在V型8缸和V型6缸揮手告別發動機艙後，車企們關於動力總成開發的新戰場就移步到了直列4缸發動機上。如何在數量有限的缸體內為消費者提供更理想更高效的動力表現成了橫亙在每一家汽車品牌面前的難題，凱迪拉克近期則給出了一個極具超前思維的解決方案。
曾有一位超跑品牌的動力總成開發總師將民用車級別發動機的開發工作定義為“這個星球上難度最高，同時也是最糾結的機械考驗之一”。
背後的原因其實很簡單，對一臺賽用級或超跑級的發動機來說，需要考慮的因素遠遠少於一臺民用級發動機：後者需要在有限的缸體數目、動力輸出水平、燃油經濟性、生產製造成本、耐久度、噪音振動控制和材料輕量化等諸多因素間找到那個最平衡的解決方案，如果是一臺豪華品牌的車型來說，還必須將“高級感”三個字置入開發目標。
簡言之，一臺搭載於民用級豪華品牌車型上的發動機必須在直列4缸的範圍內做到最優化的全能水準。那麼如何才能在“戴著鐐銬起舞”的前提下做到毫釐間的精妙平衡呢？
我們帶著這個疑問審視了近期汽車圈的“網紅”——凱迪拉克XT4，其搭載的全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機憑藉可變缸技術上的創新和百公里7.2升的油耗水準而備受矚目，在這場主角為氣缸的遊戲中，凱迪拉克比其它豪華品牌佔到了先機。
說到這臺第八代Ecotec發動機系列的代表之作，首先來了解下“單缸最優”理念：單缸排量在0.33-0.5L時，燃燒效率最高。在單缸效率最優設計基礎上，考慮到與整車的最佳匹配，在平衡發動機動力性、燃油經濟性和NVH的前提下，可選擇不同數量的氣缸組成發動機，達到最佳的燃油經濟性。
凱迪拉克XT4搭載的全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機是基於“單缸最優”理念研發而來，它集成了諸多高效節能技術，創新運用了Tripower可變氣門管理技術。從技術發展時間節點來看，氣門升程可變早在1989年就已經被本田研製成功並大規模推廣，即為人津津樂道的VTEC（Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System）。但通用汽車Tripower可變氣門管理技術除了可以做到傳統的氣門升程可變外，還在高低升程凸輪軸中加入了零升程凸輪軸，最終實現一臺發動機可以在“四缸高性能模式”、“四缸經濟模式”、“兩缸超經濟模式”之間智能切換。
該套系統由滑動凸輪軸、執行器、位置傳感器、燃油噴射系統和電子控制單元組成。進氣側的兩個凸輪軸上加入了沒有行程的零角度凸輪，排氣側的兩個凸輪軸上也加入了同樣的零角度凸輪。行車電腦會根據發動機當前轉速、油門踏板位置來告知可伸縮的電磁耦合觸角，觸角狀機構藉由左右滑動來應對不同行駛工況下的凸輪切換。
在常規行駛條件下使用低角度凸輪軸，進入四缸經濟模式，提升燃油經濟性5%，該工況是最常見和普遍的行駛狀態；在長距離穩定低速且擋位較高時，兩個氣缸進排氣均關閉，進入兩缸超級經濟模式，燃油經濟性可提升比例高達15%，但此刻關閉氣門的兩個氣缸內活塞的上下往復運動仍舊進行；在深踩油門時，則是高角度凸輪軸發揮的舞臺，此刻進入四缸高性能模式，350牛·米的峰值扭矩得以淋漓盡致地釋放。
同一臺發動機可以進入三種不同的工作狀態，其中兩種工作狀態都是以燃油經濟性為首要考量對象，這對中小型SUV凱迪拉克XT4來說是一個非常能打動消費者的賣點。但三種工況也會帶來另一個難題：缸體間的熱量管理。
對此，通用汽車為這臺全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機裝上了ATM主動熱管理系統，全球首創採用電子水泵+電控球閥模塊組成的主動熱管理系統，結合發動機分流式水套設計，通過ECU直接控制水泵轉速及智能熱管理模塊的球閥角度，可以智能、精確控制冷卻系統各環路的流量，進而滿足對系統熱量的精確管理，實現快速暖機，機油加熱，停機冷卻的功能。
關閉兩個氣缸無疑可以幫助降低油耗，同時在車輛行駛中改變噴入氣缸內的油氣混合的霧化程度則更是提高燃油經濟性的有效手段。全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機在國內率先使用35MPa高壓直噴系統，將缸內直噴的壓力值從20Mpa提升至35Mpa，可以使燃油霧化效果更好，燃油粒子直徑達到9 微米，燃燒更加充分，熱效率更高，同時降低微小顆粒排放數量和質量，滿足國六排放標準。
因為三種工況中會有兩個氣缸關閉的情況存在，所以許多人會擔心從兩缸模式切換到四缸模式時動力銜接的遲滯與空白。為此，通用汽車在渦輪增壓器上整合進了電動放氣閥，更精準地控制放氣閥的開啟時刻及開度，快速建立增壓壓力，降低小負荷泵氣損失，改善油耗，在性能上兼顧低速高扭矩和高速大功率。
從技術上說，凱迪拉克XT4上的全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機即便是將燃油經濟性作為第一順位開發目標，也沒有完全忘記一臺豪華品牌中小型SUV該匹配的動力輸出水準，最大輸出功率達到了177Kw/5000rpm，最大扭矩達到了350N·m/1500—4000rpm，不僅性能參數搶眼，寬泛的高扭矩區間也能讓這輛車持久保持在高動力輸出的區間，其0-100km/h加速僅需7.6秒就足以說明一切。
相比現款寶馬X1的B48系列2.0T發動機（高功率版已停產）和奧迪Q3的第三代EA888 2.0T發動機，通用汽車第八代Ecotec發動機在賬面數據和燃油經濟上都具備明顯優勢。凱迪拉克XT4是首個搭載該全新系列發動機的重磅產品，未來由此衍生出的發動機序列會在通用汽車內跨品牌全面推廣應用。
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