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其实早就问世了，但无论是海外版搭载的雷克萨斯GS350还是丰田GT86，对于我们一般消费者来说都过于遥远，更莫说LFA这种比肩超跑的象牙塔尖产物。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。