
| Nombre de soupapes | 24 |
| Cylindrée définie | 3456 cm³ |
| Diamètre du cylindre | 94 mm |
| Course du piston | 83 mm |
| Système d’alimentation | Injection combinée |
| Puissance | 293 ch |
| Couple | 352 Nm |
| Ratio de compression | 13.0 |
| Type de carburant | AI-98 |
| Normes environnementales | Euro 5 |
Modèles de voitures équipées du moteur
Le moteur Toyota 2GR-FXE a été installé dans les modèles de voitures suivants :
- 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
Ce groupe motopropulseur allie fiabilité et efficacité, répond aux normes environnementales modernes et offre des performances élevées.
Le moteur Toyota GR et sa fiabilité
Cette série est polyvalente. Les moteurs de 4 litres équipent les camionnettes et les SUV, les analogues de 3,5 litres sont montés sur les crossovers, les berlines et les monospaces. Les moteurs de 3,0 et 2,5 litres équipent les berlines Lexus et Toyota, qui sont dotées d’une configuration longitudinale. Les caractéristiques des modifications apportées au V6 de 3,5 litres seront examinées ci-dessous.
Sable et usure comme problème du premier cylindre
Dès leur apparition, les moteurs 2GR-FE ont présenté le problème suivant, que le constructeur a immédiatement corrigé pour tous ceux qui en étaient victimes pendant la période de garantie. Et il ne s’est pas contenté de reconstruire le moteur, il l’a immédiatement remplacé par un nouveau moteur plus performant.
Tout est simple. Les marques Lexus GS III génération, 450H et 300H, RX350 II génération et Highlander-2 ont été équipées de filtres à air avec une couche filtrante en papier sur la chaîne de production.
Par conséquent, le couvercle de ce filtre n’étant pas bien ajusté, il est possible que de l’air atmosphérique s’infiltre dans le filtre. L’espace ainsi créé est important et de grosses particules de sable pénètrent dans le système avec l’air. Cela entraîne la formation d’une émulsion huile-sable dure sur le collecteur.
Le sable est aspiré dans le premier cylindre, si le moteur est situé transversalement, ou dans le cinquième cylindre, s’il est situé longitudinalement. Ensuite, une usure intéressante se produit dans le moteur. La plaque de l’une des soupapes à l’entrée est meulée, puis elle tombe de son siège. Mais avant cela, le piston du premier cylindre affecté par ce sable « frotte » le miroir du cylindre lui-même, ce qui forme des rayures sur la circonférence et la longueur. Dès lors, le niveau de compression créé dans le cylindre diminue. Et l’ECU montre des sauts dans le fonctionnement du système d’allumage.
La soupape d’admission est remplacée par une soupape plus moderne sur la GS-3 (boîte 17700-31A80 pour le filtre 17801-31110). Le RX-2, comme le Highlander-2, a un boîtier inchangé.
Mais là encore, les propriétaires de voitures ne sont pas perdus. Les propriétaires de l’ancienne modification, dans laquelle on trouve ce défaut du couvercle du filtre, ont simplement ajouté une bague de pression ou appliqué un produit d’étanchéité. Certains ont remplacé le boîtier par un nouveau, plus modifié. Ainsi, les Lexus RX-2 et Highlander-2 fonctionneront parfaitement avec un boîtier modifié provenant de la voiture de troisième génération. Un kit de réparation complet, dans ce cas, qui comprendra le collecteur d’admission et la moitié du boîtier, le collecteur jusqu’au moteur et toutes les fixations nécessaires à l’installation, coûtera 550 dollars. D’un autre côté, tout cela peut être trouvé dans des casses.
Le filtre à air d’origine, doté d’une couche filtrante synthétique, non seulement fuit l’air, mais le processus même de filtrage ne le rend pas très bon. Cela a été prouvé plus d’une fois par la recherche scientifique. Il est préférable de vérifier immédiatement et de remplacer simplement le composant filtrant synthétique par un analogue en papier et de le remplacer par un nouveau tous les 5 000 km.
