1.2 V型发动机
1.2.1 发动机构造特点
以丰田皇冠、锐志车型为例,这两车型都装备了5GR-FE发动机,该款发动机为V型、6缸、2.5L、24气门DOHC发动机。
该发动机采用双智能可变气门正时(双VVT-i)系统、智能电子节气门控制系统(ETCS-i)和声控进气系统(ACIS)。优化了这些控制功能,以进一步提高发动机性能和燃油经济性,并减少废气排放。
(1)技术规格
V型发动机技术规格见表1-16。
表1-16 V型发动机技术规格
注:①所示数字为机油和冷却液满位时的重量。
②为达到发动机最佳性能,需用研究法辛烷值为92或更高的优质无铅汽油。使用研究法辛烷值低于92的无铅燃料可能导致发动机爆震和性能明显下降。持续爆震会导致发动机损坏,应通过重新加注辛烷值更高的无铅汽油进行修正。
(2)主要特征
通过使用表1-17所列项目,V型发动机实现了以下性能。
表1-17 V型发动机主要性能
注:○表示可用;—表示不可用。
①高性能和燃油经济性。
②噪声低且振动小。
③轻量化和紧凑设计。
④良好的维修便利性。
⑤清洁排放。
1.2.2 发动机主体部件分解
(1)2GR-FE发动机单元分解
2GR-FE发动机单元分解如图1-160~图1-171所示。
图1-160 发动机附件(2GR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩
图1-161 排气系统部件(2GR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-162 左侧进气歧管(2GR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件;
—预涂零件;
—不要涂抹机油
图1-163 气缸盖罩B1侧(2GR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-164 气缸盖罩B2侧(2GR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件;
—预涂零件
图1-165 冷却系统部件(2GR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件;
—通用润滑脂;
—预涂零件
图1-166 润滑系统部件(2GR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-167 正时链罩盖(2GR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件;
—通用润滑脂;
⇦—黏合剂1324;
—不要涂抹机油
图1-168 正时链单元(2GR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-169 气缸盖B1侧(2GR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-170 气缸盖B2侧(2GR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-171 缸体总成(2GR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
(2)3UZ-FE发动机单元分解
3UZ-FE发动机单元分解如图1-172~图1-179所示。
图1-172 正时带单元(3UZ-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-173 凸轮轴与气缸盖B2侧(3UZ-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用的零件
图1-174 凸轮轴与气缸盖B1侧(3UZ-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用的零件
图1-175 凸轮轴总成(3UZ-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-176 机油泵总成(3UZ-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-177 润滑系统部件(3UZ-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-178 水泵总成(3UZ-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-179 活塞连杆曲柄机构(3UZ-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用的零件;
—涂胶零件
(3)1UR-FE发动机单元分解
1UR-FE发动机单元部件分解如图1-180~图1-193所示。
图1-180 发动机支架(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩
