丰田2GR发动机系列于2004年进行开发和生产，这个发动机的定位可以说是2JZ发动机和1MZ-FEV6的继承者。
这个发动机被广泛用于雷克萨斯，皇冠系列以及部分丰田中高档车型身上，同样这款闻名世界的发动机也被Lotus所相中，并将其作为自家的御用引擎。
2GR发动机有着3.5L的排量和轻量化的全铝架构，正是这些特点让他成为了轻量化架构的必备之选，而且它强大的动力输出和平顺性受到了众多汽车爱好者的追捧。
毫无疑问地说，丰田的2GR发动机和日产的VQ37发动机绝对能竞争世界上最强量产自然吸气发动机的头衔，他们的强大之处不仅仅是其自身强大的性能，而且寿命和耐用性也相当强悍，并且改装方案繁多，在其他技术上的应用性也非常的广泛(如机械增压，混合动力)。
丰田2GR有六个版本，其中最为广泛使用的就是2GR-FE。
2GR发动机在某种程度上与1GR非常相似，但与1GR不同，2GR的发动机设计是为横置纵置布局而设计的，而1GR则是专门为坦途，Tacoma，陆地巡洋舰这些越野车型而打造的。
丰田2GR-FE采用开盖式铝合金铸造缸体，缸体材料中铸有带刺铸铁缸套，丰田通过这些不规则的表面增加了铝制气缸体和缸套之间的附着力。
发动机的气缸组的开角是60度。2GR-FE的缸径为94毫米，活塞行程为83毫米，排量为3.5升。
另外丰田在气缸孔之间设计了冷却液流动通道，可以使发动机更均匀更全面的进行散热，这个设计也沿用到了后来的8GR机型。
缸体上有一个锻钢曲轴，并且带有四个轴颈和五个平衡杆，并使用了铝轴承的锻造连杆。曲轴轴承由铝制成，这个和连杆上的轴承是一样。
衬套表面有一些微小的槽道，他能优化汽油间隙距离太近的问题，有助于降低发动机振动的频率，减少爆震的发生，而且可以显着提高发动机的冷启动性能。
丰田为了减轻2GR的重量，连杆和连帽都采用了高强度钢和无螺母型塑料紧固螺栓制成。
2GR的铝制活塞裙部带有树脂涂层，这些涂层的目的是减少活塞的摩擦，顶部活塞环带氧化铝涂层，大大的提高了活塞的耐磨性。
活塞顶与1GR一样，采用锥形挤压设计，可以减少发动机爆震的同时提高发动机的热效率。
挤压角的目的是为了改善气流，增强火焰的传播能力，并促进漩涡的出现，使汽油能进行更彻底的燃烧。
缸体分别利用缸体左右两侧的活塞喷油嘴来加强润滑度，并且同时调节活塞的温度。
气缸盖由三个东西组成，分别是气门盖、凸轮轴壳体总成和气缸盖总成，以上三个零件都是由铝合金制成，这能大大的减轻他的重量，并且丰田在2GR的所有版本中都配备DualVVT-i可变正时气门。
2GR还带有铸铁制成的双顶置链驱动凸轮轴，主正时链驱动进气凸轮轴，进气凸轮轴通过副链条引导排气凸轮轴完成工作
该发动机还在气缸盖和气缸组之间配备了钢压定型气缸盖垫片，并且在垫圈的气缸孔周围也使用了垫片，以提高耐用性和发动机的密封性能。
气门由滚柱摇臂驱动，内置滚针轴承和独特的凸轮设计，与之前1GR的传统无垫片挺杆类型相比，2GR追加了气门升程，它能有效地减少了凸轮轴和滚子摇臂之间的摩擦。同时，丰田还增加了整体气缸盖高度，以适应更高的滚柱摇杆系统。
2GR-FE有一个塑料可变长度进气歧管，由声学控制感应系统驱动，该系统根据转速选择合适的进气控制阀打开和关闭长度，这个设计也被沿用到后来的8GR中。
2GR-FSE与2GR-FE类似，配备直喷系统，但是他的压缩比更高，能达到11.8，它是专门用于纵置平台的。
它于2006年开始投产，刚生产并立即得到沃德的认可，并于2006年至2009年连续五年都入选了世界最佳发动机榜单。
它在6,400RPM时可以爆发出316HP的马力，在4,800RPM时可以爆发出280lb-ft的扭矩。
2GR-FSE发动机主要用于丰田车系的高档车型，他的定位要高于FE版本，搭载的车型包括Crown车系还有他的小弟MarkX，以及他的北美同胞表兄弟IS、GS、RC。
FSE版本结合了丰田的D-4S双喷射燃油系统。该系统可以将传统的歧气管喷射与直喷相结合，就是我们传统理解的混合喷射，双喷射。
直喷虽然可以降低了进气温度，并且有助于提高性能并降低发动机爆震的概率，但他也并不是十全十美的，但他无法解决背部的积碳问题，并且对油品的要求相当高，而且会更加耗油。
歧管喷射虽然动力性能表现没有这么好，但是它实现燃油供给量的精确控制，减少积碳，减少排放，提高经济性，并且能使用更差的汽油(如因为油品问题而诞生的中国特供的5GR引擎)。