Système de lubrification du changement de phase
Jusqu’en 2008, les moteurs 2RG avaient la possibilité d’acheminer de l’huile vers les déphaseurs, mais ces systèmes se sont rapidement effondrés en raison de la défaillance de la partie en caoutchouc de cette tuyauterie. Les composants en caoutchouc et en métal ont été remplacés pendant la période de garantie. La campagne de rappel concernant ce problème s’est poursuivie jusqu’en 2013. Bien qu’à partir de 2008, le système d’alimentation en huile des déphaseurs n’ait plus été équipé d’adaptateurs en caoutchouc peu fiables sur la chaîne de montage, les constructeurs ont installé des systèmes entièrement métalliques (15,5 millions d’euros). Des systèmes entièrement métalliques ont été installés (15771-31010, 15772-31030). Aujourd’hui, vous pouvez les acheter pour 25 dollars et les installer à la place des adaptateurs en caoutchouc, si vous les avez encore.
Brouillard d’huile
Une autre erreur du côté du 2GR. Avec le temps, il commence à y avoir des fuites d’huile au niveau des joints en caoutchouc du couvercle de soupape. La réparation consiste à remplacer le joint (11214-31020) et les puits de bouchon (11193-70010), ce qui peut être fait rapidement, facilement et à peu de frais. Seul l’emplacement transversal du moteur nécessite la dépose du collecteur d’admission. Une fois le remplacement effectué, il est souhaitable, entre le couvercle de distribution de l’entraînement et la culasse, de passer le produit d’étanchéité.
De plus, toutes les modifications du 2GR au fil du temps pèchent par des fuites d’huile sous le couvercle de distribution, plus précisément à la jonction de la culasse et du bloc-cylindres. C’est tout à fait perceptible. Par exemple, avec son emplacement transversal, l’huile arrive sur le moteur du côté droit et éclabousse la roue droite, laissant un dessin caractéristique. Pour éviter cette fuite, cet endroit est traité avec un produit d’étanchéité de l’extérieur. Mais cela ne permet pas d’éviter la fuite pendant longtemps.
Les modifications non hybrides du moteur 2GR-FE comportent un double tube sous le boîtier du filtre à huile, relié au bloc-cylindres. La version originale de ce tube était constituée d’une combinaison de caoutchouc et de métal, de sorte qu’il déteignait et fuyait avec le temps. Aujourd’hui, une version entièrement métallique est disponible (15767-31020) et coûte 70 $.
Collecteur d’admission
Le modèle hybride 2GR-FXE était équipé d’un collecteur d’admission passif. Son analogue habituel était équipé d’un servo-amortisseur. Ce dernier modifie la longueur du collecteur d’admission et fonctionne sans problème.
Injecteurs
Le moteur de la série 2GR, lorsqu’il a parcouru 200 000 km ou plus, présente une certaine insécurité au démarrage, surtout en été, lorsque la température de l’air est élevée. La raison en est un défaut d’étanchéité des injecteurs. Ce problème peut être détecté par un diagnostic approfondi et un contrôle du taux de réduction dans le collecteur d’admission. Le problème sera résolu en remplaçant l’injecteur qui fuit, ou tous les injecteurs à la fois, de manière à ce qu’ils ne fuient plus.
Pompa
Devant la chaîne de distribution se trouve un boîtier avec deux pompes, représentées par une pompe à eau externe et une pompe à huile interne. La période de fonctionnement est longue et sans problème. Le remplacement de la pompe se fait de préférence sur l’original (16100-39455), ce qui coûte 220$. Ou sur un modèle analogique, dont le choix doit être très exigeant. Sinon, une trace de fuite d’huile peut apparaître très rapidement.
Thermostat
Ces indicateurs sont réglés sur une température ne dépassant pas 84®C. D’où son second nom « Cold ».
Chaîne de distribution G
La chaîne de distribution est représentée par trois chaînes de configuration à rouleaux. Le tendeur central de la chaîne possède son propre cran d’arrêt. La durée de vie de la chaîne de distribution est de 400 000 kilomètres. Il est très rare que des chaînes courtes entraînant les arbres à cames d’échappement se rompent.