图1-181 进气歧管和其他附件(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-182 发动机悬置支架(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-183 发动机喷油器总成(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-184 冷却系统附件(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件;
—预涂零件
图1-185 气缸盖罩(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-186 气缸盖罩B2侧(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-187 发动机外部附件(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件;
—通用润滑脂
图1-188 发动机正时罩盖(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件;
—通用润滑脂
图1-189 发动机正时链单元(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-190 气缸盖与凸轮轴B2侧(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-191 气缸盖与凸轮轴B1侧(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-192 气缸盖与缸体(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
图1-193 油底壳部件(1UR-FE)
□—N·m(kgf·cm,ft·lbf):规定扭矩;
—不可重复使用零件
1.2.3 发动机正时维修
(1)2.5L 5GR-FE发动机正时单元
5GR-FE发动机正时链结构与拆装操作与3GR发动机相同。
(2)3.0L 3GR-FE发动机正时单元
①正时链单元拆解。
a.将1号气缸设定至TDC/压缩。
• 暂时安装皮带轮固定螺栓。
• 顺时针旋转曲轴,将曲轴转角信号盘上的正时标记对准右侧缸体孔径中心线,见图1-194。
图1-194 检查正时标记(3GR-FE)
1—曲轴转角信号盘;a—中心线;b—正时标记
• 如图1-195所示,检查并确认凸轮轴正时齿轮的正时标记对准凸轮轴轴承盖的正时标记。如果标记没有对准,则顺时针转动曲轴1圈(360°),并按如上所述对准正时标记。
图1-195 检查正时标记(3GR-FE)
b.拆卸1号链条张紧器总成。
• 向上移动挡片以解除锁止,并将柱塞推入张紧器。
• 向下移动挡片以设定锁止,并将六角扳手插入挡片孔,见图1-196。
图1-196 设定锁止插入六角扳手(3GR-FE)
a—柱塞;b—挡片
• 拆下2个螺栓和1号链条张紧器总成,见图1-197。
图1-197 拆下张紧器(3GR-FE)
c.拆卸链条张紧器导板。
d.拆卸链条分总成。
• 如图1-198所示,逆时针转动曲轴10°,以松开曲轴正时齿轮或链轮的链条。
图1-198 松开正时齿轮与链条(3GR-FE)
a—中心线;b—正时标记
• 拆下皮带轮固定螺栓。
• 从曲轴正时齿轮或链轮上拆下链条分总成,并将其放在曲轴上,见图1-199。
图1-199 将链条旋转于曲轴上(3GR-FE)
• 顺时针转动B1上的凸轮轴正时齿轮总成约60°,使其位于如图1-200所示位置。务必松开气缸组间的链条分总成。
图1-200 松开链条分总成(3GR-FE)
注意:务必松开气缸组间的链条分总成。
• 拆下链条分总成。
e.使用10mm六角扳手拆下2号惰轮轴、张紧链轮总成和1号惰轮轴,见图1-201。
图1-201 拆下1号惰轮轴(3GR-FE)
f.拆下2个螺栓和1号链条振动阻尼器,见图1-202。
图1-202 拆下1号链的振动阻尼器(3GR-FE)
g.拆下2个2号链条振动阻尼器,见图1-203。
图1-203 拆下2号链的振动阻尼器(3GR-FE)
h.拆卸曲轴正时齿轮或链轮。
• 拆下曲轴正时齿轮或链轮。
• 从曲轴上拆下2个皮带轮定位键,见图1-204。
图1-204 拆下曲轴皮带轮(3GR-FE)
i.拆卸凸轮轴正时齿轮和2号链条(B1)。
• 如图1-205所示,推入2号链条张紧器总成的柱塞,并将直径为1.0mm(0.0394in)的销插入孔中,以将柱塞固定到位。
图1-205 拆下2号链张紧器(3GR-FE)
a—销;b—柱塞;c—推
• 使用SST固定各凸轮轴的六角部位,拧松凸轮轴正时齿轮总成和排气凸轮轴正时齿轮总成的螺栓,见图1-206。
图1-206 拧松凸轮轴正时齿轮螺栓(3GR-FE)
a—转动;b—固定
注意:不要拧松其他4个螺栓。如果4个螺栓中的任一螺栓松动,则用新的凸轮轴正时齿轮总成和/或排气凸轮轴正时齿轮总成更换。
• 将2个螺栓和凸轮轴正时齿轮总成连同2号链条一起拆下。
j.拆下螺栓和2号链条张紧器总成,见图1-207。
图1-207 拆下2号链张紧器(3GR-FE)
k.拆卸凸轮轴轴承盖(B1)。
• 检查并确认凸轮轴位于如图1-208所示部位。
