翻山越野

标题: 柴油普拉多150技术汇总 [打印本页]

作者: 出去兜兜 时间: 2014-12-25 21:35
标题: 柴油普拉多150技术汇总
买进丰田普拉多柴油板150已经有1年多的时间了，人也懒了，已经跑了近5万公里，到现在还没有做过用车报告，实在愧对各位

尤其是lizyang同学

   先做个简单介绍吧：

   车型： LAND CRUISER PRADO 150  简称LC150

   发动机：1KD-FTV  4缸 D4D柴油发动机高压共轨、缸内直喷

   最大功率：127KW/166P

   最大扭矩：410NM/ 3400RMP

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照片也是到今天才拍的

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还好昨天刚洗过车

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丰田的机舱实在太杂乱了

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看上去实在对不起这个车价

作者: 出去兜兜 时间: 2014-12-25 21:39
柴油发动机与汽油发动机之间，虽然只相差一字，实际在构造和原理上却有很大区别。柴油发动机以其自身特点具备很多优势：如高扭矩，出色的经济性，极强的耐用性。在大型车辆和越野车上，这些优势是汽油发动机很难具备的。故而很多越野爱好者对其青睐有加。

传统柴油发动机由于功率小，震动大，低温点火困难，污染严重，体形笨重等问题，使它只能被使用在一些大型车辆和少数越野车身上。然而随着技术的发展，这些难题都被相继攻克。如今，柴油发动机已经被广泛应用在各种车型上。接下来，我们就为大家深入解析，柴油发动机最杰出的代表之一,丰田D4D。（感谢e族网友“谭木匠”在论坛帖中精彩的发言和热情帮助）

关于D4D

D4D是丰田一种柴油发动机的技术称谓，不是发动机的型号。D4D的全称是：Direct Injection 4Stroke Diesel Engine，意思是直接喷射的4冲程柴油发动机，在柴油发动机种类中，属于Common Rail Diesel Engine，也就是高压共轨柴油发动机技术。

丰田D4D发动机有很多种型号，如装配在LC200及澳洲版LC7系上的柴油发动机，型号是1VD-FTV；装配在LC150上的D4D柴油发动机的型号是：1KD-FTV；丰田全系多款柴油车应用的都是D4D发动机，以LC200上的1VD-FTV为例。

丰田1VDFTV引擎是丰田生产的制造的第一款V8柴油发动机。这是32气门双顶置凸轮轴高压共轨燃油喷射和一个或两个可变几何涡轮增压器构成的。2007年3月在澳大利亚首次使用了这台发动机的单涡轮增压版，装配到70系列的陆地巡洋舰车型。澳洲大陆是此版本的引擎在全球可用的唯一市场。双涡轮增压版在2007年9月第一次使用,装配在LC200系列的陆地巡洋舰车型上，在不同的全球市场中都是可用的。

发动机型号:1VD-FTV

类型:V8双顶置凸轮轴32气门中冷涡轮增压柴油

排量:4,461cc(272cuin)

压缩比:16.8:1

缸径(mm):86x96

燃油系统:高压共轨直接喷射

最大功率:单涡轮:151kW(202hp)@3400rpm;

            双涡轮:195kW(261hp)at3400rpm

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

            双涡轮:650N·m(479ft·lb)@1600-2600rpm

综合油耗(ADR81/02combined):单涡轮:11.9l/100km(23.7mpg-imp;19.8mpg-US);

                                                   双涡轮:10.3l/100km(27.4mpg-imp;22.8mpg-US)

D4D柴油发动机技术

关于丰田的D4D柴油发动机的高压共轨直喷、电控、中冷、涡轮增压等技术，下面来一一介绍。

共轨直喷技术概述

共轨直喷技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式，由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于燃油轨（公共供油管）压力和电磁阀开启时间的长短。

要解决柴油发动机震动噪音大的问题，就必须将其最主要的根源问题解决。前面说过，柴油发动机震动噪音大，主要是因为爆震和机械式油泵，前者与精准控制喷油量有关，后者则直接与油泵本身有关，于是用电子泵取代机械泵便成为一种必然。这种电子泵的结构与活塞往复式的机械泵不同，它是靠涡轮叶片的旋转来将燃油泵入燃烧室的，电子泵工作原理与汽油泵类似，但强度和产生的压力要大得多。高压共轨技术普通的柴油发动机每个喷油器要对应一个油泵，这也是产生噪音的根源之一。

