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【d4s】技术男刨根问底 十问十答带你全面了解丰田D-4S

丰田的D-4S已经出来了,但无论是海外版搭载的雷克萨斯GS350还是丰田GT86,对我们普通消费者来说都太远了,LFA更不用说超越肩膀的象牙塔尖端产物了。(阿尔伯特爱因斯坦)(美国)。

但随着第七代凯美瑞中期改款升级换代,D-4S技术全面进驻凯美瑞2.0,这项丰田先进的发动机技术终于可以以相对平民化的定位普及开来。既然如此,笔者就为大家做一出自问自答,带大家科普一下这套亮点技术。

Q1:像TID、TSI等缸内直喷技术的缩写,都很容易从它们英文名理解它们的中文名,双燃油喷射系统D-4S怎么看都拆不出一句高端的英文?

D-4S也是有故事的。D-4表示缸内喷射四冲程发动机,S表示“Superior version”升级版。其实丰田在1996年就开发出了燃油缸内直喷系统,代号D-4。2005年在D-4的基础上与歧管喷射技术进行整合,开发出了缸内喷射与歧管喷射相结合的D-4S系统,并且搭载在雷克萨斯GS350车型上,D-4S技术就此诞生。所以D-4S可以理解为四冲程发动机缸内直喷升级版。

Q2:听上去很高端的样子,你先解释一下它的工作原理是怎么样的好不好,为什么要用两套喷油系统?

D-4S相较于常规的缸内直喷,多增加了一组歧管喷射喷油嘴,相当于拥有两套喷油系统。两套喷油系统,就可以互补不足,发挥各自所长。歧管喷射则在高负荷高转速下雾化及混合效率不及缸内直喷,而缸内直喷系统在冷启动时的油气混合效果却不如歧管喷射,热机速度慢。D4-S双喷射系统则根据缸内喷射和歧管喷射两种供油方式的优缺点,扬长避短。冷启动/怠速/低负荷使用单歧管喷射,中等负荷两套喷射系统协同工作,高负荷下则由缸内喷射完全接管。可以这样理解,歧管喷射是慢跑,低负荷和耐力突出;缸内直喷是冲刺,讲求爆发力。发动机需要面对复杂多变的工况,就好比我们在踢一场球赛,既需要耐力,也需要爆发力。如果只有耐力或者爆发力,都不是一个表现全面的足球运动员。

Q3:这么说D-4S保留了歧管喷射,D-4S双喷射系统的技术含量是不是不如纯缸内直喷?

也许有人会将双喷射系统D-4S,理解成歧管喷射和缸内直喷之间的一种过渡产物,从而觉得D-4S技术含量不如纯缸内喷射。其实D-4S的发展史恰好说明了这个问题,先有缸内喷射系统D-4,再有升级版D-4S。所以应该说双喷射系统是纯歧管喷射或纯缸内喷射的进化形态。和缸内直喷相比,D-4S更好地解决了热机时间长、进气道以及活塞顶部积碳的问题,而且歧管喷射和缸内喷射的混合喷射模式,可以调配出两种不同浓度的油气混合物,恰好实现了目前大部分缸内喷射技术不能很好实现,或者直接被阉割的分层燃烧,而分层燃烧正正是省油的最根本机理。而且从调校难度来说,两套喷射系统也比单套喷射系统的技术要求更高。就算不说技术含量高低,两条腿走路肯定比一条腿走路更高效。

顺带一提,被公认为缸内直喷技术最成熟的大众,为了满足欧6排放标准,也在2014年开发出了新一代的TFSI系统,和D-4S原理相同的双喷射燃油系统,丰田早在2005年就已经明白了这一点。上面这张图就是EA888系列1.8TFSI歧管喷射加缸内喷射的结构示意图。

Q4:既然有两套喷油系统,那么是不是要费多一倍的油?

8前速自动变速箱的车型,极速也不见得是4前速车型的两倍啊。要真是多花一倍的油,这么反人类的设计早就像恐龙一样灭绝了。两套燃油喷射系统,它们达到的效果是各司其职,各自在各自擅长的领域工作,而不是机械式的简单叠加,所以其调校匹配的难度要比单套喷射系统更高,D-4S用一个额外的ECU来控制其直喷系统。

Q5:和其他缸内直喷系统相比,D-4S没点优势怎么对得起一台四缸发动机有八个喷油嘴呢?

