柴油發動機與汽油發動機之間，雖然只相差一字，實際在構造和原理上卻有很大區別。柴油發動機以其自身特點具備很多優勢：如高扭矩，出色的經濟性，極強的耐用性。在大型車輛和越野車上，這些優勢是汽油發動機很難具備的。故而很多越野愛好者對其青睞有加。

　　傳統柴油發動機由于功率小，震動大，低溫點火困難，污染嚴重，體形笨重等問題，使它只能被使用在一些大型車輛和少數越野車身上。然而隨著技術的發展，這些難題都被相繼攻克。如今，柴油發動機已經被廣泛應用在各種車型上。接下來，我們就為大家深入解析，柴油發動機最杰出的代表之一,豐田D4D。（感謝e族網友“譚木匠”在論壇帖中精彩的發言和熱情幫助）

　　關于D4D

　　D4D是豐田一種柴油發動機的技術稱謂，不是發動機的型號。D4D的全稱是：Direct Injection 4Stroke Diesel Engine，意思是直接噴射的4沖程柴油發動機，在柴油發動機種類中，屬于Common Rail Diesel Engine，也就是高壓共軌柴油發動機技術。

　　豐田D4D發動機有很多種型號，如裝配在LC200及澳洲版LC7系上的柴油發動機，型號是1VD-FTV；裝配在LC150上的D4D柴油發動機的型號是：1KD-FTV；豐田全系多款柴油車應用的都是D4D發動機，以LC200上的1VD-FTV為例。

　　豐田1VDFTV引擎是豐田生產的制造的第一款V8柴油發動機。這是32氣門雙頂置凸輪軸高壓共軌燃油噴射和一個或兩個可變幾何渦輪增壓器構成的。2007年3月在澳大利亞首次使用了這臺發動機的單渦輪增壓版，裝配到70系列的陸地巡洋艦車型。澳洲大陸是此版本的引擎在全球可用的唯一市場。雙渦輪增壓版在2007年9月第一次使用,裝配在LC200系列的陸地巡洋艦車型上，在不同的全球市場中都是可用的。

　　發動機型號:1VD-FTV

　　類型:V8雙頂置凸輪軸32氣門中冷渦輪增壓柴油

　　排量:4,461cc(272cuin)

　　壓縮比:16.8:1

　　缸徑(mm):86x96

　　燃油系統:高壓共軌直接噴射

　　最大功率:單渦輪:151kW(202hp)@3400rpm;

　　雙渦輪:195kW(261hp)at3400rpm

　　最大扭矩:單渦輪:430N·m(317ft·lb)@1200-3200rpm;

　　雙渦輪:650N·m(479ft·lb)@1600-2600rpm

　　綜合油耗(ADR81/02combined):單渦輪:11.9l/100km(23.7mpg-imp;19.8mpg-US);

　　雙渦輪:10.3l/100km(27.4mpg-imp;22.8mpg-US)

　　D4D柴油發動機技術

　　關于豐田的D4D柴油發動機的高壓共軌直噴、電控、中冷、渦輪增壓等技術，下面來一一介紹。

　　共軌直噴技術概述

　　共軌直噴技術是指高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成的閉環系統中，將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式，由高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過對公共供油管內的油壓實現精確控制，使高壓油管壓力大小與發動機的轉速無關，可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發動機轉速的變化，因此也就減少了傳統柴油機的缺陷。ECU控制噴油器的噴油量，噴油量大小取決于燃油軌（公共供油管）壓力和電磁閥開啟時間的長短。

　　要解決柴油發動機震動噪音大的問題，就必須將其最主要的根源問題解決。前面說過，柴油發動機震動噪音大，主要是因為爆震和機械式油泵，前者與精準控制噴油量有關，后者則直接與油泵本身有關，于是用電子泵取代機械泵便成為一種必然。這種電子泵的結構與活塞往復式的機械泵不同，它是靠渦輪葉片的旋轉來將燃油泵入燃燒室的，電子泵工作原理與汽油泵類似，但強度和產生的壓力要大得多。高壓共軌技術普通的柴油發動機每個噴油器要對應一個油泵，這也是產生噪音的根源之一。

　　D4D采用共軌技術，達到只用一個油泵就可以實現整個發動機的供油。共軌技術與汽油發動機上的多點電噴類似，在一根“共軌”上安裝四個(對應四缸發動機)噴油器，然后有一個油泵向“共軌”中供油。而噴油器的開啟和關閉，則是靠電腦來控制的，這個原理與電噴汽油發動機類似。這樣一來，由于機械泵產生的噪音就杜絕掉了。電子泵的供油壓力要比機械泵大得多，這使得缸內直噴得以實現。我們在了解到汽油發動機缸內直噴技術的時候，常常會說到這項技術源自柴油發動機，而事實上，直接在缸內噴射的柴油發動機只有在實現電子泵以后才真正得以實現。這也是因為柴油發動機的壓縮比很高，壓縮沖程的壓力比汽油發動機大很多，這需要超高的噴油壓力，這在之前的機械泵是無法實現的。