图1-208 检查凸轮轴位置(3GR-FE)
a—锁销;b—前视图
• 按图1-209所示顺序,分步均匀地拧松并拆下8个轴承盖螺栓。
图1-209 拧下轴承盖螺栓(3GR-FE)
• 按图1-210所示顺序,分步均匀地拧松并拆下12个轴承盖螺栓。
图1-210 拆下轴承盖螺栓(3GR-FE)
注意:保持凸轮轴水平的同时均匀地拧松螺栓。
• 拆下5个凸轮轴轴承盖。
• 拆下凸轮轴和2号凸轮轴。
l.拆卸右侧凸轮轴壳分总成。
如图1-211所示,使用螺丝刀撬动气缸盖和右侧凸轮轴壳分总成之间的部位,以拆下右侧凸轮轴壳分总成。
图1-211 撬动气缸盖(3GR-FE)
注意:不要损坏气缸盖和右侧凸轮轴壳分总成的接触面。
提示:使用螺丝刀之前,请在螺丝刀头部缠上胶带。
m.拆卸凸轮轴正时齿轮和2号链条(B2)。
• 如图1-212所示,推入3号链条张紧器总成的柱塞,并将直径为1.0mm(0.0394in)的销插入孔中,以将柱塞固定到位。
图1-212 拆下2号链条(3GR-FE)
a—销;b—柱塞;c—推
• 如图1-213所示,使用SST固定各凸轮轴的六角部位,拧松凸轮轴正时齿轮总成和排气凸轮轴正时齿轮总成的螺栓。
图1-213 松开凸轮轴正时齿轮螺栓(3GR-FE)
a—转动;b—固定
注意:不要拧松其他4个螺栓。如果4个螺栓中的任一螺栓松动,则用新的凸轮轴正时齿轮总成和/或排气凸轮轴正时齿轮总成更换。
• 将2个螺栓和凸轮轴正时齿轮连同2号链条一起拆下。
n.拆卸3号链条张紧器总成,见图1-214。
图1-214 拆下3号链条张紧器(3GR-FE)
②正时链单元安装。
a.安装3号链条张紧器总成。
• 用螺栓安装3号链条张紧器总成,见图1-215,扭矩为21N·m(214kgf·cm,15ft·lbf)。
图1-215 安装3号链条张紧器(3GR-FE)
a—销;b—柱塞;c—推
• 推入张紧器的柱塞,并将直径为1.0mm(0.0394in)的销插入孔中,以将柱塞固定到位。
b.安装凸轮轴正时齿轮和2号链条(B2)。
• 如图1-216所示,使标记板(黄色)与凸轮轴正时齿轮总成和排气凸轮轴正时齿轮总成的正时标记对准。
图1-216 检查B2侧凸轮轴齿轮标记(3GR-FE)
a—正时标记;b—标记板(黄色)
• 在螺栓螺纹和螺栓座面上涂抹一薄层发动机机油。
• 使凸轮轴的锁销对准凸轮轴正时齿轮总成的销孔。在安装好2号链条分总成的情况下,安装凸轮轴正时齿轮总成和排气凸轮轴正时齿轮总成。
• 如图1-217所示使用SST固定各凸轮轴的六角部位,拧紧凸轮轴正时齿轮总成和排气凸轮轴正时齿轮总成的螺栓,扭矩为100N·m(1020kgf·cm,74ft·lbf)。
图1-217 拧紧B2侧凸轮轴齿轮螺栓(3GR-FE)
a—转动;b—固定
• 从3号链条张紧器总成上拆下销。
c.安装2号链条张紧器总成。
• 用螺栓安装2号链条张紧器总成,见图1-218,扭矩为21N·m(214kgf·cm,15ft·lbf)。
图1-218 安装2号链条张紧器(3GR-FE)
a—销;b—柱塞;c—推
• 推入2号链条张紧器总成的柱塞,并将直径为1.0mm(0.0394in)的销插入孔中,以将柱塞固定到位。
d.安装凸轮轴正时齿轮和2号链条(B1)。
• 如图1-219所示,使标记板(黄色)与凸轮轴正时齿轮总成和排气凸轮轴正时齿轮总成的正时标记对准。
图1-219 对准B1侧凸轮轴齿轮正时(3GR-FE)
a—正时标记;b—标记板(黄色)
• 在螺栓螺纹和螺栓座面上涂抹一薄层发动机机油。
• 使凸轮轴的锁销对准凸轮轴正时齿轮总成的销孔。在安装好2号链条分总成的情况下,安装凸轮轴正时齿轮总成和排气凸轮轴正时齿轮总成。
• 如图1-220所示使用SST固定各凸轮轴的六角部位,拧紧凸轮轴正时齿轮总成和排气凸轮轴正时齿轮总成的螺栓,扭矩为100N·m(1020kgf·cm,74ft·lbf)。
图1-220 紧固B1侧凸轮轴齿轮螺栓(3GR-FE)
a—转动;b—固定
• 从2号链条张紧器总成上拆下销。
e.用2个螺栓安装1号链条振动阻尼器,见图1-221,扭矩为22.5N·m(229kgf·cm,17ft·lbf)。
图1-221 安装1号链条振动阻尼器(3GR-FE)
f.安装2个2号链条振动阻尼器,见图1-222。
图1-222 安装2号链振动阻尼器(3GR-FE)
g.如图1-223所示,安装2个皮带轮定位键和曲轴正时齿轮或链轮。
图1-223 安装曲轴正时链轮(3GR-FE)
h.安装1号惰轮轴。
• 在1号惰轮轴的滑动面上涂抹一薄层发动机机油。
• 将1号惰轮轴的锁销对准气缸体的锁销槽的同时,暂时安装1号惰轮轴和带2号惰轮轴的张紧链轮总成,见图1-224。
图1-224 安装1号惰轮轴(3GR-FE)
注意:确保张紧链轮总成朝向正确的方向安装。
• 使用10mm六角扳手紧固2号惰轮轴,扭矩为60N·m(612kgf·cm,44ft·lbf)。
i.安装链条分总成。
• 如图1-225所示,对准标记板(橙色)和正时标记并安装链条分总成。
图1-225 安装链条(3GR-FE)
a—标记板(橙色);b—正时标记
• 不要将链条穿过曲轴,只需将其暂时放在曲轴上,见图1-226。
图1-226 将链条放在曲轴上(3GR-FE)
• 如图1-227所示,逆时针转动B1上的凸轮轴正时齿轮总成,以紧固气缸组间的链条。