Déplacements de phase
C’est là que le bât blesse. Avec le temps, un grondement apparaît au démarrage. À l’intérieur des embrayages, le verrou commence à sortir de son logement, ce qui n’affecte pas le fonctionnement du moteur, mais le bruit de cliquetis est gênant.
Sur les véhicules Lexus et Toyota, on a remarqué que certaines marques d’huile, qui ne sont pas des huiles d’origine, éliminent ce bruit. Mais ce n’est que temporaire.
Si les doubles joints toriques (11159-31010) situés dans les canaux proches des déphaseurs sont usés, ils doivent être remplacés, ce qu’il est préférable de faire à chaque dépose du couvercle de soupape. L’important est de les serrer correctement avec les vis du couvercle.
Parfois, le cliquetis se produit en cas de ratés d’allumage et entraîne l’obstruction des filtres situés sous les vis fixant les tubes d’acheminement de l’huile aux déphaseurs. Il est obligatoire de retirer et de nettoyer les filtres (15678-46020).
Si le système de déphasage présente de réels défauts et que l’ECU signale des erreurs spécifiques dans le fonctionnement des arbres à cames (il y a un décalage) et reconnaît leur mauvaise position par rapport au vilebrequin, il peut s’avérer nécessaire de remplacer les soupapes. Des modifications à actionnement électrohydraulique (15330-31020) situées dans le couvercle des soupapes peuvent être achetées pour 60 dollars.
Si les trois vis du régulateur de phase sont desserrées, ce qui peut se produire lorsque le moteur tourne, elles se désintègrent et le moteur cale. Seul un remplacement complet permettra d’y remédier.
GBTF
Les moteurs 2GR-FE, qu’il s’agisse de Lexus ou de Toyota, pèchent toujours par la chute des sièges de soupapes dans tous les cylindres. Ce n’est pas le cas pour tous les moteurs, mais pour beaucoup d’entre eux, cela se produit en raison d’une surchauffe. Il est possible d’y remédier en lavant régulièrement le radiateur.
Cylindres
Il n’y a généralement pas de problème à ce niveau, sauf en cas d’usure. Ils ne sont pas reconstruits, mais simplement remplacés par des pièces neuves qui ne sont pas difficiles à trouver. Les V6 sont populaires.
L’alésage des cylindres n’est pas disponible pour Toyota. Il est facile de trouver de bons analogues sur le marché.
Les segments de piston sont cassés
Depuis 2010, les composants 2GR-FE, Highlander-2 ou Lexus FX-2 pèchent du côté du 1er ou du 5ème cylindre. La Lexus GS se plaint souvent du 5ème cylindre. La raison en est une rupture des cloisons installées entre les segments de piston ou la rupture du segment supérieur. Une rainure peut être cassée sur le côté du segment supérieur. Ce phénomène est dû au sable qui pénètre dans le moteur en contournant le filtre à air. Dans les cylindres endommagés, on trouve un mélange d’huile et de sable, ce qui fait que le segment supérieur de compression mange littéralement la paroi du cylindre endommagé. En raison des différentes concentrations de sable dans l’huile, les dommages sont plus ou moins importants, mais ils se produisent tout de même et, avec le temps, ils détruisent l’ensemble du moteur. Au fur et à mesure que ces dommages se développent, le moteur fait plus de bruit et les ratés d’allumage deviennent plus fréquents.
Consommation d’huile importante
Le moteur hybride 2GR-FE, avec des trajets courts et fréquents et une « sous-chauffe » régulière, peut « acquérir » un grippage des segments de piston. La solution est dans le craquage. Mais il est préférable de l’effectuer avec la dépose de la petite palette, sinon le remède utilisé va enlever la peinture, qui s’écaille dans l’huile.
Conclusion
Le V6 3,5L 2GR-FE, comme sa version hybride, est fiable et relativement durable. Il est possible d’apprendre rapidement tous les problèmes qui se posent et de les résoudre immédiatement. Les principales conditions d’un fonctionnement durable à partir d’un kilométrage de 400 000 km sont de bons filtres à air et un contrôle régulier de leur propreté.