D4D采用共轨技术，达到只用一个油泵就可以实现整个发动机的供油。共轨技术与汽油发动机上的多点电喷类似，在一根“共轨”上安装四个(对应四缸发动机)喷油器，然后有一个油泵向“共轨”中供油。而喷油器的开启和关闭，则是靠电脑来控制的，这个原理与电喷汽油发动机类似。这样一来，由于机械泵产生的噪音就杜绝掉了。电子泵的供油压力要比机械泵大得多，这使得缸内直喷得以实现。我们在了解到汽油发动机缸内直喷技术的时候，常常会说到这项技术源自柴油发动机，而事实上，直接在缸内喷射的柴油发动机只有在实现电子泵以后才真正得以实现。这也是因为柴油发动机的压缩比很高，压缩冲程的压力比汽油发动机大很多，这需要超高的喷油压力，这在之前的机械泵是无法实现的。

总体来说,D4D的直喷共轨技术是靠一台电子泵带动整个发动机的供油，简化了结构；供油压力不再随发动机转数而变化，实现了对喷油的精确控制；同时相比机械泵，大幅度降低了噪音；由于供油系统能产生更大的压力，实现了缸内直喷加强了经济性和动力性。

作者: 出去兜兜 时间: 2014-12-25 21:43
下面再引用偏别人写的汽油和柴油普拉多的对比文章：
普拉多兄弟之争

　　谁是最好的

　　柴油还是汽油

　　燃油启示录

　　普拉多汽油版 vs. 柴油版

　　是汽油还是柴油？对于这个一直困扰我们的老大难问题，我们已经有了新看法。

　　买哪个？汽油版还是柴油版？我打赌很多人在购买四驱车时都会为这个问题犯难，无论你要买的是新车还是二手车。

　　我们想了又想，谈了又谈，关于汽油和柴油对决的话题，在杂志内部大概比任何其他汽车媒体都要争论得热烈。

　　这曾经不难选择。汽油发动机在公路上的性能超强，而柴油发动机则更倾向于在丛林中大显身手。但时代在进步，最近我们耳闻目睹的柴油发动机从性能到精致程度方面的改观，都该让我们将老观念撇到九霄云外。

　　这些进步起初只在一些高端欧洲产柴油四驱车上有所显现，但现在，愈加严格的排放标准促使新柴油技术向更大众化的品牌波及开来。

　　拿丰田普拉多D4D的1KD-FTV发动机来说。它就是新柴油技术的证明，同时也是一位几近完美的候选人，它在大众心中的认可程度和性价比足以令其在汽油对手面前高举胜利的旗帜。

　　说到“几近完美”，你可能会站出来争辩说1KD-FTV的单位功率根本比不上那些欧洲产品。但话说回来，普拉多V6汽油发动机在功率方面也同样没资格逞英雄。

　　既然话题跑到这里，我们就拿丰田说说事儿。丰田的工程师们深知，要这么一个2000多公斤的大家伙既能上路跑又能越野跳，操纵灵活性、耐久性、经济性和精致程度要比直白的性能参数更值得优先考虑。(这种思维模式或许可以解释为何如今丰田能够成为世界顶尖的汽车制造商。)

　　点点滴滴

　　不管他们的调校效果如何，普拉多的两台发动机在科技含量方面都不算前卫。3.0升四缸涡轮柴油发动机是普拉多第一款双凸轮柴油发动机，它配备的电控燃油喷射系统可以通过一个高压共轨系统在每个冲程中进行多次喷油。这是现代柴油发动机强大性能的秘诀之一，此技术还能带来精确的控制水平、出色的燃油效率以及相对清洁的尾气排放。D4D兵器库里的另一件法宝就是它的可变几何涡轮增压器，它和供油系统一样采用电子控制。通过改变涡轮叶片的倾斜度使排气压力(即使很低)得到高效利用，以增大进气压力——从而减少涡轮延迟。

　　1KD-FTV可在转速为3400转/分时输出127千瓦的最大功率，而它高达410牛·米的峰值扭矩从1600转/分起即可获得，并能一直持续到2800转/分。

作者: 出去兜兜 时间: 2014-12-25 21:44
在零部件设计方面，4.0升V6汽油版发动机十分现代，诸如方形凸轮结构，电传线控系统和电控无级可变(可变角度50度)进气正时。它的最大功率为179千瓦(5200转/分)，最大扭矩为376牛·米(3800转/分)。

　　参加测试的两辆普拉多同为GXL规格，同样选配了五挡自动变速箱。其中那辆柴油车(也是我们的长期测试车)加装了前防撞架以及其他多项附件，重量有少许增加，可能对车体空气动力学特性有些负面影响。

