D4ST 豐田發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)主要在于平衡動(dòng)力與油耗、解決積碳和渦輪遲滯問題，以及實(shí)現(xiàn)多工況下的性能兼顧。雙循環(huán)系統(tǒng)要在不同速度下動(dòng)態(tài)切換，讓阿特金森循環(huán)在犧牲部分動(dòng)力輸出的情況下，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力和油耗的平衡；直噴增壓發(fā)動(dòng)機(jī)易積碳，需合理運(yùn)用雙噴射技術(shù)解決；渦輪遲滯問題則要靠雙渦管技術(shù)提升渦輪響應(yīng)速度。此外，它還需兼顧多方面性能要求。

在雙循環(huán)系統(tǒng)里，阿特金森循環(huán)雖能提升燃油經(jīng)濟(jì)性，可犧牲動(dòng)力輸出這一特性，讓工程師必須精心調(diào)校。不同速度區(qū)間的工況差異巨大，要實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)且精準(zhǔn)的模式切換并非易事。低速時(shí)，要確保Alto循環(huán)模式提供足夠動(dòng)力，滿足車輛起步與低速行駛需求；中速時(shí)，阿特金森模式得高效運(yùn)行，降低油耗；高速行駛又要迅速切換回Alto循環(huán)增強(qiáng)動(dòng)力，這需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制邏輯進(jìn)行深度優(yōu)化與反復(fù)測(cè)試。

直噴增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的積碳問題一直是行業(yè)難題。豐田采用雙噴射技術(shù)來應(yīng)對(duì)，可如何精準(zhǔn)控制缸內(nèi)直噴和歧管噴射的切換時(shí)機(jī)與比例，是個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)。冷啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣歧管噴射要保證油氣混合均勻，讓發(fā)動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng)；低負(fù)載時(shí)的混合噴射、高負(fù)荷時(shí)切換至缸內(nèi)直噴模式，都需依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)工況進(jìn)行精確調(diào)配。

渦輪遲滯問題也不容小覷。雙渦管技術(shù)通過獨(dú)特的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，提高渦輪增壓器響應(yīng)速度。但在實(shí)際設(shè)計(jì)與制造中，要考慮排氣歧管集成在氣缸蓋中的布局優(yōu)化，確保排氣順暢；選用鎳基合金輕量化渦輪時(shí)，還要兼顧渦輪的強(qiáng)度與可靠性，保障在解決渦輪遲滯的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行。

此外，作為4缸發(fā)動(dòng)機(jī)，在追求高效能的同時(shí)，還要維持穩(wěn)定性。而且在不同工況下，要同時(shí)兼顧動(dòng)力提升、燃油經(jīng)濟(jì)性、降低排放和發(fā)動(dòng)機(jī)損耗等多方面要求，這無疑增加了技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難度。豐田D4ST發(fā)動(dòng)機(jī)突破重重技術(shù)難點(diǎn)，展現(xiàn)了卓越的技術(shù)實(shí)力。