D4S技术可以把两者的优点结合，并摒弃掉双方的缺点，但是这需要电脑控制程序足够优秀。
对2GR-FSE来说是一件好事，因为这样，才使得他的热效率一跃成为自然吸气发动机的顶级梯队。
并且丰田还为这款发动机推出了一种新型燃油喷射器，可帮助空气和燃油混合物提高动力和效率。
这是由于直接喷射器的双涡管喷射模式垂直于活塞行程，混合气会广泛分散在气缸中，这不仅有助于空气-燃料混合物的生成，还可以改善排放。
2GR-FXE发动机，于2010年生产，主要用于混合动力型车型，这套动力系统只搭配在丰田高端车型的顶配版本。
它的压缩比相对FSE增加到了12.5，在6,000RPM时能爆发249HP，在4,800RPM时扭矩能爆发234lb-ft。
而对于LexusGS450h，ToyotaCrownMajesta，ToyotaCrownHybrid也另外生产了一款压缩比可以达到13.0的发动机。
普通版本即搭载在LexusRX450h，2010ToyotaHighlanderHybrid。
2GR-FXE应用车型
2GR-FKS是2GR-FSE的D-4S系统与2UR-GSE和8AR-FTS发动机中使用的阿特金森循环的结合体，与2GR-FXS一样，它也可以进行混合喷射。
在Tacoma版本中，该发动机在6,000RPM时能爆发的功率为278HP，在4,600RPM时能爆发的扭矩为265lb-ft。
雷克萨斯RX350在6,300RPM时能爆发的功率为295HP，在4,700RPM时的扭矩为267lb-ft。
雷克萨斯IS350和GS350在6,600RPM和280lb-ft扭矩下可爆发311HP。
另外2GR-FE发动机有四个增压车型：CrownAthlete(TRD版本以及警用版本)，TRDAurion、LotusExigeS和LotusEvoraS。这款发动机也被称为2GR-FZE。
这是除了8GR以外，2GR最强的性能版本
引擎调整、升级
如果您想升级机械增压，自改diy玩法如下
首先你要购买压缩比为12的活塞，并且需要搭配高性能的凸轮轴，另外要追加进气口加强散热，移植头段并且要进行抛光，换一个竞技三元头段，改一个性能排气系统，并且需要调整ECU，这种方法最多可以去到330HP左右。
另一种选择是购买TRD或HKS增压器套件(国内能搞到HKS的)通过这种方法大概可以到360HP。如果你觉得360马力还不够，您可以选择配备更强大的增压器，500cc燃油喷射器，压缩比为9.0的活塞和ECU升级来将增压压力增加到最大点，这样大概能有400HP左右。
与其他发动机一样，2GR也不能说完全没有维护的问题。
以下是可能是你会遇到的一些常见问题：
首先是漏油，在2GR发动机中，漏油一般是和VVT-i润滑系统中的油管有关，并且在如果你的车是2010年之前的丰田车型，那这个毛病是普遍存在的。
VVT-i管由铁和橡胶软管制成，并且是供油的，我们都知道橡胶可能会磨损，这就是漏油的根本原因。
2010年以后，丰田已经解决了这个问题，他们选择用金属软管替换了橡胶软管，目前已经没有再出现漏油的问题。
另一个需要考虑的问题是来自发动机的噪音，这个问题包括1GR，2GR，3GR，4GR，5GR都有，就是平时说的VVTI异响。
这个问题一般是因为惰轮造成的，您可以听到发动机舱发出吱吱声。惰轮位于两个盖板之间，皮带轮外侧的板连接到发动机，里面的板是就是根本原因，如果要消除异响，就需要把板拆出来重新安装。
最后是水泵故障。1GR也有这个问题，考虑到它涉及冷却液循环，这个问题对发动机的危害比较大，因为水泵的磨损是难以避免的，尤其高发在2010年之前的旧丰田车。如果泵出现故障，应该立即进行处理，以避免由于缺乏冷却液流动而导致机头过热，最后出现爆缸。
2GR发动机确实是世界上技术先进、省油且性能强大的发动机，并且在自吸发动机中，从性能，以及技术应用各方面来说，他是当之无愧的霸主。
然而，由于一些不可避免的问题，它的可靠性显然没有想象中那么友好。
这款发动机赢得了沃德最佳发动机奖，并且是连续几年，而且被大量运用到丰田的中高档车型中。
只要有适当的保养和维护，这台发动机的可靠性还是很强的。
但是他对机油的要求非常的高，而且需要用到高辛烷值的汽油，油泵水泵也要经常更换，他很强，但是养起来的成本也很贵，特别是FSE版本，他的养护成本不会比B58，M256这些发动机便宜。
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