　　测试的程序很简单。就是并排驾驶这两辆车通过各种路段的考验，包括各种好坏路况和需要四轮驱动的路段，速度不用很快，我们则要在沿途记录车辆在操控性、性能、噪音、发动机与自动变速箱的配合情况方面的表现，最后也是最重要的，要精确测量二者的油耗。

　　首先，站在两辆车旁，让它们怠速运转，你很容易就能分辨出哪一辆是柴油的。柴油发动机的噼里啪啦声和汽油发动机的嗡嗡声在各显歌喉。在驾驶室里听柴油机的声音要小一些，但还是很明显的，相比而言V6要安静得多。

　　车辆走起来后，柴油发动机仍然更吵一点，显得比平顺、安静的汽油V6粗犷了那么一点。但随着车速提高，风噪和路面噪音就逐渐掩盖了两辆车的噪音差别。

　　很快我们注意到，从低转速到中速范围，柴油发动机显得活泼轻快，而汽油发动机则在转速达到3400转/分或更高时更有优势。

　　我们并非在讨论谁更适合于短程加速赛——那里谁的转速高谁就能获胜，我们需要关注的是它们的日常行驶性能，比如谁能够更好地完成过弯加速和超车，谁应对大小山坡的能力更强之类的。

　　这样的差别会直接影响到两台发动机产生功率和扭矩的方式。虽然功率和扭矩是发动机输出能力的两个单独的衡量单位，但其实他们的关系是密不可分的：功率就是扭矩和发动机转速(它不是常数，它随部件类型的不同而变)的乘积。

　　柴油发动机在低转速下能输出较大的扭矩，这意味着它具有充沛的低转速功率。但是它的峰值功率却要受限于一个实际问题，那就是的它的红线转速只有4400转/分。汽油发动机在低转速时的扭矩比较低，但是V6发动机的转速却可以一路飙升，直到5500转/分时达到其红线区。

　　通过对比可以看出，同在1500转/分这个转速下，柴油车的功率是65千瓦，而汽油车只有48千瓦。2000转/分时柴油车型的功率上升到84千瓦，汽油车型也到了70千瓦左右。2500转/分的时候柴油车跃升至106千瓦，汽油车仍然以90千瓦落在后面。到3000转/分时柴油车依然领先，功率是122千瓦，不过汽油车也达到114千瓦了。当转速升至3500转/分，形势突变，汽油车的功率达到128千瓦，恰好超过柴油车的126千瓦。从此开始柴油车转入下坡路，汽油车却开始昂首阔步，一路凯歌。4000转/分时，柴油车下滑到117千瓦，截止到4400转/分时降低到110千瓦。旁边的汽油车则节节攀升，4000转/分时为152千瓦，4500转/分时为168千瓦，最后在5200转/分的时候达到179千瓦的峰值功率。

　　柴油版车型之所以在低转速下加速能力更强，是因为它的最终传动比低了大约百分之五。在变速箱传动比相同的情况下，在所有五个挡位中，柴油车型只在低档下具有加速优势。

　　在3500转/分以下，柴油版车型的功率比汽油发动机大得多，这也意味着它的自动变速器没有太多用武之地，变矩器锁止得更加频繁，当面对长距离斜坡的时候，使用高档位爬起坡来要比汽油车型轻松多了。汽油车在这方面也还说得过去，就是稍微有那么点急躁，换档比较频繁，变矩器也是一会儿锁止，一会儿分离。

　　当然，这两款自动变速器都具有手动操作功能。根据汽油发动机转速越高功率越大的特性，你应该及时切换至高档位，因为它的转速越高，回报越大。而另一边的柴油发动机，就让它自己变速好了，因为它不要多高的转速就可以做到最好。

　　燃油帐

　　驾驶结束了，该是算细账的时候了。我们虽然知道柴油发动机会轻松获胜，但实际结果还是让我们吃了一惊。汽油发动机耗油14.0升/百公里，比柴油的9.6升/百公里多耗费45.8%之多！我们原以为要以更“激进”的驾驶方式方能得到这样的结果。想见是由于近几天来的降雨使路面变得湿滑，大多数路段我们都只能低速通过的原因，不过不要忘了柴油车上还装有会额外增加重量的各种附件。

　　汽油发动机高油耗的特性导致更多二氧化碳的产生，表格上的政府环保评分信息告诉我们，它只能得到五星满分中的两颗半星。柴油发动机的情况也不乐观，它的问题在于微粒及各类氮氧化物排放量很高。

