【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】在全球范圍內(nèi)，大家的環(huán)保意識(shí)不斷地增強(qiáng)，讓各家廠商都對(duì)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性絞盡腦汁，在開發(fā)新能源的同時(shí)也進(jìn)一步深入發(fā)掘內(nèi)燃機(jī)的潛力。早年間氣門可變揚(yáng)程（升程）對(duì)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(dòng)機(jī)小排量渦輪化后無須再如此變態(tài)地壓榨動(dòng)力，于是，氣門可變揚(yáng)程卻劍走偏鋒地成為了燃油經(jīng)濟(jì)性的一大妙招——比如上市不久的凱迪拉克XT4的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)，竟然有三段凸輪高度，甚至還能改變缸數(shù)……

體驗(yàn)讀圖模式

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

　　現(xiàn)在Ecotec系列發(fā)動(dòng)機(jī)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(fèi)者帶來最佳的體驗(yàn)。剛剛上市的凱迪拉克XT4的發(fā)動(dòng)機(jī)代號(hào)LSY便是第八代的技術(shù)，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(jìn)技術(shù)的運(yùn)用，比如現(xiàn)在凱迪拉克ATS-L的代號(hào)LTG的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率去到205kW，最大扭矩去到400N·m，也是2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)中非常罕見。

　　第八代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)使用了全新模塊化的架構(gòu)，運(yùn)用單缸最優(yōu)工況的設(shè)計(jì)理念。全系發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)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(huì)衍生出多種排量的機(jī)型，也會(huì)搭載通用旗下品牌的其他車型上。

　　說回這次XT4的代號(hào)LSY的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)。這代發(fā)動(dòng)機(jī)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(shù)、雙渦道電動(dòng)泄壓閥渦輪增壓器、35MPa噴射壓力的直噴系統(tǒng)、ATM主動(dòng)熱管理系統(tǒng)、全可變排量機(jī)油泵、智能主動(dòng)電控碳罐泵等等。從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力性能、燃油經(jīng)濟(jì)性以及低排放的兼顧。

【戳視頻直觀體驗(yàn)Tripower三段式的可變氣門管理技術(shù)】

　　可變氣缸技術(shù)其實(shí)并不陌生，在大排量的V10、V8以及V6發(fā)動(dòng)機(jī)上早已經(jīng)玩得爐火純青。

　　今年年初也曾在美國有幸體驗(yàn)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(yùn)行，同時(shí)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(shù)通用已經(jīng)運(yùn)用得相當(dāng)熟練了。

　　這次的Tripower可變氣門技術(shù)成為了第八代Ecotec系列發(fā)動(dòng)機(jī)重要的技術(shù)亮點(diǎn)。

　　使用了Tripower可變氣門管理技術(shù)可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)三種的運(yùn)作模式，兩缸超經(jīng)濟(jì)模式、四缸經(jīng)濟(jì)模式以及四缸高性能模式。實(shí)現(xiàn)這三種模式主要通過凸輪軸的滑動(dòng)變化進(jìn)行，在兩缸超級(jí)經(jīng)濟(jì)模式下最多可以節(jié)省15%的燃料。

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

　　同時(shí)零揚(yáng)程狀態(tài)下可實(shí)現(xiàn)氣門一直處于關(guān)閉狀態(tài)，再配合噴油器不噴油和火花塞不點(diǎn)火，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)閉2和3缸的狀態(tài)。XT4可在低負(fù)荷低油門開度的狀態(tài)下可實(shí)現(xiàn)兩缸運(yùn)作，比如低速巡航、輕點(diǎn)油門行駛等。

　　2、3缸的排氣端只有兩種高度的氣門揚(yáng)程高度，高揚(yáng)程和零揚(yáng)程，從而實(shí)現(xiàn)排氣門的關(guān)閉和開啟。1和4缸則只有高揚(yáng)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(dāng)檢測(cè)到需要切換的信號(hào)時(shí)，執(zhí)行電機(jī)就開始作動(dòng)，伸出插銷改變凸輪軸的位移方向?qū)崿F(xiàn)從而實(shí)現(xiàn)高低凸輪軸的切換。

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

　　XT4的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)總體實(shí)現(xiàn)可變氣門需要6個(gè)電機(jī)、6組滑動(dòng)軸套控制槽，從而實(shí)現(xiàn)四缸高性能模式、四缸經(jīng)濟(jì)模式以及兩缸超經(jīng)濟(jì)模式。

