凱迪拉克XT4有一個技術竟讓我高潮迭起

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術頻道】在全球范圍內(nèi)，大家的環(huán)保意識不斷地增強，讓各家廠商都對汽車的燃油經(jīng)濟性絞盡腦汁，在開發(fā)新能源的同時也進一步深入發(fā)掘內(nèi)燃機的潛力。早年間氣門可變揚程（升程）對一班熱血沸騰的青年來說是一件打雞血的事情，可惜現(xiàn)在發(fā)動機小排量渦輪化后無須再如此變態(tài)地壓榨動力，于是，氣門可變揚程卻劍走偏鋒地成為了燃油經(jīng)濟性的一大妙招——比如上市不久的凱迪拉克XT4的2.0T發(fā)動機，竟然有三段凸輪高度，甚至還能改變缸數(shù)……

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　　通用Ecotec發(fā)動機早在2000年面世，經(jīng)歷將近20年時間的發(fā)展，期間多次獲得沃德十佳發(fā)動機的稱譽，甚至在2010-2013年連續(xù)4年獲得該稱譽，Ecotec系列的發(fā)動機實力是不容忽視，甚至達到一個非常高水平的層次。這也是中國品牌所無法望其項背的地方。

　　現(xiàn)在Ecotec系列發(fā)動機已經(jīng)發(fā)展到第八代，通用汽車已經(jīng)迫不及待給中國消費者帶來最佳的體驗。剛剛上市的凱迪拉克XT4的發(fā)動機代號LSY便是第八代的技術，最大功率177kW（241PS）/5000rpm，最大扭矩是350N·m/ 1500-4000rpm。

　　在我心中通用并不像日系品牌那樣保守，也不像歐系品牌那樣頑固。它非常愿意嘗試高科技先進技術的運用，比如現(xiàn)在凱迪拉克ATS-L的代號LTG的2.0T發(fā)動機，最大功率去到205kW，最大扭矩去到400N·m，也是2.0T發(fā)動機中非常罕見。

　　第八代Ecotec發(fā)動機使用了全新模塊化的架構，運用單缸最優(yōu)工況的設計理念。全系發(fā)動機將會滿足未來2023年的國六-B的排放法規(guī)，國六-B才是真正的國六。未來除了這款2.0T以外還會衍生出多種排量的機型，也會搭載通用旗下品牌的其他車型上。

　　說回這次XT4的代號LSY的2.0T發(fā)動機。這代發(fā)動機主打高效率、低排放和低油耗，采用了Tripower三段式可變氣門管理技術、雙渦道電動泄壓閥渦輪增壓器、35MPa噴射壓力的直噴系統(tǒng)、ATM主動熱管理系統(tǒng)、全可變排量機油泵、智能主動電控碳罐泵等等。從而實現(xiàn)動力性能、燃油經(jīng)濟性以及低排放的兼顧。

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　　可變氣缸技術其實并不陌生，在大排量的V10、V8以及V6發(fā)動機上早已經(jīng)玩得爐火純青。

　　今年年初也曾在美國有幸體驗了雪佛蘭科邁羅SS的6.2L大V8變V4。整體可變氣缸非常平順，要不是有儀表盤的提示壓根不知道變成V4運行，同時高速巡航油耗也非常低，大概也是7-8L/100km。所以說可變氣缸技術通用已經(jīng)運用得相當熟練了。

　　這次的Tripower可變氣門技術成為了第八代Ecotec系列發(fā)動機重要的技術亮點。

　　使用了Tripower可變氣門管理技術可實現(xiàn)發(fā)動機三種的運作模式，兩缸超經(jīng)濟模式、四缸經(jīng)濟模式以及四缸高性能模式。實現(xiàn)這三種模式主要通過凸輪軸的滑動變化進行，在兩缸超級經(jīng)濟模式下最多可以節(jié)省15%的燃料。

　　Tripower可變氣門管理技術的奧秘主要在于進排氣的凸輪軸上。在進氣上凸輪軸有著三種的高度狀態(tài)，高揚程、低揚程以及零揚程的狀態(tài)。通過改變揚程的狀態(tài)從而實現(xiàn)推動氣門開啟的高度變化。

　　同時零揚程狀態(tài)下可實現(xiàn)氣門一直處于關閉狀態(tài)，再配合噴油器不噴油和火花塞不點火，從而實現(xiàn)關閉2和3缸的狀態(tài)。XT4可在低負荷低油門開度的狀態(tài)下可實現(xiàn)兩缸運作，比如低速巡航、輕點油門行駛等。

　　2、3缸的排氣端只有兩種高度的氣門揚程高度，高揚程和零揚程，從而實現(xiàn)排氣門的關閉和開啟。1和4缸則只有高揚程的氣門角度。

　　三種模式狀態(tài)的切換也是非常迅速和平滑。當檢測到需要切換的信號時，執(zhí)行電機就開始作動，伸出插銷改變凸輪軸的位移方向?qū)崿F(xiàn)從而實現(xiàn)高低凸輪軸的切換。

　　整個切換過程只能單級進行，也就是說從零揚程狀態(tài)切換至高揚程狀態(tài)，需要從零切換至低揚程，然后再轉(zhuǎn)一圈凸輪軸切換至高揚程狀態(tài)，因此零揚程→高揚程需要凸輪軸轉(zhuǎn)兩圈，也就是曲軸轉(zhuǎn)四圈兩個完整的工況。同時每次切換只能1和2缸或者3和4缸同時進行，無法四個缸同步進行。

　　XT4的2.0T發(fā)動機總體實現(xiàn)可變氣門需要6個電機、6組滑動軸套控制槽，從而實現(xiàn)四缸高性能模式、四缸經(jīng)濟模式以及兩缸超經(jīng)濟模式。