图1-227 紧固气缸组间链条(3GR-FE)
a—重复使用张紧链轮时;b—标记;c—对准;d—链条板
注意:重复使用张紧链轮总成时,将链条板对准紧固气缸组之间链条时板的标记。
• 如图1-228所示,对准标记板(黄色)和正时标记,并将链条分总成安装到曲轴正时链轮上。
图1-228 安装链条到曲轴链轮上(3GR-FE)
a—标记板(黄色);b—正时标记
• 暂时安装皮带轮固定螺栓。
• 顺时针转动曲轴,以将其定位至右侧缸体孔径中心线,见图1-229。
图1-229 顺时针转动曲轴并定位(3GR-FE)
a—正时标记;b—中心线
j.安装链条张紧器导板。
k.安装1号链条张紧器总成。
• 顺时针转动张紧器挡片,并按图1-230所示推入张紧器的柱塞。
图1-230 设置1号链条张紧器(3GR-FE)
a—挡片;b—推
• 逆时针转动张紧器挡片,并将直径为1.27mm(0.0500in)的销插入挡片和张紧器的孔中,以将挡片固定到位。
• 用2个螺栓安装1号链条张紧器总成,见图1-231,扭矩为10N·m(102kgf·cm,7ft·lbf)。
图1-231 安装1号链条张紧器(3GR-FE)
• 从1号链条张紧器总成上拆下六角扳手。
l.检查气门正时。
• 检查凸轮轴正时标记。
注意:使视点与凸轮轴的中心和各凸轮轴正时齿轮上的正时标记成一条直线,以检查各正时标记。如果从其他视点检查正时标记,则气门正时看上去可能错位。
• 检查并确认各凸轮轴正时标记都安装到如图1-232所示位置。
图1-232 检查发动机凸轮轴正时(3GR-FE)
a—正时标记;b—视点
提示:对于进气凸轮轴,标记B、C和D在一条直线上时,见图1-233,务必检查标记A在正确的位置。如果从其他视点检查标记,则可能无法正确检查这些标记。
图1-233 进气凸轮轴标记三点一线(3GR-FE)
• 如果气门正时出现偏差,则重新安装正时链条。
• 拆下皮带轮固定螺栓。
m.安装曲轴前油封
n.安装发动机水泵总成。
如图1-234所示,用7个螺栓安装新衬垫和发动机水泵总成,扭矩为11N·m(112kgf·cm,8ft·lbf)。
图1-234 安装新衬垫和发动机水泵总成(3GR-FE)
➡—螺栓A;⇨—除螺栓A外
注意:重复使用前,确保在标示为A的螺栓上涂抹黏合剂1344,或如有必要,则用新的更换。
o.安装正时链条或正时皮带盖分总成。
p.用4个螺栓安装新衬垫和正时链条盖板,扭矩为9.0N·m(92kgf·cm,80in·lbf)。
(3)3.5L 2GR-FE发动机正时单元
①正时链单元拆卸。
a.将1号气缸设置到TDC/压缩。
• 暂时紧固皮带轮固定螺栓。
• 顺时针转动曲轴,以将右侧缸体孔径中心线(TDC/压缩)与曲轴转角信号盘上的正时标记对准,见图1-235。
图1-235 设定气缸1至TDC位置(2GR-FE)
• 如图1-236所示,检查并确认凸轮轴正时齿轮的正时标记与轴承盖的正时标记对准。如果没有对准,则顺时针转动曲轴1圈(360°),并如上所示对准正时标记。
图1-236 检查凸轮轴齿轮正时标记(2GR-FE)
b.拆卸1号链条张紧器总成。
• 向上移动挡片以松开锁,并将柱塞推入张紧器。
• 向下移动挡片以卡紧锁,并将直径为1.27mm(0.05in)的销插入挡片孔,见图1-237。
图1-237 设置1号链条张紧器(2GR-FE)
• 拆下2个螺栓和1号链条张紧器总成,见图1-238。
c.拆卸链条张紧器导板。
图1-238 拆下张紧器(2GR-FE)
d.拆卸链条分总成。
• 逆时针转动曲轴10°,以松开曲轴正时链轮链条,见图1-239。
图1-239 松开曲轴正时链轮链条(2GR-FE)
• 拆下皮带轮固定螺栓。
• 从曲轴正时链轮上拆下链条分总成,并将其放在曲轴上,见图1-240。
图1-240 旋转链条至曲轴上(2GR-FE)
• 如图1-241所示,顺时针旋转B1上的凸轮轴正时齿轮总成(约60°),并按图1-241所示进行固定。
图1-241 顺时针旋转B1上的凸轮轴正时齿轮(2GR-FE)
注意:务必松开气缸组间的链条分总成。
• 拆下链条分总成。
e.用10mm六角扳手拆下2号惰轮轴、张紧链轮总成和1号惰轮轴,见图1-242。
图1-242 拆下2号惰轮轴(2GR-FE)
f.拆下2个螺栓和1号链条振动阻尼器。
g.拆下2个2号链条振动阻尼器,见图1-243。
图1-243 拆下2号链条振动阻尼器(2GR-FE)
h.拆卸曲轴正时链轮。
• 从曲轴上拆下曲轴正时链轮。
• 从曲轴上拆下2个键,见图1-244。
图1-244 拆下曲轴链轮(2GR-FE)
i.拆卸凸轮轴正时齿轮和2号链条(B1)。
j.拆卸2号链条张紧器总成。
k.拆卸凸轮轴轴承盖(B1)。
l.拆卸凸轮轴。
m.拆卸2号凸轮轴。
n.拆卸右侧凸轮轴壳分总成。
o.拆卸凸轮轴正时齿轮和2号链条(B2)。
p.拆卸3号链条张紧器总成。
②正时链单元安装。
a.安装3号链条张紧器总成。
b.安装凸轮轴正时齿轮和2号链条(B2)。
c.安装2号链条张紧器总成。
d.安装凸轮轴正时齿轮和2号链条(B1)。
e.用2个螺栓安装1号链条振动阻尼器,扭矩为23N·m(230kgf·cm,17ft·lbf)。
f.安装2个2号链条振动阻尼器,见图1-245。
