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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)已經(jīng)完全能夠滿足國(guó)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(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的閉缸技術(shù),其應(yīng)用了主動(dòng)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(dòng)熱管理、全可變排量機(jī)油泵、智能主動(dòng)電控碳管泵等諸多技術(shù),正所謂牽一發(fā)而動(dòng)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(duì)策便是燃油發(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力、純電動(dòng)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(dòng)和純電力驅(qū)動(dòng)。
好了,我們接下來專注在驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)和9 AT手自一體變速箱。
12.0T可變缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)
這臺(tái)2.0 T發(fā)動(dòng)機(jī)是通用的第八代Ecotec系列發(fā)動(dòng)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(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率達(dá)到177 kW,在1 500~4 000 rpm/min的扭矩平臺(tái)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(dòng)機(jī)由上汽通用在上海的動(dòng)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(guó)進(jìn)行了共計(jì)9種、累計(jì)465萬公里的系統(tǒng)耐久性測(cè)試。
2凸輪軸技術(shù)
前面也有提到,這款發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)可關(guān)閉第二和第三氣缸,由四缸發(fā)動(dòng)機(jī)變?yōu)閮筛装l(fā)動(dòng)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(dòng)軸套來實(shí)現(xiàn)。
三種不同升程的凸輪對(duì)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(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出;進(jìn)氣門低升程,進(jìn)氣效率均衡,注重發(fā)動(dòng)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(duì)應(yīng)氣缸不再進(jìn)行噴油點(diǎn)火動(dòng)作,進(jìn)入到閉缸狀態(tài)。
這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在閉缸狀態(tài)下關(guān)閉的是第二和第三兩個(gè)氣缸,這也是第一和第四氣缸對(duì)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(duì)比之下,這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣側(cè)凸輪軸結(jié)構(gòu)就簡(jiǎn)單很多,僅僅是第二和第三氣缸對(duì)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(tái)發(fā)動(dòng)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(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)由于二三缸不執(zhí)行噴油動(dòng)作,節(jié)能效率最高可以提高15%。
3燃油直噴系統(tǒng)
發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)的體積及質(zhì)量,有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的輕量化。
從排氣歧管我們可以看出這臺(tái)發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)熱管理系統(tǒng),通過各式溫度傳感器來了解各個(gè)部位對(duì)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。
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