凯迪拉克XT4有一个技术竟让我高潮迭起-全球电动车网

凯迪拉克XT4有一个技术竟让我高潮迭起

【第一新车 技术频道】在全球范围内,大家的环保意识不断地增强,让各家厂商都对汽车的燃油经济性绞尽脑汁,在开发新能源的同时也进一步深入发掘内燃机的潜力。早年间气门可变扬程(升程)对一班热血沸腾的青年来说是一件打鸡血的事情,可惜现在发动机小排量涡轮化后无须再如此变态地压榨动力,于是,气门可变扬程却剑走偏锋地成为了燃油经济性的一大妙招——比如上市不久的凯迪拉克XT4的2.0T发动机,竟然有三段凸轮高度,甚至还能改变缸数……

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XT4搭载第八代Ecotec发动机

通用Ecotec发动机早在2000年面世,经历将近20年时间的发展,期间多次获得沃德十佳发动机的称誉,甚至在2010-2013年连续4年获得该称誉,Ecotec系列的发动机实力是不容忽视,甚至达到一个非常高水平的层次。这也是中国品牌所无法望其项背的地方。

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现在Ecotec系列发动机已经发展到第八代,通用汽车已经迫不及待给中国消费者带来最佳的体验。刚刚上市的凯迪拉克XT4的发动机代号LSY便是第八代的技术,最大功率177kW(241PS)/5000rpm,最大扭矩是350N·m/ 1500-4000rpm。

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在我心中通用并不像日系品牌那样保守,也不像欧系品牌那样顽固。它非常愿意尝试高科技先进技术的运用,比如现在凯迪拉克ATS-L的代号LTG的2.0T发动机,最大功率去到205kW,最大扭矩去到400N·m,也是2.0T发动机中非常罕见。

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第八代Ecotec发动机使用了全新模块化的架构,运用单缸最优工况的设计理念。全系发动机将会满足未来2023年的国六-B的排放法规,国六-B才是真正的国六。未来除了这款2.0T以外还会衍生出多种排量的机型,也会搭载通用旗下品牌的其他车型上。

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说回这次XT4的代号LSY的2.0T发动机。这代发动机主打高效率、低排放和低油耗,采用了Tripower三段式可变气门管理技术、双涡道电动泄压阀涡轮增压器、35MPa喷射压力的直喷系统、ATM主动热管理系统、全可变排量机油泵、智能主动电控碳罐泵等等。从而实现动力性能、燃油经济性以及低排放的兼顾。

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2Tripower三段式的可变气门管理技术回顶部

Tripower三段式的可变气门管理技术

【戳视频直观体验Tripower三段式的可变气门管理技术】

可变气缸技术其实并不陌生,在大排量的V10、V8以及V6发动机上早已经玩得炉火纯青。

今年年初也曾在美国有幸体验了雪佛兰科迈罗SS的6.2L大V8变V4。整体可变气缸非常平顺,要不是有仪表盘的提示压根不知道变成V4运行,同时高速巡航油耗也非常低,大概也是7-8L/100km。所以说可变气缸技术通用已经运用得相当熟练了。

这次的Tripower可变气门技术成为了第八代Ecotec系列发动机重要的技术亮点。

使用了Tripower可变气门管理技术可实现发动机三种的运作模式,两缸超经济模式、四缸经济模式以及四缸高性能模式。实现这三种模式主要通过凸轮轴的滑动变化进行,在两缸超级经济模式下最多可以节省15%的燃料。

Tripower可变气门管理技术的奥秘主要在于进排气的凸轮轴上。在进气上凸轮轴有着三种的高度状态,高扬程、低扬程以及零扬程的状态。通过改变扬程的状态从而实现推动气门开启的高度变化。

同时零扬程状态下可实现气门一直处于关闭状态,再配合喷油器不喷油和火花塞不点火,从而实现关闭2和3缸的状态。XT4可在低负荷低油门开度的状态下可实现两缸运作,比如低速巡航、轻点油门行驶等。

2、3缸的排气端只有两种高度的气门扬程高度,高扬程和零扬程,从而实现排气门的关闭和开启。1和4缸则只有高扬程的气门角度。

三种模式状态的切换也是非常迅速和平滑。当检测到需要切换的信号时,执行电机就开始作动,伸出插销改变凸轮轴的位移方向实现从而实现高低凸轮轴的切换。

整个切换过程只能单级进行,也就是说从零扬程状态切换至高扬程状态,需要从零切换至低扬程,然后再转一圈凸轮轴切换至高扬程状态,因此零扬程→高扬程需要凸轮轴转两圈,也就是曲轴转四圈两个完整的工况。同时每次切换只能1和2缸或者3和4缸同时进行,无法四个缸同步进行。