图1-245 安装2号链条振动阻尼器(2GR-FE)
g.如图1-246所示,安装2个键和曲轴正时链轮。
图1-246 安装曲轴正时链轮(2GR-FE)
h.安装张紧链轮总成。
• 在1号惰轮轴的旋转表面上涂抹一薄层发动机机油。
• 使1号惰轮轴的锁销与气缸体的锁销槽对准的同时,暂时安装1号惰轮轴和带2号惰轮轴的张紧链轮。
注意:惰轮的安装位置。
提示:检查并确认1号和2号惰轮轴上无异物。
• 如图1-247所示,用10mm六角扳手紧固2号惰轮轴,扭矩为60N·m(612kgf·cm,44ft·lbf)。
图1-247 安装张紧链轮总成(2GR-FE)
提示:安装张紧链轮总成后,检查并确认张紧链轮运转平稳。
i.安装链条分总成。
• 如图1-248所示,对准标记板和正时标记,并安装链条。
图1-248 对准标记板和正时标记(2GR-FE)
提示:凸轮轴标记板为橙色。
• 不要将链条穿过曲轴,只需暂时将其放在曲轴上。
• 如图1-249所示,逆时针转动B1上的凸轮轴正时齿轮总成,以紧固气缸组间的链条。
图1-249 紧固气缸组间链条(2GR-FE)
注意:重复使用张紧链轮总成时,将链条板与其原来所在位置的标记对准,以紧固气缸组间的链条。
• 如图1-250所示,对准标记板和正时标记,并将链条安装到曲轴正时链轮上。
图1-250 对准曲轴正时标记(2GR-FE)
提示:曲轴标记板为黄色。
• 暂时紧固皮带轮固定螺栓。
• 如图1-251所示,顺时针转动曲轴,将其定位至右侧缸体孔径中心线(TDC/压缩)位置。
图1-251 顺时针转动曲轴并定位(2GR-FE)
j.安装链条张紧器导板。
• 安装链条张紧器导板。
• 检查并确认各凸轮轴正时标记位于如图1-252所示部位。
图1-252 检查凸轮轴正时标记(2GR-FE)
提示:对于进气凸轮轴,务必在标记B、C和D位于同一直线处时检查标记A。如果从其他任何观察点检查标记,则不能正确检查。
• 如果气门正时错位,则重新安装正时链条。
• 拆下皮带轮固定螺栓。
(4)4.0L 1GR-FE发动机正时单元
①正时链单元拆卸。
a.将1号气缸压缩设置到TDC/压缩。
• 使用曲轴皮带轮固定螺栓,转动曲轴使曲轴定位键对准气缸体正时线,见图1-253。
图1-253 设置1号气缸到TDC位置(1GR-FE)
• 检查并确认凸轮轴正时齿轮的正时标记对准轴承盖的正时标记,如图1-254所示。
图1-254 检查凸轮轴正时标记位置(1GR-FE)
如果没有对准,则转动曲轴1圈(360°),使上述正时标记对准。
b.拆卸1号链条张紧器总成。
注意:在拆下链条张紧器后,切勿转动曲轴。
在拆下链条张紧器后转动凸轮轴时,先从TDC逆时针转动曲轴40°。
• 如图1-255所示,向上转动张紧器挡片时,将链条张紧器推入柱塞中。
图1-255 设置张紧器(1GR-FE)
• 当向下转动张紧器挡片时,将一个3.5mm(0.138in)的杆插入挡片和张紧器孔,以固定挡片。
• 拆下2个螺栓,然后拆下链条张紧器。
c.拆卸链条张紧器导板。
d.使用10mm六角扳手拆下2号惰轮轴、1号惰轮和1号惰轮轴,见图1-256。
图1-256 拆卸1号惰轮(1GR-FE)
e.拆下2个2号链条振动阻尼器。
f.拆卸链条分总成。
②正时链单元安装。
a.安装链条张紧器导板。
b.安装1号链条张紧器总成。
• 如图1-257所示,顺时针转动张紧器挡片时,将张紧器推入柱塞中。
图1-257 设置张紧器(1GR-FE)
• 当逆时针转动张紧器挡片时,将一个35mm(0.138in)的杆插入挡片和张紧器孔,以固定挡片。
• 用2个螺栓安装链条张紧器,扭矩为10N·m(102kgf·cm,7.4ft·lbf)。
c.安装链条分总成。
• 将1号气缸设置到TDC/压缩。
对准凸轮轴正时齿轮和轴承盖的正时标记,见图1-258。
图1-258 检查凸轮轴齿轮正时标记位置(1GR-FE)
使用曲轴皮带轮固定螺栓,转动曲轴使曲轴定位键对准气缸体正时线,见图1-259。
图1-259 使曲轴定位键对准气缸体正时线(1GR-FE)
• 将黄色链条标记对准曲轴正时链条的正时标记,见图1-260。
图1-260 对准曲轴正时标记(1GR-FE)
• 将橙色链条标记对准凸轮轴正时齿轮的正时标记,并安装链条,见图1-261。
图1-261 对准凸轮轴链轮正时标记(1GR-FE)
d.安装2个2号链条振动阻尼器。
e.安装1号惰轮轴。
• 在1号惰轮轴的旋转表面上涂抹一薄层发动机机油。
• 使1号惰轮轴的锁销对准气缸体的锁销槽的同时,暂时安装1号惰轮轴和2号惰轮轴,见图1-262。
图1-262 安装1号惰轮轴(1GR-FE)
注意:正确定位惰轮轴。
• 用10mm六角扳手紧固2号惰轮轴,扭矩为60N·m(612kgf·cm,44ft·lbf)。
• 从链条张紧器上拆下杆。
f.安装正时齿轮箱或正时链条箱油封。
g.安装正时链条或正时皮带盖分总成。
• 清除所有旧密封胶(FIPG)涂料。
提示:切勿将机油滴在正时链条盖、气缸盖和气缸体的接触表面。
• 如图1-263所示,将一个新的O形圈安装到气缸盖B2上。
图1-263 安装新的O形圈(1GR-FE)
• 在图1-264中所示的4个部位上涂抹一条连续的密封胶[直径为3~4mm(0.12~0.16in)]。