　　現(xiàn)場的工程師表示油門開度較小時轉(zhuǎn)速2500rpm以下都是四缸經(jīng)濟模式運行；輕點油門巡航和收油減速時為兩缸超級經(jīng)濟模式；大油門或者轉(zhuǎn)速高于2500rpm時為四缸高性能模式運行。

　　為啥是關閉2和3缸？這里也是發(fā)動機振動范疇。1缸點火做功時，4缸便在吸氣行程，這樣更加容易平衡發(fā)動機振動達到更好的NVH性能表現(xiàn)。

　　現(xiàn)在的人們對動力的要求越來越挑剔，甚至還想著讓動力全領域爆發(fā)，容不得半秒鐘的遲滯。為了解決動力遲滯的問題，第八代Ecotec使用了單渦輪雙渦道的解決辦法，不再使用同一的排氣管路，而是采用4-2進入渦輪。

　　1和4缸采用同一管路，2和3缸采用另一管路，進可能減少排氣的脈沖阻力，讓渦輪轉(zhuǎn)動更加順暢自如，減少渦輪的遲滯提升和優(yōu)化扭矩響應和輸出范圍。

　　同時還采用電動控制的泄壓閥，可以在全工況下精準控制開啟和關閉，從而快速增加渦輪壓力以及減少小負荷時的泵氣損失。因此，1500rpm低轉(zhuǎn)速下即可爆發(fā)350N·m，同時持續(xù)的4000rpm，持續(xù)力棒棒噠。

　　直噴系統(tǒng)現(xiàn)在也是非常流行的技術，哪款新車沒有搭載該技術都容易讓人笑話。不過直噴技術也有高低之分，有些直噴壓力并沒有多高霧化效能低，從而導致燃燒不充分，動力性燃油經(jīng)濟性以及排放性能比較一般。

　　XT4的第三代Ecotec發(fā)動機則采用博世提供的直噴系統(tǒng)，最大噴射壓力由上代的20MPa達到了35MPa（350bar），讓燃油霧化的性能更加好，汽油霧化顆粒甚至達到8μm，讓燃燒更加充分，同時也能減少顆粒物的排放，這也是代號LYS的2.0T發(fā)動機能夠達到國六b排放的關鍵技術。

　　第八代Ecotec發(fā)動機擁有可變氣缸的技術，從4缸機變成2缸機，因此發(fā)動機的內(nèi)部熱量管理十分重要。這次關閉的是2和3缸，不參與燃燒工作意味著沒有熱量產(chǎn)生，發(fā)動機內(nèi)部熱量更加不均勻。

　　新一代發(fā)動機采用了ATM主動熱管理系統(tǒng)，通過傳感器的數(shù)據(jù)從而控制冷卻系統(tǒng)讓各個環(huán)路處于最佳的溫度。第八代Ecotec的2.0T發(fā)動機采用了集成式排氣歧管、電子水泵、冷卻液電控球閥、變速箱熱交換器等。

　　最有意思的是冷卻液電控球閥，這個球閥相當于節(jié)溫器控制冷卻液的大小循環(huán)。不過其功能不僅僅在于控制整個發(fā)動機冷卻液循環(huán)，更厲害在于能夠控制單方面的冷卻液循環(huán)，比如單獨控制排氣溫度、缸體溫度、缸蓋溫度等。

　　同時當發(fā)動機處于大負荷時，電子水泵則會加大流量和流速，滿足各部分溫度控制的要求；當發(fā)動機負荷小時，則可以減少流量和流速，降低發(fā)動機的負擔。

　　除此之外，發(fā)動機的熱量也能通過冷卻液傳遞至變速箱，讓變速箱在冷機的時候也快速升溫達到最佳的工作溫度。同時當激烈駕駛時，冷卻液也能帶來走部分熱量，減低變速箱的溫度。

　　集成式的排氣歧管能夠在冷啟動時快速加溫發(fā)動機內(nèi)部，更快讓發(fā)動機達到最佳的工作溫度。整體溫度控制效率得到極大的改善。

　　可變排量機油泵根據(jù)機油溫度壓力以及發(fā)動機的工況等情況，精準控制泵油量。在發(fā)動機高負荷時，機油泵增加輸送量以滿足發(fā)動機內(nèi)部潤滑和散熱的需要；發(fā)動機低負荷時則降低輸送量，減少機械損失。

　　在流行輕量化的年代，沒有一些輕量化的技術都不好意思出門。XT4的第八代Ecotec的2.0T發(fā)動機采用了多種輕量化技術，比如高壓精密鑄造鋁合金缸體、全鋁合金集成排氣管氣缸蓋、高強度復合材料的油底殼等。新一代2.0T發(fā)動機比上一代2.0T發(fā)動機要減輕14%。

　　XT4上第八代Ecotec發(fā)動機的確是科技感滿滿，全球首次使用了三段式可變氣門揚程的調(diào)節(jié)非常具有創(chuàng)新，而且也能達到可變氣缸的效果，兼顧的燃油經(jīng)濟性和動力性。同時35MPa的燃油直噴壓力也領先行業(yè)。通用集團從來不缺黑科技，同時也敢于大膽應用在凱迪拉克上，這次XT4新發(fā)動機如此高科技含量，也會能帶來更加美好的銷量。當然科技含量高，但也可能存在風險。不過凱迪拉克在那耐用性上下足功夫，經(jīng)過長期測試，甚至達到相當于450萬公里的測試，相信一切問題都有解決的辦法。（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 賴達聰＠青山三劍客）