　　總體來說,D4D的直噴共軌技術是靠一臺電子泵帶動整個發動機的供油，簡化了結構；供油壓力不再隨發動機轉數而變化，實現了對噴油的精確控制；同時相比機械泵，大幅度降低了噪音；由于供油系統能產生更大的壓力，實現了缸內直噴加強了經濟性和動力性。

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　　電控技術

　　傳統柴油發動機的噴油器是被動工作的，也就是油泵在有壓力的時候，就會因壓力而將柴油噴入汽缸。這種完全由油泵控制的噴油過程。自然無法實現電腦控制噴油，這種方式從某種程度上說，和采用化油器的汽油發動機類似，因為它們都無法實現對于噴油量的精確控制。而D4D采用的噴油器是靠電磁閥控制的，噴油正時和噴油量，都可以由電磁閥根據ECU發出的指令來精確控制，這就好比汽油發動機的電噴技術一般。不僅如此，D4D發動機還可以實現柴油發動機的閉環控制，這在之前的柴油發動機是不存在的。氧傳感器等傳感部件將尾氣情況反饋給ECU，從而可以根據尾氣判斷燃燒狀況，進而進一步調整供油濃度，實現混合氣的充分燃燒。

　　這種精準的供油控制，再加上電子泵產生高壓下的噴油壓力，使得發動機缸內產生的強大渦流可以使霧狀柴油與空氣充分混合，這樣一來可以最大程度地減小爆燃的幾率。這種綜合技術的采用，從根本上大大降低了柴油發動機的震動和噪音。

　　簡單來說，柴油機的電控技術和汽油機的電噴技術類似。是通過各方面的電子監控，實現對發動機運轉的精準控制。相較傳統柴油機，有了飛躍式的進步。

　　渦輪增壓技術

　　D4D的另一項技術則是渦輪增壓，這種技術現在已經被廣泛運用在許多汽油發動機上，但實際上它在柴油發動機上采用的意義要比汽油發動機大得多。柴油的抗爆性遠高于汽油發動機，這使得渦輪增壓技術最大的問題得以很好地解決，那就是被壓縮的空氣更容易引起爆燃。在柴油發動機上配備渦輪增壓技術，可以讓發動機的工作效率進一步提升。被壓縮的混合氣在汽缸內的濃度比自然吸氣的發動機要大得多，再加上伴隨的高溫高壓，這些混合氣可以得到進一步的充分燃燒，從而獲得更大的升功率和排放更少的有害氣體。

　　增壓中冷技術就是當渦輪增壓器將新鮮空氣壓縮經中段冷卻器冷卻，然后經進氣歧管、進氣門流至汽缸燃燒室。有效的中冷技術可使增壓溫度下降到50℃以下，有助于減少廢氣的排放和提高燃油經濟性。

　　渦輪增壓技術非常適合柴油發動機，汽油發動機在渦輪增壓技術上極難克服的難題正是柴油發動機的優勢所在。柴油發動機讓渦輪可以發揮最大作用，吸入足夠多的空氣以混合柴油。使柴油機功率大幅度增加，同時減少油耗和污染。

　　D4D柴油發動機的優勢

　　通過這些新技術的采用，使得D4D成為一款非常適合豪華SUV使用的柴油發動機。雖然它的震動噪音仍然會比同技術含量的汽油發動機大一些，但是通過好的平衡技術、發動機減震技術以及發動機艙的隔音降噪技術，在實際駕駛采用這種柴油發動機車型的時候，基本上感覺不到與汽油發動機明顯的區別。

　　在性能方面與汽油發動機越來越接近的同時，D4D這種柴油發動機依然很好地保留了柴油發動機的特有優勢。柴油發動機得益于超高的壓縮比，從而可以獲得比汽油發動機更高的燃燒效率，最直接的好處就是可以有效降低燃油消耗。同等動力條件的柴油發動機，可以比汽油發動機節省30%以上的燃油消耗。

　　D4D發動機缸體采用氧化鑄鐵材料達到長期耐用性。缸頭是輕質鋁合金，發動機缸體是鑄鐵合金。雙頂置凸輪軸驅動的齒形帶可自動平穩、更安靜的運行，最大能保證150000公里行駛里程無需更換，大大降低了使用成本。先進的廢氣循環裝置（EGR）可以降低氮氧化物排放量。步進電機閥可以更精確地控制總量并通過廢氣再循環冷卻水的使用降低了廢氣的溫度，最大程度的進行了再循環。雙催化器裝置進一步降低了NOx等有害物質的排放。