图1-264 涂抹密封胶(1GR-FE)
密封胶为丰田原厂黑密封胶、ThreeBond1207B或同等产品。
• 在安装链条盖前,保持图1-265所示的气缸体和气缸盖之间的密封表面没有机油。
图1-265 不能有机油的部位(1GR-FE)
• 如图1-266所示,在正时链条盖上涂抹一条连续的密封胶[直径为3~4mm(0.12~0.16in)]。
图1-266 密封胶涂抹规范(1GR-FE)
对于水泵部件,密封胶为丰田原厂密封胶1282B、THREEBOND1282B或同等产品。对于其他部件,密封胶为丰田原厂黑密封胶、ThreeBond1207B或同等产品。
注意:涂抹密封胶后3min内安装正时链条盖。必须在安装的15min内紧固正时链条盖螺栓和螺母。否则,必须清除密封胶并重新涂抹。切勿在图1-266中所示的A部位涂抹密封胶。
• 将机油泵主动转子的键槽与曲轴正时齿轮的矩形部件对准,并将正时链条盖滑动到位,见图1-267。
图1-267 安装机油泵主动转子(1GR-FE)
• 用24个螺栓和2个螺母安装正时链条盖,分几个步骤均匀地紧固螺栓和螺母,见图1-268,扭矩为23N·m(235kgf·cm,17ft·lbf)。
图1-268 安装正时链室盖罩(1GR-FE)
注意:不要在正时链条盖密封线以外罩住链条和导板。
各螺栓的长度为A[25mm(0.98in)]、B[55mm(2.17in)]。
(5)4.3L 3UZ-FE发动机正时单元
①正时带单元拆卸。
• 如果重复使用皮带,需检查正时皮带上的安装标记。如图1-269所示,通过转动曲轴,检查正时皮带上是否有3个安装标记。
图1-269 检查正时带上的安装标记(3UZ-FE)
如果安装标记已经消失,则在拆下每个零件前,在正时皮带上标记上新安装标记。
• 将1号气缸设定在大约50°BTDC/压缩。
使用曲轴扭转减震器螺栓,转动曲轴,以对准曲轴正时皮带轮和油泵体的正时标记,见图1-270。
图1-270 对准曲轴皮带轮与油泵体上的正时(3UZ-FE)
如图1-271所示,检查凸轮轴正时皮带轮的正时标记与正时皮带板的正时标记是否对准。如果没有对准,转动曲轴1周(360°)。
图1-271 检查凸轮轴正时轮上标记(3UZ-FE)
如图1-272所示,用曲轴减震器螺栓,逆时针转动曲轴大约45°。
图1-272 逆时针转动曲轴大约45°(3UZ-FE)
注意:正时皮带卸下后的曲轴减震器必须在正确的角度,以避免在后面的步骤中被损坏。
• 交替松开2个螺栓,然后拆除2个螺栓、皮带张紧轮和防尘套。
• 如图1-273所示,用SST[SST09960-10010(09962-01000,09963-00350)]逆时针略微转动凸轮轴正时皮带轮(RH列),以放松凸轮轴正时皮带轮(RH列)和曲轴正时皮带轮之间的张力。
图1-273 用专用工具放松正时带张力(3UZ-FE)
• 将皮带从1号正时皮带惰轮上断开,并拆除皮带。
②正时带单元安装。
a.安装正时皮带。
• 检查1号和2号皮带惰轮。
目视检查惰轮的密封部分是否有机油渗漏,见图1-274。如果发现漏油,则更换惰轮。
图1-274 检查惰轮密封部位(3UZ-FE)
除去每个皮带轮上的机油和水渍,保持这些零件清洁。
注意:只擦拭皮带轮,不要在皮带轮上使用清洗剂。
使皮带上的朝前标记(箭头)朝前。
将皮带连接到曲轴正时皮带轮上,将皮带上的安装标记与曲轴正时皮带轮上的正时标记对准。
将皮带连接到2号惰轮。
将皮带连接到凸轮轴正时皮带轮(LH列),将皮带上的安装标记与曲轴正时皮带轮上的正时标记对准。
将皮带连接到水泵皮带轮上。
将皮带连接到凸轮轴正时皮带轮(RH列),将皮带上的安装标记与曲轴正时皮带轮上的正时标记对准,见图1-275。
图1-275 对准皮带上的正时标记(3UZ-FE)
将正时皮带连接到1号惰轮。
• 设定皮带张紧轮。
用压力器以981~9807N(100~1000kgf,220~2205lbf)的力将推杆慢慢压入。
将推杆和壳体的孔对准,将一把1.27mm六角扳手穿过孔,以保持推杆的设定位置,见图1-276。
图1-276 设定张紧轮(3UZ-FE)
释放压力器。
将防尘套安装在皮带张紧轮上。
• 安装皮带张紧轮。
用2个螺栓暂时安装皮带张紧轮。
交替拧紧2个螺栓,扭矩为26N·m(265kgf·cm,19ft·lbf)。
用钳子从皮带张紧轮上拆下1.27mm六角扳手,见图1-277。
图1-277 安装张紧轮(3UZ-FE)
• 检查气门正时。
如图1-278所示,用曲轴扭转减震器螺栓,缓慢地将曲轴正时皮带轮从上止点到上止点转动2圈。
图1-278 缓慢转动曲轴(3UZ-FE)
注意:务必顺时针转动曲轴皮带轮。
如图1-279所示,检查各皮带轮与正时标记是否对准。如果皮带轮和正时标记没有对准,拆下皮带并重新安装。
图1-279 检查皮带轮与正时标记是否对准(3UZ-FE)
拆卸曲轴扭转减震器螺栓。
b.安装1号曲轴位置传感器齿板。
如图1-280所示,安装传感器板。注意安装方向。
图1-280 安装传感器齿板(3UZ-FE)
(6)4.6L 1UR-FE发动机正时单元
①正时链单元拆卸步骤。
a.将1号气缸设置到上止点/压缩。
• 暂时紧固皮带轮固定螺栓。
• 如图1-281所示,顺时针旋转曲轴,使曲轴正时齿轮上的正时标记对准凸轮轴正时齿轮。