正如前面所说的,缸内直喷系统“跑起来”的优势是很明显的,但在“跑起来”之外,它也有自己的先天不足。首先是低负荷的油气混合效率,缸内喷射是靠压缩行程进行时空气被压缩产生的涡流,在极短时间内与喷油嘴喷出的细化燃油颗粒进行混合,但怠速热机、低负荷时,压缩行程时空气流速相对较低,混合的效率就低;第二,缸内喷射相当于将喷油嘴的位置从进气道移到了气缸内,取消了燃油在进气道的润洗效果,结果就是进气道积碳,从而造成发动机效能下降;第三,其工作特点决定了缸内直喷在低负荷下氮氧化物排放,较歧管喷射更多。

D-4S发挥了缸内直喷优点的同时,保留了歧管喷射喷油嘴,在缸内直喷工作效果不良的工况下由歧管喷射介入,较好地解决进气道积碳、热机慢、减少氮氧化物排放等问题,并且在中低负荷下通过双喷射实现了分层燃烧,进一步提升燃油利用效率。

Q6:我好像懂了不少了,感觉可以和小伙伴们侃两句了,那么它实际用起来感觉是不是杠杠的?

D-4S技术对于发动机性能的提升是显而易见的,123KW的功率和199Nm的扭矩,前者比往款2.0发动机提升了14%,扭矩也有5%的增幅,但由于汽油的利用效率提升了,厂方公布的综合工况油耗反而比之前降低了20%。对于它的实际驾驶感受,笔者摘录一段同事阿庆对新凯美瑞2.0L的试驾感受,借花献佛:凯美瑞2.0L的动力明显比老款更好了,最明显的感觉是从低转到中高转,每个转速区间的发力感都不错,均匀感非常好,不再有前段凌厉而后段乏力的情况发生。

Q7:这种好东西为什么只是装在2.0发动机上面而不是2.5?

首先,D-4S技术在四缸发动机里面,是在NX以及皇冠/汉兰达改款后将采用的2.0T发动机,以及凯美瑞的2.0自然进气发动机。由于这两款发动机都属于丰田发动机的AR族系,并且都是2.0的排量,既然这套技术已经在2.0T发动机上有使用,和2.5发动机相比,应用在2.0,硬件方面的通用性会更好。第二点,笔者特地找厂家寻找答案,他们回答:“2.5车型将继续搭载的2.5L AR发动机,通过双VVT-i可变气门正时技术,并配合ACIS智能谐波增压进气系统,实现顶级的动力和节能效果,能适应中国的城市路况,完全能够满足国内顾客对中高级车动力的需求。”也就是说,至少要保持这种状态较长一段时间。

Q8:既然这款发动机这么好,还有其他车型会装配吗?

这个问题笔者也询问过厂方,厂方的答案当然是打太极了,把未来产品计划透露给笔者,说的和听的还有写出来的都得被和谐。笔者认为,考虑到生产成本、性能与整车的匹配度,就短时期来说,搭载D-4S技术的6AR-FSE发动机和新凯美瑞这一组合,是广汽丰田车型阵营里面的最合理的,极有可能是一段时间里面的唯一选择,独家尊享哟亲。

Q9:最担心也最揪心的问题来了,D-4S对油品的适应性如何?

中国汽油油品已经是老生常吐槽的问题了,甚至说这是不少新发动机技术的黑洞也不过分。有鉴于此,以往丰田对于引入D-4S这项技术是持审慎态度的。当丰田决定把D-4S带给中国消费者,那就表示丰田觉得现在的各方面条件是没问题的。厂家说了,这台发动机在中国是以92号汽油来做标定的,请放心使用。

Q10:它需要用更贵的机油吗?保养会不会变得不同?

一如丰田以往的稳当产品策略,他们官方就称,其日常保养和机油使用,跟原来的2.0发动机完全一样。发动机的保修政策同样维持原来的标准。文/新车评网

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