　　轉換器安裝在排氣歧管，使用薄壁襯底，使氧化催化劑可以更快加熱，這樣確保即使廢氣在低溫時也能釋放出清潔氣體。豐田工程師利用先進的計算機分析（有限元方法）研究整個車體的噪音和震動。將其減至最低。通過重塑后部表面，最佳定位缸梁并改進缸壁厚度，發動機缸體已被大大強化。這些措施不僅降低噪音，也使發動機更經久耐用。空氣濾清器增大了尺寸以減少空氣進氣噪聲，在排氣端，在水落管與主排氣口之間加入了一個小球用于減少振動。

　　其他有害氣體的排放方面，D4D柴油發動機則具備明顯的優勢，特別是歐洲日益嚴酷的二氧化碳排放問題，D4D柴油發動機可以比汽油發動機減少近45%，這可是非常可觀的數據。這種讓人最為頭痛的溫室氣體，是無法通過其他回收裝置解決的，也是歐洲環保法規對于這一項排放要求越來越嚴苛的主要原因。

　　D4D柴油發動機一路發展至今，既克服了柴油發動機的眾多缺陷，又以其高扭矩，高可靠性，高燃油經濟性，低污染的種種優勢，被廣泛應用在豐田各類車型上。同時由于非常適用于越野車型，甚至被一些越野車迷奉為“神器”，也就不足為奇了。

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　　關于D4DV8車型的問題匯總

　　1、中國國內銷售的D4DV8柴油4500為什么沒有高配的版本？

　　2、D4DV8柴油4500的車型，海關不再允許進口了，是真的嗎？

　　3、國內有沒有D4DV8的LC76或LC78銷售？

　　4、現在國內銷售的中東版D4DV8柴油4500車型，手續是什么情況？能夠正常掛牌嗎？

　　1、中國國內銷售的D4DV8柴油4500為什么沒有高配的版本？豐田汽車公司是從2007年開始在LC200車型上裝配D4DV8的柴油發動機。豐田LC200柴油4500主要向澳洲、歐洲、非洲和中東地區出口。澳洲大陸因為是右舵國家，因此不再討論。中東地區的客戶主要將LC200當做工具車使用，所以中東地區的豐田授權經銷商一般不訂VXR也就是高配版本的柴油4500。因此，中東版的柴油4500配置一般都是GXR或更低的GX或G的配置。豐田出口到非洲及歐洲的柴油4500都有VXR也就是高配的配置。但歐洲VXR版本的柴油4500之所以沒有公司愿意進口，主要有兩個原因：一是歐元匯率高，綜合成本高；二是歐版的車型代碼與中東版的車型代碼不一樣，如果向海關申請歐版的車型代碼，辦理手續時間長，且有通不過的風險。非洲版的VXR柴油4500，本來很適合。2010年就有進口商曾經從埃及進口了15臺VXR版本的柴油4500，這批車2011年之前就已經全部銷售了。從2011年開始，整個非洲大陸政局不穩，而且越來越嚴重，進口風險太大，所以也就沒有進口商從非洲進口了。

　　2、D4DV8柴油4500的車型，海關不再允許進口了，是真的嗎？豐田D4DV8柴油4500不能進口的官方文件不是海關簽發的，是商檢局于2012年11月中旬簽發的，的確不再允許進口了。原因文件上沒有說明。現在銷售的車輛應該都是2012年11月中旬之前報好關的車輛，或者，在2012年11月之前做好通關單但沒有報關的車輛。這種符合規定可以正常銷售的柴油4500，目前全國的存貨應該不會超過25輛。

　　3、國內有沒有D4DV8的LC76或LC78銷售？豐田LC7系列車型上裝備的D4DV8柴油發動機是單渦輪增壓的，目前配備該種發動機的7系車型，豐田只向澳洲大陸供貨。澳洲大陸是右舵的地區，因此，國內是不可能有D4DV8任何版本的7系車型。

　　4、現在國內銷售的中東版D4DV8柴油4500車型，手續是什么情況？能夠正常掛牌嗎？國內銷售的所有中東版的車型，大貿手續只有兩種情況：一種簡稱小3C，實際就是用改裝車的名義進口的車輛。手續除了常規必須提供的關單、商檢單、發票以外，還應向用戶提供“車輛一致性證書”；另外一種簡稱小批量，實際是通過“國家免于強制性產品認證的”程序進行海關申報的。使用汽車生產廠商的商標及產品名稱。手續除了常規的關單、商檢單、發票以外，還應向用戶提供“小批量檢測報告”。小批量與小3C都是大貿手續的進口車。國內現在銷售的D4DV8柴油4500基本上都是小批量的手續。小3C手續的車是否能順利掛牌取決于關單、商檢單及一致性證書上的商品名稱，該商品名稱如果在當地車管所有備案，上牌應該沒問題。小批量手續的車，只要檢測報告沒有問題，應該在全國都能上牌。有一種方法可以驗證小批量手續的車是否正常。可以查詢“公安部交通管理局車輛管理處”的電話，將自己的車輛的VIN碼也就是車架號報給他們，該機構會核實車輛手續的合法性，并協調當地車管所正常上牌。該機構是全國各地車管所的行政管理單位。

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