图1-281 检查正时标记(1UR-FE)
提示:如果正时标记没有对准凸轮轴正时齿轮,则再次顺时针旋转曲轴以将其对准。
b.拆下1号链条张紧器总成(列1)。
• 向上移动挡片以释放锁扣,并将柱塞深深推入张紧器。
• 向下移动挡片以卡紧锁扣,并将六角扳手插入挡片孔,见图1-282。
图1-282 设置张紧器(1UR-FE)
• 拆下2个螺栓、链条张紧器和衬垫,见图1-283。
图1-283 拆下张紧器(1UR-FE)
c.拆下链条张紧器导板(列1)。
d.如图1-284所示,拆下2个螺栓和1号链条振动阻尼器(列1)。
图1-284 拆下振动阻尼器(1UR-FE)
e.拆下链条分总成(列1)。
• 推下3号链条张紧器时,将ϕ1.0mm(0.039in)的销插入孔中以将其固定,见图1-285。
图1-285 固定3号链条张紧器(1UR-FE)
• 用12mm六角扳手固定凸轮轴的六角部位,见图1-286。
图1-286 拆下链条张紧器(1UR-FE)
• 拆下2个螺栓和链条张紧器。
f.拆下链条张紧器导板(列2)。
g.拆下2个螺栓和1号链条振动阻尼器(列2),见图1-287。
图1-287 拆下1号链条振动阻尼器(1UR-FE)
• 拉起2号链条张紧器时,将ϕ1.0mm(0.039in)的销插入孔中以将其固定,见图1-288。
图1-288 设置2号张紧器(1UR-FE)
• 如图1-289所示,用12mm六角扳手固定凸轮轴的六角部位并拧松螺栓。
图1-289 拧松凸轮轴螺栓(1UR-FE)
注意:不要让扳手损坏气缸盖,不要拆解凸轮轴正时齿轮。
• 用扳手固定凸轮轴的六角部位并拧松螺栓,见图1-290。
图1-290 拧松排气凸轮轴螺栓(1UR-FE)
注意:不要让扳手损坏气缸盖。
• 拆下2个螺栓。1号和2号链条仍然与齿轮连接时,拆下凸轮轴正时齿轮总成、排气凸轮轴正时齿轮总成和曲轴正时链轮。
• 从齿轮上拆下1号和2号链条。
h.拆下2个螺栓和链条张紧器,见图1-291。
图1-291 拆下链条张紧器(1UR-FE)
②发动机正时链单元安装步骤。
a.安装2号链条张紧器总成。
• 用2个螺栓安装链条张紧器,扭矩为10N·m(102kgf·cm,7ft·lbf)。
• 拉起2号链条张紧器时,将ϕ1.0mm(0.039in)的销插入孔中以将其固定,见图1-292。
图1-292 安装2号链条张紧器(1UR-FE)
b.安装链条分总成(列2)。
• 如图1-293所示,将1号链条的橙色标记板和凸轮轴正时齿轮的正时标记对准,并将链条连接到齿轮上。
图1-293 对准正时标记(1UR-FE)
• 如图1-294所示,将1号链条的橙色标记板和曲轴正时齿轮的正时标记对准,并将链条连接到齿轮上。
图1-294 对准曲轴正时标记(1UR-FE)
• 如图1-295所示,将2号链条标记板(黄色)和凸轮轴正时齿轮总成、排气凸轮轴正时齿轮总成的正时标记对准,并将2号链条连接到齿轮上。
图1-295 对准凸轮轴正时标记(1UR-FE)
提示:将曲轴正时齿轮和排气凸轮轴齿轮总成安装到已连接到齿轮的1号和2号链条上。
• 将曲轴正时齿轮安装到曲轴上。
• 对准并连接1号凸轮轴的锁销和凸轮轴正时齿轮总成的销孔。
• 用2号凸轮轴的六角部位将2号凸轮轴的锁销和排气凸轮轴正时齿轮总成的销孔对准并连接。
• 从2号链条张紧器上拆下销。
c.安装1号链条振动阻尼器(列2)。
用2个螺栓安装振动阻尼器,见图1-296,扭矩为21N·m(214kgf·cm,15ft·lbf)。
图1-296 安装1号链振动阻尼器(1UR-FE)
d.安装链条张紧器导板(列2)。
提示:如果因链条的张力而无法安装链条张紧器导板,则用凸轮轴的六角部位松开链条后再进行安装。
e.安装1号链条张紧器总成(列2)。
• 向上移动挡片以释放锁扣,并将柱塞深深推入张紧器。
• 向下移动挡片以卡紧锁扣,并将六角扳手插入挡片孔,见图1-297。
图1-297 设置张紧器(1UR-FE)
• 用2个螺栓安装链条张紧器,见图1-298,扭矩为10N·m(102kgf·cm,7ft·lbf)。
图1-298 安装链条张紧器(1UR-FE)
• 从链条张紧器上拆下六角扳手。
f.安装3号链条张紧器总成。
• 用2个螺栓安装链条张紧器,扭矩为10N·m(102kgf·cm,7ft·lbf)。
• 推下2号链条张紧器时,将ϕ1.0mm(0.039in)的销插入孔中以将其固定,见图1-299。
图1-299 安装3号链条张紧器(1UR-FE)
g.安装链条分总成(列1)。
• 如图1-300所示,将1号链条的橙色标记板和凸轮轴正时齿轮的正时标记对准,并将链条连接到齿轮上。
图1-300 对准凸轮轴齿轮正时标记(1UR-FE)
• 如图1-301所示,将1号链条的橙色标记板和曲轴正时齿轮的正时标记对准,并将链条连接到齿轮上。
图1-301 对准曲轴正时标记(1UR-FE)
• 如图1-302所示,将2号链条标记板(黄色)和凸轮轴正时齿轮总成、排气凸轮轴正时齿轮总成的正时标记对准,并将2号链条连接到齿轮上。
图1-302 对准凸轮轴正时标高(1UR-FE)
提示:将曲轴正时齿轮和排气凸轮轴齿轮总成安装到已连接到齿轮的1号和2号链条上。
• 将曲轴正时齿轮安装到曲轴上。
• 对准并连接3号凸轮轴的锁销和凸轮轴正时齿轮总成的销孔。