　　在加油时有一点不好，那就是你难免会被那些刺鼻又油腻的柴油粘得满手满脚都是。运货的卡车司机兴许不会为此烦恼，但大多数人可不想这样。

　　汽油版普拉多(具体装备和我们测试用的GXL自动版相似)零售价为57290澳元(约344,000人民币)，柴油版的比它贵1000澳元。差价看似不用太多考虑，但其实仔细想一想，也把将来出售二手车的账算上，会发现买柴油版更划算。

　　新款柴油版普拉多的另一个优点是服务周期缩短了很多，而且昂贵的维护费也一去不复返。它的标准保养维修费用每十万公里才比汽油版普拉多贵几百澳元而已。

　　说到花费，一个最大的未知数就是燃油费用。众所周知，柴油车比汽油车在耗油量上要经济许多，但是最终优势还可能因为彼此所用燃料(也就是汽油和柴油)的价格而发生改变，所以我们这就来看看具体的价格。

　　本次试验开始前我们加油的那个加油站，无铅汽油129.9分(约7.8人民币)/升，柴油是134.9分(约8.1人民币)/升。与之比邻的一家加油站无铅汽油136.9分(约8.3人民币)/升，柴油131.9分(约8人民币)/升。这说明了一切。

　　我们都清楚油价肯定会越攀越高，但是柴油和汽油的价格关系会怎样变化谁也说不清，可以肯定的是，当地政府的政策是很重要的。

　　在两辆车之间，我们最终坚定地选择了柴油版，因为它不仅操控性能更加优异，而且经济实惠得多。

　　几年以后，我们还会不会做这样的选择？——只有天知道。

　　汽油直接喷射，这一新名词在最新的欧洲轿车上已能见到，这种技术确实进一步提高了汽油发动机的性能和燃油经济性，但等它普及到主流市场为时尚早。

　　无论现在、过去直至将来，关于燃油的思考会永远伴随着我们。

作者: 出去兜兜 时间: 2014-12-25 22:07
写写一年多来5万公里的用车感受：

刚提到车的时候，说实话，心里是有点失望的，发动机噪音及震动要比V8的D4D柴油机大多了，开起来起

来起步的时候也比较肉，知道60公里以上才逐渐变好，80公里以上基本和汽油车差不多了。

油耗方面：相信这是大家最关心的问题，我用下来综合油耗基本在8.5—9.5之间，最低没有低过8的，最高

没有高过10.5的，双油箱加满（150升）平时综合30%市区、30%高速、40%的综合路况，基本可以跑

1400公里，长途的话跑过1600公里再加油的（油表灯亮）。

动力方面：刚开始不习惯，因为从来没有开过柴油车，掌握了以后还是觉得足够用了，40码以后开始大脚

油门加速，基本是直线上升的，没有任何停滞感，80以上可以有推背感，和lizyang的LC100在高速上比100

以后急加速，可以领先一个车身

。

山路行驶很舒服，由于柴油机的扭矩大，基本可以保持在2000转，变速箱不会出现频繁跳档现象。

今年6月和大家去过一次湖州老虎潭，经过了陡坡测试，比起汽油车，柴油的爬坡速度要慢很多，但是你只

要稳住油门，根本不用担心动力问题，它会像绞盘一样把你稳稳的拉到坡顶。

油品方面：开始也一直担心这个问题，毕竟国内的口碑太差了，但实际用到现在还没发生过问题，我一般

尽量在上海把油加好，一般短途是不用在外面加油的，如果跑超长途的话，那就挑中石化或中石油的大型

加油站。刚开始我5000公里就换柴滤，后来1万公里换，现在我2万公里才换，也到没什么问题。

作者: 出去兜兜 时间: 2014-12-25 22:30
本帖最后由出去兜兜于 2014-12-25 22:37 编辑

这几天在换前后桥差速器油的时候碰到了问题，开始没在意，咨询了几家配件商以后发现了问题，每个人的说

法都不一样，有些含含糊糊的，再仔细的翻了下使用手册和网上的相关帖子，才知道很多4S店包括配件商都

是相当的不专业。霸道从90开始，除非后差速器配有差速锁，否则都应该换带LSD的齿轮油，但是从

LC150开始，丰田取消了LSD（据说LC200还是保留了），但是很多4S店给霸道统一的都换丰田纯牌的

85W-90的齿轮油，包括分动箱都是一样的，甚至是带LSD的（85W一般用在皇冠和锐志等轿车上，对霸道来说太稠了，而且低于-20度的气温下可能会冻）。

使用手册上标注的是前后差速器用75W-85 GL-5的齿轮油，分动箱是专用的75W的齿轮油（目前没有一家店有卖

）。

作者: 出去兜兜 时间: 2014-12-25 22:32

出去兜兜发表于 2014-12-25 22:30
这几天在换前后桥差速器油的时候碰到了问题，开始没在意，咨询了几家配件商以后发现了问题，每个人的说

...