　　現(xiàn)場(chǎng)的工程師表示油門開度較小時(shí)轉(zhuǎn)速2500rpm以下都是四缸經(jīng)濟(jì)模式運(yùn)行；輕點(diǎn)油門巡航和收油減速時(shí)為兩缸超級(jí)經(jīng)濟(jì)模式；大油門或者轉(zhuǎn)速高于2500rpm時(shí)為四缸高性能模式運(yùn)行。

　　為啥是關(guān)閉2和3缸？這里也是發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)范疇。1缸點(diǎn)火做功時(shí)，4缸便在吸氣行程，這樣更加容易平衡發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)達(dá)到更好的NVH性能表現(xiàn)。

　　現(xiàn)在的人們對(duì)動(dòng)力的要求越來越挑剔，甚至還想著讓動(dòng)力全領(lǐng)域爆發(fā)，容不得半秒鐘的遲滯。為了解決動(dòng)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(jìn)入渦輪。

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

　　同時(shí)還采用電動(dòng)控制的泄壓閥，可以在全工況下精準(zhǔn)控制開啟和關(guān)閉，從而快速增加渦輪壓力以及減少小負(fù)荷時(shí)的泵氣損失。因此，1500rpm低轉(zhuǎn)速下即可爆發(fā)350N·m，同時(shí)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(shù)，哪款新車沒有搭載該技術(shù)都容易讓人笑話。不過直噴技術(shù)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(dǎo)致燃燒不充分，動(dòng)力性燃油經(jīng)濟(jì)性以及排放性能比較一般。

　　XT4的第三代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)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(dá)到了35MPa（350bar），讓燃油霧化的性能更加好，汽油霧化顆粒甚至達(dá)到8μm，讓燃燒更加充分，同時(shí)也能減少顆粒物的排放，這也是代號(hào)LYS的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)能夠達(dá)到國六b排放的關(guān)鍵技術(shù)。

　　第八代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)擁有可變氣缸的技術(shù)，從4缸機(jī)變成2缸機(jī)，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部熱量管理十分重要。這次關(guān)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(dòng)機(jī)內(nèi)部熱量更加不均勻。

　　新一代發(fā)動(dòng)機(jī)采用了ATM主動(dòng)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(gè)環(huán)路處于最佳的溫度。第八代Ecotec的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)球閥相當(dāng)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(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)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(dú)控制排氣溫度、缸體溫度、缸蓋溫度等。

　　同時(shí)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于大負(fù)荷時(shí)，電子水泵則會(huì)加大流量和流速，滿足各部分溫度控制的要求；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷小時(shí)，則可以減少流量和流速，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)擔(dān)。

　　除此之外，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量也能通過冷卻液傳遞至變速箱，讓變速箱在冷機(jī)的時(shí)候也快速升溫達(dá)到最佳的工作溫度。同時(shí)當(dāng)激烈駕駛時(shí)，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(dòng)時(shí)快速加溫發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部，更快讓發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)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(jī)油泵根據(jù)機(jī)油溫度壓力以及發(fā)動(dòng)機(jī)的工況等情況，精準(zhǔn)控制泵油量。在發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷時(shí)，機(jī)油泵增加輸送量以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部潤滑和散熱的需要；發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷時(shí)則降低輸送量，減少機(jī)械損失。

　　在流行輕量化的年代，沒有一些輕量化的技術(shù)都不好意思出門。XT4的第八代Ecotec的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)采用了多種輕量化技術(shù)，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(qiáng)度復(fù)合材料的油底殼等。新一代2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)比上一代2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)要減輕14%。

　　XT4上第八代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)的確是科技感滿滿，全球首次使用了三段式可變氣門揚(yáng)程的調(diào)節(jié)非常具有創(chuàng)新，而且也能達(dá)到可變氣缸的效果，兼顧的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。同時(shí)35MPa的燃油直噴壓力也領(lǐng)先行業(yè)。通用集團(tuán)從來不缺黑科技，同時(shí)也敢于大膽應(yīng)用在凱迪拉克上，這次XT4新發(fā)動(dòng)機(jī)如此高科技含量，也會(huì)能帶來更加美好的銷量。當(dāng)然科技含量高，但也可能存在風(fēng)險(xiǎn)。不過凱迪拉克在那耐用性上下足功夫，經(jīng)過長期測(cè)試，甚至達(dá)到相當(dāng)于450萬公里的測(cè)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(dá)聰＠青山三劍客）