• 用4号凸轮轴的六角部位将4号凸轮轴的锁销和排气凸轮轴正时齿轮总成的销孔对准并连接。
如果因1号链条的松动而使齿轮正时标记变位,则用凸轮轴的六角部位固定3号凸轮轴,直到将1号链条张紧器安装完为止。
• 从2号链条张紧器上拆下销。
h.安装链条张紧器导板(列1)。
提示:如果因链条的张力而无法安装链条张紧器导板,则用凸轮轴的六角部位松开链条并安装链条张紧器。
i.安装1号链条张紧器总成(列1)。
• 向上移动挡片以释放锁扣,并将柱塞深深推入张紧器。
• 向下移动挡片以卡紧锁扣,并将六角扳手插入挡片孔,见图1-303。
图1-303 设置1号链张紧器(1UR-FE)
• 用2个螺栓安装新衬垫和链条张紧器,见图1-304,扭矩为10N·m(102kgf·cm,7ft·lbf)。
图1-304 安装张紧器(1UR-FE)
j.安装1号链条振动阻尼器(列1)。
• 用2个螺栓安装振动阻尼器,见图1-305,扭矩为21N·m(214kgf·cm,15ft·lbf)。
图1-305 安装1号链振动阻尼器(1UR-FE)
• 从1号链条张紧器上拆下六角扳手。
k.紧固凸轮轴正时齿轮总成。
• 列1:用扳手固定3号凸轮轴的六角部位。如图1-306所示,用12mm六角套筒扳手、1个新螺栓紧固凸轮轴正时齿轮总成,扭矩为79N·m(806kgf·cm,58ft·lbf)。用扳手固定4号凸轮轴的六角部位,并用螺栓紧固排气凸轮轴正时齿轮总成,见图1-307,扭矩为100N·m(1020kgf·cm,74ft·lbf)。
图1-306 紧固凸轮轴正时齿轮总成(1UR-FE)
图1-307 紧固排气凸轮轴正时齿轮总成(1UR-FE)
• 列2:用扳手固定1号凸轮轴的六角部位。如图1-308所示,用12mm六角套筒扳手、1个新螺栓紧固凸轮轴正时齿轮总成,扭矩为79N·m(806kgf·cm,58ft·lbf)。如图1-309所示,用扳手固定2号凸轮轴的六角部位,并用螺栓紧固排气凸轮轴正时齿轮总成,扭矩为100N·m(1020kgf·cm,74ft·lbf)。
图1-308 紧固凸轮轴正时齿轮(1UR-FE)
图1-309 紧固排气凸轮轴正时齿轮总成(1UR-FE)
l.检查1号气缸是否设置到上止点/压缩。
• 暂时安装曲轴皮带轮螺栓。
• 顺时针旋转曲轴,检查并确认曲轴正时齿轮和凸轮轴正时齿轮上的正时标记,如图1-310所示。
图1-310 检查1号气缸是否设置到上止点(1UR-FE)
• 拆下曲轴皮带轮螺栓。
m.安装正时链条盖分总成。
(7)5.0L 2UR-FE发动机正时单元
该发动机正时链单元结构与拆装维修和1UR-FE发动机相同。
1.2.4 发动机维修数据
(1)3GR-FE发动机维修数据
①维修数据。
a.发动机维修数据见表1-18。
表1-18 发动机维修数据(3GR-FE)
b.发动机单元维修数据见表1-19。
表1-19 发动机单元维修数据(3GR-FE)
c.气缸盖维修数据见表1-20。
表1-20 气缸盖维修数据(3GR-FE)
d.气缸体维修数据见表1-21。
表1-21 气缸体维修数据(3GR-FE)
②扭矩标准。
a.凸轮轴扭矩标准见表1-22。
表1-22 凸轮轴扭矩标准(3GR-FE)
b.气缸盖衬垫扭矩标准见表1-23。
表1-23 气缸盖衬垫扭矩标准(3GR-FE)
c.曲轴前油封扭矩标准见表1-24。
表1-24 曲轴前油封扭矩标准(3GR-FE)
d.曲轴后油封扭矩标准见表1-25。
表1-25 曲轴后油封扭矩标准(3GR-FE)
e.发动机总成扭矩标准见表1-26。
表1-26 发动机总成扭矩标准(3GR-FE)
f.发动机单元扭矩标准见表1-27。
表1-27 发动机单元扭矩标准(3GR-FE)
g.气缸盖扭矩标准见表1-28。
表1-28 气缸盖扭矩标准(3GR-FE)
h.气缸体扭矩标准见表1-29。
表1-29 气缸体扭矩标准(3GR-FE)
(2)2GR-FE发动机检修数据
①检修数据。
a.发动机检修数据见表1-30。
表1-30 发动机检修数据(2GR-FE)
b.发动机单元检修数据见表1-31。
表1-31 发动机单元检修数据(2GR-FE)
c.气缸盖检修数据见表1-32。
表1-32 气缸盖检修数据(2GR-FE)
d.气缸体检修数据见表1-33。
表1-33 气缸体检修数据(2GR-FE)
②扭矩规范。
a.凸轮轴扭矩规范见表1-34。
表1-34 凸轮轴扭矩规范(2GR-FE)
b.曲轴前油封扭矩规范见表1-35。
表1-35 曲轴前油封扭矩规范(2GR-FE)
c.曲轴后油封扭矩规范见表1-36。
表1-36 曲轴后油封扭矩规范(2GR-FE)
d.发动机总成扭矩规范见表1-37。
表1-37 发动机总成扭矩规范(2GR-FE)
e.发动机单元扭矩规范见表1-38。
表1-38 发动机单元扭矩规范(2GR-FE)
f.气缸盖扭矩规范见表1-39。
表1-39 气缸盖扭矩规范(2GR-FE)
g.气缸体扭矩规范见表1-40。
表1-40 气缸体扭矩规范(2GR-FE)
(3)1GR-FE发动机检修数据
①1GR-FE发动机检测数据见表1-41。
表1-41 发动机检测数据(1GR-FE)
②1GR-FE发动机扭矩规格见表1-42。
表1-42 扭矩规格(1GR-FE)