75W-85的

6.jpg (235.17 KB, 下载次数: 297)

作者: lizyang 时间: 2014-12-27 01:35
春节要去东北，也在研究油品

这里面学问多

作者: lizyang 时间: 2015-3-26 16:47
http://club.autohome.com.cn/bbs/thread-c-46-33770984-1.html

关于功率：

2TR-FE的曲线上升平滑，5200rpm时获得最大功率120kW，属于相对偏低转速的发动机。以功率随转速增加而上升的速度来看，若不在5200rpm之后衰减，则其6000rpm时功率将超过130kW。也就是说，5200rpm以前的功率表现与130kW/6000rpm的发动机相当。

功率决定车速，P=F*v（m/s）。其中F较为关键，为行驶阻力。行驶阻力包括滚动阻力、空气阻力、上坡阻力、加速阻力。最高车速涉及到滚动阻力与空气阻力。

对于空气阻力，F=C*A*v2/21.15。C为风阻系数，A为整车迎风面积，v为车速（km/h）。普拉多的风阻系数约0.38，迎风面积约2m（宽）*1.6m（高，去除离地间隙）=3.2m2。

假定普拉多巡航车速为120km/h，我们看看需要多大的发动机输出功率。此时空气阻力约850Nm，滚动阻力约350Nm（系数按0.015计算，整备质量2100kg，与车速无关），所需功率仅为40kW。类似算法，车速为180km/h时，所需功率110kW。也就是说，2TR-FE发动机可以满足180km/h的车速。

对于变速箱，在100km/h、4挡下，发动机转速在2350rpm左右，设计上也满足了180km/h的需要。所以说，在功率上，2TR-FE发动机没有任何问题，比很多大排量的柴油机都大。

关于扭矩：

扭矩曲线相对复杂一些。我们从逐个转速点来分析。在起步的1000rpm时，2TR-FE就可以输出最大扭矩的80%（195Nm），并且全转速域下都高于这个数字，这点与三菱6G72发动机完全一样。不过在扭矩数值上，2TR-FE始终低5Nm左右（-2%），但后者的排量大0.3mL（+11%），汽缸数多2个（+50%），油耗会大一些，加速响应也会稍弱。这也是为何丰田坚持使用4缸2.7L发动机的原因之一。

在常用的2000rpm~3000rpm区间内，2TR-FE发动机出现了一个扭矩平台，约223Nm，相当于最大扭矩的90%，也就是能出九成力。在这点上，也与三菱6G72发动机有相似之处。超过3000rpm之后，2TR-FE还有一个小爆发，接下来达到246Nm的最大扭矩。

普拉达2.7的4挡变速器各挡齿比分别为2.804、1.531、1.000、0.753、2.393（倒），主减速比4.555，分动器齿比2.566。也就是说，这套动力传输系统可以将扭矩放大2.5（H4、4挡）~33倍（L4、1挡），最大轴上输出扭矩达8062Nm，完全满足越野需要。

实际公路行驶：

首先，对于2100kg的普拉多来说，2.7L发动机的动力肯定算不上强劲。以4.0L车型为100分标准来衡量的话，在城市中可以打85分，高速上打70分，高速超车打60分，够用而已。

对于80km/h以上的再加速，只要把油门踩到底，加速到120km/h的过程中绝对不是慢慢悠起来的。之前也说过，发动机的动力输出能力是一个面，不是点或者线。以功率为例，我们日常行驶时所需的功率曲线肯定低于最大功率曲线，这两条曲线之间的面积被称之为“储备功率”。

这也就解释了普拉多2.7L的动力表现：所需动力小于最大功力，正常行驶时和4.0L车型相当，状态正常，但储备动力要小于后者。于是，在全油门急加速和高速公路超车时会略显平淡。这就如同5座车与7座车，95%的情况下都只坐2~3个人，但5%的情况坐6个人时，5座车挤挤也没问题，7座车就宽松一些。

至于选择2.7L还是4.0L，就像买5座车还是7座车一样，关键看需要。是偶尔挤挤，95%以上的情况都是坐2~3个人，还是一劳永逸，就为那不足5%的满员可能。

总之一句话：喜欢开快车，（当然银两也足）就选4.0L；平常心开，2.7L有富裕；去越野，都是硬汉。

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