XT4的2.0T发动机总体实现可变气门需要6个电机、6组滑动轴套控制槽,从而实现四缸高性能模式、四缸经济模式以及两缸超经济模式。

现场的工程师表示油门开度较小时转速2500rpm以下都是四缸经济模式运行;轻点油门巡航和收油减速时为两缸超级经济模式;大油门或者转速高于2500rpm时为四缸高性能模式运行。

为啥是关闭2和3缸?这里也是发动机振动范畴。1缸点火做功时,4缸便在吸气行程,这样更加容易平衡发动机振动达到更好的NVH性能表现。

3双涡道涡轮/35MPa喷射压力/热管理回顶部

双涡道电动泄压阀涡轮增压器

现在的人们对动力的要求越来越挑剔,甚至还想着让动力全领域爆发,容不得半秒钟的迟滞。为了解决动力迟滞的问题,第八代Ecotec使用了单涡轮双涡道的解决办法,不再使用同一的排气管路,而是采用4-2进入涡轮。

1和4缸采用同一管路,2和3缸采用另一管路,进可能减少排气的脉冲阻力,让涡轮转动更加顺畅自如,减少涡轮的迟滞提升和优化扭矩响应和输出范围。

同时还采用电动控制的泄压阀,可以在全工况下精准控制开启和关闭,从而快速增加涡轮压力以及减少小负荷时的泵气损失。因此,1500rpm低转速下即可爆发350N·m,同时持续的4000rpm,持续力棒棒哒。

35MPa喷射压力的直喷系统

直喷系统现在也是非常流行的技术,哪款新车没有搭载该技术都容易让人笑话。不过直喷技术也有高低之分,有些直喷压力并没有多高雾化效能低,从而导致燃烧不充分,动力性燃油经济性以及排放性能比较一般。

XT4的第三代Ecotec发动机则采用博世提供的直喷系统,最大喷射压力由上代的20MPa达到了35MPa(350bar),让燃油雾化的性能更加好,汽油雾化颗粒甚至达到8μm,让燃烧更加充分,同时也能减少颗粒物的排放,这也是代号LYS的2.0T发动机能够达到国六b排放的关键技术。

ATM主动热管理系统

第八代Ecotec发动机拥有可变气缸的技术,从4缸机变成2缸机,因此发动机的内部热量管理十分重要。这次关闭的是2和3缸,不参与燃烧工作意味着没有热量产生,发动机内部热量更加不均匀。

新一代发动机采用了ATM主动热管理系统,通过传感器的数据从而控制冷却系统让各个环路处于最佳的温度。第八代Ecotec的2.0T发动机采用了集成式排气歧管、电子水泵、冷却液电控球阀、变速箱热交换器等。

最有意思的是冷却液电控球阀,这个球阀相当于节温器控制冷却液的大小循环。不过其功能不仅仅在于控制整个发动机冷却液循环,更厉害在于能够控制单方面的冷却液循环,比如单独控制排气温度、缸体温度、缸盖温度等。

同时当发动机处于大负荷时,电子水泵则会加大流量和流速,满足各部分温度控制的要求;当发动机负荷小时,则可以减少流量和流速,降低发动机的负担。

除此之外,发动机的热量也能通过冷却液传递至变速箱,让变速箱在冷机的时候也快速升温达到最佳的工作温度。同时当激烈驾驶时,冷却液也能带来走部分热量,减低变速箱的温度。

集成式的排气歧管能够在冷启动时快速加温发动机内部,更快让发动机达到最佳的工作温度。整体温度控制效率得到极大的改善。

可变排量机油泵根据机油温度压力以及发动机的工况等情况,精准控制泵油量。在发动机高负荷时,机油泵增加输送量以满足发动机内部润滑和散热的需要;发动机低负荷时则降低输送量,减少机械损失。

轻量化设计

在流行轻量化的年代,没有一些轻量化的技术都不好意思出门。XT4的第八代Ecotec的2.0T发动机采用了多种轻量化技术,比如高压精密铸造铝合金缸体、全铝合金集成排气管气缸盖、高强度复合材料的油底壳等。新一代2.0T发动机比上一代2.0T发动机要减轻14%。

总结

XT4上第八代Ecotec发动机的确是科技感满满,全球首次使用了三段式可变气门扬程的调节非常具有创新,而且也能达到可变气缸的效果,兼顾的燃油经济性和动力性。同时35MPa的燃油直喷压力也领先行业。通用集团从来不缺黑科技,同时也敢于大胆应用在凯迪拉克上,这次XT4新发动机如此高科技含量,也会能带来更加美好的销量。当然科技含量高,但也可能存在风险。不过凯迪拉克在那耐用性上下足功夫,经过长期测试,甚至达到相当于450万公里的测试,相信一切问题都有解决的办法。(图/文/摄:第一新车 赖达聪@青山三剑客)

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