从致炫赛车出发 看丰田D-4S发展简史

新车评的致炫赛车在2014年度的跨年赛事里更换了丰田的另一款发动机，从前1.6的4ZR-FE退下火线，换上了1.8的2ZR-FE。此前1.6的4ZR已经被改装到了200匹马力，那种出弯开始加速，转速上升的气势，还真有点本田B系列红顶发动机的味道。当然现在的1.8发动机更不赖，虽然最大马力也是200匹左右，但凭借更饱满的扭矩输出，直路尾速比1.6多了5公里。丰田的发动机从来只是给人可靠、平庸的印象，其实经过深度改装，它们还是能成为赛车场上颇具竞争力的武器的。想想看，丰田近些年已经绝少推出小排量高性能发动机了。说到丰田最近几年的高性能发动机，2UR-FSE、FA20、8AR-FTS，它们的共同点就是使用了D-4S双喷射系统。如果为某一项值得再三推荐的技术，写一些文字，就算是充值文的话，那么接下来就是一篇约稿，但我尽量写得有营养一点，相信大家还是会有收获的。

正如我上一篇文章所说，丰田D-4S喷射系统和传统的纯缸内喷油相比，并非不先进，反而更有前瞻性。通过歧管喷油嘴的引进，它解决了传统缸内喷油系统进气道积碳、热机效率低、对直喷喷油嘴流量要求高的问题。这套2005年就确立下来的低负载歧管喷射、中等负载混合喷射、高负载缸内喷射三种模式相结合的方式，也于近年成为欧洲车厂未来缸内直喷技术发展的方向。

遥想D-4喷油系统问世的1998年以前，在此之前还只有三菱和日产两家日本厂商发布了它们的“近现代”缸内直喷发动机。所谓近现代，是相对五六十年代那一轮喷油技术革新潮的一些“过渡”产物而言的。1902年法国人Leon Levavasseur做出了汽油缸内直喷的雏形。而在上世纪五六十年代，那时候刚好是化油器的发展已经颇为成熟，但也因此遭遇到了燃油经济性和动力性能的瓶颈，有见及此，独立发明家和车厂，各方都在寻找比化油器性能更加优秀的供油方式。而当时技术已经相对成熟，并且在燃油经济性方面表现优异的柴油机，就进入了很多内燃机发明家大咖的法眼。汽油柴油都是油，将柴油机的泵体及共轨改造，令汽油也能实现缸内直喷，这不是就是研发成本较低、出成品更快的方法吗？的确大思路是可行的，但使用纯机械式的系统完成喷油，再使用纯机械式系统完成点火，一套需要精确调校的燃烧方式却使用粗放的方法来实现，其结果可想而知，当时哪有什么电控系统啊。

所以以电子控制喷油以及点火为分水岭，日系品牌反而是“近现代”缸内直喷技术的先行者。日系车厂在电子行业飞速发展的八十年代初，还是很热衷于尝试在车子身上使用新发明的电子技术的。想想看战神Skyline GT-R R32，日产的电控四驱系统ATTESA E-TS、后轮转向系统HICAS，丰田的液晶仪表、本田的主动式后轮转向系统，还有全球第一套搭载在车上的导航系统等等，正是日系车对汽车电子化频频示好的标志。1996年，三菱在戈蓝车型上搭载了4G93发动机的缸内燃油喷射版，不过这套缸内直喷系统却没达到省油的预期，反而非常费油。1997年，日产也在当家的VQ家族V6发动机里发展出了VQ30DD缸内直喷汽油发动机，配给了Leopard，1999年VQ25DD也问世，2.5L排量可输出215匹马力，升功率86匹。丰田则是在1998年通过NZ以及SZ系列的小排量发动机向世人介绍自己的直喷技术D-4，2001年销往欧洲的Avensis搭载了1AZ-FSE发动机。2005年，丰田将D-4系统进行了改良，歧管喷射-缸内喷射双喷射系统的D-4S系统，它的载体是2GR-FSE发动机，也就是美版GS350的心脏。

然而三十年河东三十年河西，缸内直喷技术比日本车厂稍晚了一点实现量产的欧系品牌，踏入2010年之后，成为了将缸内直喷技术发扬光大的主力军，强大的技术储备还是属于当初发明缸内直喷的欧洲车厂们。欧洲学术界对发动机燃烧过程的基础研究，通常是几个汽车厂商一起出科研经费，几个大学一起合作，例如汉堡大学、科隆大学等顶级学府机构负责出成果，一般是基础燃烧方向，然后这些可以说是集众家之所长的科研成果，就可以反过来反哺汽车厂商，促进量产车的技术升级。这样大规模的技术革新，结果就是让欧系车厂的缸内直喷发动机在世界各地大行其道，随随便便掰掰手指头也能罗列一大堆，要不是手指头不够用的话。

丰田这段时间在思考人生吗？它在思考中国的汽油啥时候能和发达国家靠拢一下。 D-4的升级版，也就是在纯直喷基础上再增加了歧管喷射的新一代直喷技术D-4S，在2005年就已经问世了，但它对中国市场却是敬而远之，一直到十年后的今天它才鼓起勇气和大家见面。大家众所周知的原因不外乎油品。直喷技术的精髓在于稀薄燃烧，而稀薄燃烧时产生的氮氧化物，以及硫化物，却是三元催化器的毒药，它们会腐蚀三元催化器，而且污染大气。中国的进口石油来源是科威特、伊朗等国家，这些国家盛产价格较低，但含硫量比较高的原油，在提炼过程中两桶油也没能把它们分离干净。而2015年D-4S能够和中国消费者见面，并非因为中国汽油变好了，而是因为6AR-FSE发动机搭载了成功令体积紧凑化的新型水冷EGR（废气再循环）系统，它能增加废气循环量，减少因为稀薄燃烧而产生的氮氧化物以及硫化物，对三元催化器的腐蚀，也令排放更加洁净。等了十年，等来了一套水冷EGR，解决了排放问题，D-4S终于能够名正言顺地登陆国内。

说丰田十年磨一剑有点太吹捧，这十年里面D-4S的进步根本不能用“磨”字来形容，应该比擦的幅度还要再小一点。它就是等来了关键性技术，突破了一直以来的壁垒，顺便通过现地化降低了成本，再趁着广丰第七代凯美瑞中期改款的东风，乘风而来。