關(guān)于凱迪拉克XT4發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的性能分析

毫無疑問，凱迪拉克XT4是瞄準(zhǔn)年輕消費(fèi)者群體的一款車型，作為凱迪拉克家族序列的全新產(chǎn)品，其不只是帶來了全新的外觀設(shè)計(jì)元素，在發(fā)動機(jī)方面，這款車也應(yīng)用了通用最新的技術(shù)成果，可謂是內(nèi)外兼修。

這套動力系統(tǒng)的最大亮點(diǎn)便是閉缸技術(shù)。這項(xiàng)常見于大排量多缸發(fā)動機(jī)的技術(shù)如今越來越多的出現(xiàn)在小排量四缸甚至是三缸發(fā)動機(jī)上，節(jié)能減排政策要求當(dāng)然是誘因之一，凱迪拉克XT4上搭載的這款發(fā)動機(jī)已經(jīng)完全能夠滿足國Ⅵ B污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，但要想讓這種想法順利實(shí)現(xiàn)離不開技術(shù)的進(jìn)步，為了配合這臺發(fā)動機(jī)的閉缸技術(shù)，其應(yīng)用了主動燃油管理技術(shù)、雙渦道電控排氣閥渦輪增壓器、35 MPa燃油直噴、ATM主動熱管理、全可變排量機(jī)油泵、智能主動電控碳管泵等諸多技術(shù)，正所謂牽一發(fā)而動全身，任何一項(xiàng)創(chuàng)新性的技術(shù)應(yīng)用，都需要其它輔助技術(shù)作為支撐。

通用汽車做出的對策便是燃油發(fā)動機(jī)、混合動力、純電動均衡發(fā)展，一方面通過創(chuàng)新技術(shù)來挖掘內(nèi)燃機(jī)的潛力，另一方面積極發(fā)展油電混合驅(qū)動和純電力驅(qū)動。

好了，我們接下來專注在驅(qū)動系統(tǒng)本身，來詳細(xì)聊聊凱迪拉克XT4搭載的2.0 T發(fā)動機(jī)和9 AT手自一體變速箱。

12.0T可變缸渦輪增壓發(fā)動機(jī)

這臺2.0 T發(fā)動機(jī)是通用的第八代Ecotec系列發(fā)動機(jī)的首款產(chǎn)品，采用了單缸最優(yōu)設(shè)計(jì)理念進(jìn)行開發(fā)，集成了多項(xiàng)節(jié)能減排措施。

這臺發(fā)動機(jī)最大功率達(dá)到177 kW，在1 500~4 000 rpm/min的扭矩平臺內(nèi)，可以輸出高達(dá)350 N·m的峰值扭矩，凱迪拉克XT4百公里加速時(shí)間最快僅需7.6 s。

值得一提的是，該款發(fā)動機(jī)由上汽通用在上海的動力總成工廠生產(chǎn)，該工廠采用通用汽車嚴(yán)格的全球制造標(biāo)準(zhǔn)，并在中國進(jìn)行了共計(jì)9種、累計(jì)465萬公里的系統(tǒng)耐久性測試。

2凸輪軸技術(shù)

前面也有提到，這款發(fā)動機(jī)最大亮點(diǎn)便是采用了閉缸技術(shù)，在特定工況下該發(fā)動機(jī)可關(guān)閉第二和第三氣缸，由四缸發(fā)動機(jī)變?yōu)閮筛装l(fā)動機(jī)。實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)功能最關(guān)鍵的部件便是進(jìn)排氣凸輪軸。

在進(jìn)氣凸輪軸上我們可以看到有三種不同升程的凸輪，分別為高升程、低升程和無升程三種，三種凸輪的切換便是通過嵌套在凸輪軸上的滑動軸套來實(shí)現(xiàn)。

三種不同升程的凸輪對應(yīng)的三種進(jìn)氣門工作狀態(tài)分別是：進(jìn)氣門高升程，進(jìn)氣效率最高，注重發(fā)動機(jī)的動力輸出；進(jìn)氣門低升程，進(jìn)氣效率均衡，注重發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性；進(jìn)氣門一直處于關(guān)閉狀態(tài)，對應(yīng)氣缸不再進(jìn)行噴油點(diǎn)火動作，進(jìn)入到閉缸狀態(tài)。

這臺發(fā)動機(jī)在閉缸狀態(tài)下關(guān)閉的是第二和第三兩個氣缸，這也是第一和第四氣缸對應(yīng)的僅有兩組凸輪的原因，其只控制氣門高升程和低升程開啟，并不能控制氣門關(guān)閉。

對比之下，這臺發(fā)動機(jī)的排氣側(cè)凸輪軸結(jié)構(gòu)就簡單很多，僅僅是第二和第三氣缸對應(yīng)的位置提供兩種升程，一種是普通升程，一直是無升程。

多種凸輪升程的組合讓這臺發(fā)動機(jī)具備“四缸高性能模式”、“四缸經(jīng)濟(jì)模式”、“兩缸超經(jīng)濟(jì)模式”三種工作模式。在“兩缸超經(jīng)濟(jì)模式”下，這臺發(fā)動機(jī)由于二三缸不執(zhí)行噴油動作，節(jié)能效率最高可以提高15%。

3燃油直噴系統(tǒng)

發(fā)動機(jī)的燃油直噴系統(tǒng)噴油壓力達(dá)到了35 MPa，相比目前市面上常見的20 MPa噴油壓力要出不少，其可以實(shí)現(xiàn)更好的燃油霧化，使得燃燒更加充分，同時(shí)降低顆粒物的排放。

4排氣歧管設(shè)計(jì)

集成式的排氣歧管目前在小排量渦輪增壓發(fā)動機(jī)中已經(jīng)是常規(guī)設(shè)計(jì)，其一方面可以提升熱機(jī)速度，另一方面可以有效縮減發(fā)動機(jī)的體積及質(zhì)量，有利于發(fā)動機(jī)的輕量化。

從排氣歧管我們可以看出這臺發(fā)動機(jī)采用了雙通道排氣設(shè)計(jì)，即一、四缸排氣歧管集成為一條排氣通道，二、三缸排氣歧管集成為一條排氣通道，這樣設(shè)計(jì)的好處便是可以有效避免不同氣缸之間的排氣干涉。

與排氣歧管相連接的渦輪增壓器也采用了雙渦道設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)能夠大幅提升渦輪增壓器的響應(yīng)速度。同時(shí)渦輪增壓器采用了電控廢氣旁通閥設(shè)計(jì)，可以精準(zhǔn)控制渦輪增壓壓力。

5油底殼

在輕量化方面，除了前面提到的集成式排氣歧管設(shè)計(jì)外，這款發(fā)動機(jī)的油底殼采用了復(fù)合材料，重量相比沖壓鋼板或鋁合金材質(zhì)要輕上不少。

除此之外，這款發(fā)動機(jī)還搭載全球首創(chuàng)采用電子水泵與電控球閥模塊組成的ATM主動熱管理系統(tǒng)，通過各式溫度傳感器來了解各個部位對溫度的實(shí)際需求，智能精確控制冷卻系統(tǒng)各環(huán)路的流量。