На частину Toyota Camry встановлюють бензиновий двигун 2GR-HE (3,5 л) - чотиритактний, шестициліндровий, V-подібний, з чотирма клапанами на кожен циліндр, з розподіленим упорскуванням палива
Порядок роботи циліндрів двигуна 1-2-3-4-5-6.
Схему нумерації циліндрів наведено на малюнку
На кожній головці блоку циліндрів двигуна 2GR-FE зверху встановлена рама з впускним та випускним розподільчими валами.
Впускні розподільні вали наводяться в обертання роликовим ланцюгом 11
Натяг ланцюга забезпечується автоматичним натягувачем 14 через черевик 13
Випускні розподільні вали наводяться у обертання від механізмів 3 та 7 зміни фаз газорозподілу впускних розподільчих валів однорядними роликовими ланцюгами 2 та 8
Для регулювання натягу ланцюгів 2 та 8 у головках блоку встановлені автоматичні гідравлічні натягувачі.
Клапани наводяться від кулачків розподільчих підлог через важелі з роликами, що одним плечем спираються на гідрокомпенсатори.
Завдяки гідрокомпенсаторам на двигуні 2GR-FE не потрібно перевіряти та регулювати зазори у приводі клапанів.
Розподільні вали встановлені в ліжках підшипників, виконаних у спеціальних рамах, та закріплені кришками
У розподільчих валах передбачені масляні канали, якими масло під тиском надходить до механізмів системи зміни фаз газорозподілу
Рами розподільних валів закріплені болтами зверху на головках блоку циліндрів.
Блок циліндрів двигуна
Блок циліндрів є єдиним виливком, що утворює циліндри, сорочку охолодження, верхню частину картера і чотири опори колінчастого валу, виконані у вигляді перегородок картера
Блок виготовлений з алюмінієвого сплаву з незнімними чавунними гільзами циліндрів.
Кришки корінних підшипників колінчастого валу оброблені в зборі з блоком і незамінні
На блоці циліндрів виконані спеціальні припливи, фланці та отвори для кріплення деталей, вузлів та агрегатів.
Колінчастий вал, відкований із спеціальної сталі, обертається в корінних підшипниках, що мають тонкостінні сталеві вкладиші з антифрикційним шаром.
Восьове переміщення колінчастого валу обмежене двома півкільцями, встановленими в проточки ліжка другого корінного підшипника.
На передньому кінці колінчастого валу встановлений диск для датчика положення колінчатого валу системи керування двигуном.
Поршні виготовлені з алюмінієвого сплаву. На циліндричній поверхні головки поршня виконані кільцеві канавки для двох компресійних кілець і складеного кільця знімного.
Поршневі пальці плаваючого типу (встановлені в бобишках поршнів і у верхніх головках шатунів із зазором)
Від осьового переміщення поршневі пальці зафіксовані стопорними кільцями, встановленими в канавках отворів під палець у спідницях поршнів, та запресовані з натягом у верхні головки шатунів
Шатуни сталеві, ковані, зі стрижнем двотаврового перерізу.
Нижніми головками, шатуни з'єднані з шатунними шийками колінчастого валу через тонкостінні вкладиші, конструкція яких аналогічна конструкції корінних.
Головки блоку циліндрів виготовлені з алюмінієвого сплаву за поперечною схемою продування циліндрів (впускні та випускні канали розташовані на протилежних сторонах головки).
У головки запресовані сідла та напрямні втулки клапанів
Впускні та випускні клапани мають одну пружину, зафіксовану через тарілку двома сухарями.
В отворах головки блоку циліндрів встановлені гідрокомпенсатори.
Площини роз'єму головок і блоку циліндрів ущільнені прокладками, кожна з яких складається з двох відформованих із тонкого листового металу та зварених між собою точковим зварюванням пластин.
Система зміни фаз газорозподілу динамічно регулює положення розподільчих валов.
Ця система дозволяє встановити оптимальні фази газорозподілу для кожного моменту роботи двигуна, чим, у свою чергу, досягається підвищена потужність, краща економіка палива і менша токсичність відпрацьованих газів.
Електромагнітний клапан, що складається з електромагніту та клапана, який, у свою чергу, складається з золотника та пружини, за сигналами електронного блоку управління двигуном подає масло під тиском з головної магістралі системи змащення в одну з робочих порожнин механізму і зливає масло з іншої порожнини. , що призводить до взаємного переміщення елементів механізму та, як наслідок, до динамічної зміни положення розподільчого валу.
Під час роботи двигуна в режимі холостого ходу електронний блок керування двигуном багаторазово активує на короткі проміжки часу електромагнітний клапан з метою очищення його елементів і каналів від забруднень, що випадково потрапили в них.
При відключенні електроживлення клапана зміни фаз газорозподілу отвору підведення олії з головної магістралі та зливу повністю відкриті, і механізм встановлюється у вихідне положення.
У цьому випадку двигун працює без зміни фаз газорозподілу.
Елементи системи зміни фаз газорозподілу (електромагнітний клапан і механізм динамічної зміни положення впускного розподільчого валу) є прецизійно виготовленими вузлами.
У зв'язку з цим при ремонті системи зміни фаз газорозподілу допускається лише заміна елементів системи у зборі.
Система мастила двигуна
Система мастила комбінована: найбільш навантажені деталі змащуються під тиском, а решта — або спрямованим розбризкуванням, або розбризкуванням олії, що випливає із зазорів між деталями, що сполучаються.
Тиск у системі мастила створюється шестерним масляним насосом, встановленим зовні в передній частині блоку циліндрів і що приводиться в дію від переднього кінця колінчастого валу, насос виконаний з внутрішнім трехоїдальним зачепленням шестерень.
Насос всмоктує масло з піддону масляного картера через маслоприймач з сітчастим фільтром і через повнопоточний масляний фільтр з фільтруючим елементом пористого паперу подає його до головної зливної магістралі, розташованої в стінці блоку циліндрів
Від головної магістралі відходять канали підведення олії до корінних підшипників колінчастого валу.
До шатунних підшипників масло подається через канали, виконані в тілі колінчастого валу.
Поршні двигуна додатково охолоджуються маслом, що подається через спеціальні впаяні форсунки блоку циліндрів і розбризкується на днищі поршня.
Від головної масляної магістралі відходять вертикальні канали підведення олії до підшипників розподільних валів та до гідрокомпенсаторів зазорів у приводі клапанів
Для мастила підшипників розподільних валів масло з вертикального каналу потрапляє в центральний осьові канали розподільних валів через радіальний отвір у шийці одного з підшипників розподіляється по них до інших підшипників
Кулачки розподільних валів змащуються маслом, що надходить із центральних осьових каналів через радіальні отвори в кулачках.
Зайва олія зливається з головки блоку в масляний картер через вертикальні дренажні канали.
Система вентиляції картера двигуна
Система вентиляції картера закритого типу не повідомляється безпосередньо з атмосферою
Тому одночасно з відсмоктуванням газів у картері утворюється розрідження при всіх режимах роботи двигуна, що підвищує надійність різних ущільнень двигуна та зменшує викид токсичних речовин в атмосферу.
Система складається з двох гілок, великої та малої.
Під час роботи двигуни на холостому ходу та па режимах малих навантажень, коли розрідження у впускному колекторі велике, картерні гази всмоктуються у впускний колектор по малій гілки системи вентиляції картера через встановлений на кришці правої головки блоку циліндрів клапан.
Клапан системи вентиляції картера відкривається залежно від розрідження у впускному колекторі і таким чином регулює потік картерних газів.
На режимах повних навантажень, коли дросельна заслінка відкрита на великий кут, розрідження у впускному колекторі знижується, а в повітропідвідному рукаві зростає.
При цьому основна частина картерних газів через шланг великої гілки, приєднаний до штуцера на кришці лівої головки блоку, надходить у повітропідвідний рукав, а потім через дросельний вузол — у впускний колектор і циліндри двигуна.
Система охолодження двигуна
Система охолодження герметична, з розширювальним бачком, складається з сорочки охолодження, виконаної в лиття та навколишнього циліндри в блоці, камери згоряння та газові канали в головках блоку циліндрів.
Примусову циркуляцію охолоджуючої рідини забезпечуєт відцентровий водяний насос, який наводиться ременем приводу допоміжних агрегатів
Для підтримки нормальної робочої температури охолоджувальної рідини в системі охолодження встановлений термостат, що перекриває більше коло системи при непрогрітому двигуні та низькій температурі охолоджуючої рідини
Термостат встановлений у корпусі, з'єднаному патрубками з головками блоку циліндрів та радіатором.
При температурі охолоджуючої рідини до 82º C термостат повністю закритий і рідина циркулює по малому контуру, минаючи радіатор, що прискорює прогрів двигуна
При температурі вище 82º C термостат починає відкриватися і при 95º C відкривається повністю, забезпечуючи циркуляцію рідини через радіатор.
Система живлення двигуна
Система живлення складається з електричного паливного насоса, встановленого в паливному баку, дросельного вузла, фільтра тонкого очищення палива, встановленого в модулі паливного насоса, регулятора тиску палива, форсунок та паливопроводів
Система запалювання мікропроцесорна, складається з котушок запалювання, індивідуальних для кожного циліндра, та свічок запалювання.
Котушками запалювання управляє електронний блок системи керування двигуном
Система запалювання під час експлуатації не потребує обслуговування та регулювання.
Відмінною рисою двигуна 2GR-FE є впускний колектор із змінною геометрією
У розділовій перегородці колектора встановлена заслінка з електроприводом, керована блоком керування двигуном.
Поки двигун працює з малим навантаженням і низькою частотою обертання колінчастого валу, заслінка закрита і довжина каналів впускного колектора максимальна
При підвищенні частоти обертання колінчастого валу або при збільшенні навантаження на двигун за командою електронного блоку управління заслінка відкривається, зменшуючи довжину каналів.
Керування довжиною каналів впускного трубопроводу дозволяє покращити наповнення циліндрів повітрям шляхом використання «резонансного наддуву».
При цьому покращуються показники потужності та паливної економічності двигуна.