高功率+低油耗,解讀凱迪拉克XT4背後的祕密

近些年,在嚴苛的排放法規和油耗政策的雙重“打壓”下,新能源車成為了很多車企的“救命稻草”。然而,供應商產能不足、後期養護體系不成熟等困擾讓新能源汽車在“大勢所趨”之前,依然面臨很長一段路要走。因此,現階段的主流動力依舊是內燃機。

高功率+低油耗,解讀凱迪拉克XT4背後的秘密

對於傳統車企而言,進一步提升內燃機熱效率是應對排放法規和油耗政策的最有效措施,雖然讓發動機的真實循環接近理論循環非常困難,但是技術始終在進步,哪怕是把熱效率提高1%,都能帶來無限的可能。就像渦輪代替自吸,小排量增壓發動機漸成主流一樣。

縱觀目前豪華車市場,2.0T引擎已經被廣泛應用,從入門車型到旗艦車型,都能看到2.0T引擎的身影,所以如何將2.0T引擎的潛力發揮到極致也是很多主流車企正在著手做的事情。通用汽車給出的解決方案,就是凱迪拉克XT4上搭載的這臺全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機。

技術升級,遵循單缸最優理念

對於一臺引擎來說,在滿足動力需求的前提下省油的做法無非就幾種。要麼減少氣缸數量,要麼降低排量。那麼到底是降低排量好,還是減少氣缸數量好呢?這個問題,就需要從引擎的熱效率、震動水平等多方面的因素入手,尋找單缸排量的最優值。

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熱效率是決定單缸最優排量的指標之一。所謂熱效率就是氣缸面積和氣缸容積的比值,在合理範圍內這個比值越低熱效率就越高,氣缸容積就是我們俗稱的排量。氣缸排量減小會導致面積容積比會變大,熱效率降低;同樣氣缸排量增大,燃燒時間會增加熱損失也會增加,同樣熱效率也會下降,所以對任何發動機而言都一定存在單缸排量最優值。

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理論上單缸最優排量是0.33L-0.5L,換句話說單缸在這個排量區間內發動機的動力性和經濟性會達到最好的平衡,XT4上這臺全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機就是遵循了這樣的設計原則,在單缸效率最優設計基礎上,通過不同數量的氣缸組合,使車輛達到最佳性能表現。

在單缸排量最優的前提下,如何將熱效率最大化,這也是數十年來工程師們一直努力的方向,缸內直噴就是其中一項技術。

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缸內直噴相比於歧管噴射最大的優點就是霧化能力更好,經過缸內直噴進入氣缸的汽油顆粒更小,和空氣的接觸面積更大,燃燒也更充分,所以缸內直噴發動機的燃燒效率是比採用歧管噴射的發動機高不少的。而直噴技術的重點之一就是噴射壓力,目前市面上大多數缸內直噴引擎的噴射壓力為12-20MPa,而這臺全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機將噴油壓力提升至了35MPa。

更大的直噴壓力能將燃油霧化至9um大小的噴霧顆粒,更充分的燃油霧化可以有效提升發動機的壓縮比,實現高效、快速的燃燒,同時排放還會進一步降低,這也是這臺引擎能全面滿足國Ⅵ排放要求背後的技術。

Tripower技術,適時切換最佳工作狀態

在智能化的背景下,如何在不同工況下使發動機保持在最佳工作狀態是各大廠商的研究方向。每個廠商也都有相應的技術,例如馬自達的SKYACTIV和日產的VC-TURBO技術,它們都有一個特點就是都是在壓縮比上下功夫。而凱迪拉克XT4上這臺全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機,就採用另一種解決方案——可變氣缸技術。

高功率+低油耗,解讀凱迪拉克XT4背後的秘密

實際上“可變氣缸”並不是一個新技術,早在上世紀80年代凱迪拉克就將這一技術運用在了量產車上,只不過當時變缸技術多運用於大排量多缸引擎。這次依然是凱迪拉克,不同的是它將更先進的可變氣缸技術運用到了直列四缸引擎上。

高功率+低油耗,解讀凱迪拉克XT4背後的秘密

變缸技術的原理,是通過關閉進排氣門和停止缸內供油實現的,這對進排氣門在關閉和開啟的時機上都有非常精確的要求。而凱迪拉克XT4搭載的全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機創新運用了Tripower可變氣門管理技術,搭載首創的三段式滑動凸輪軸,採用智能多級控制,可根據實際駕駛情況選取最佳氣門升程,適時切換“四缸高性能模式”、“四缸經濟模式”、“兩缸超經濟模式”三種工作模式。在帶來澎湃動力與平順駕駛感受的同時,顯著提升燃油經濟性。

高功率+低油耗,解讀凱迪拉克XT4背後的秘密

直白點說,當你深踩油門加速時,發動機進入四缸高性能模式,此時扭矩大,響應快;當在城市道路中低速行駛時,發動機進入四缸經濟模式,比上一代發動機節油5%;當高檔位小油門穩速行駛時,發動機進入兩缸超經濟模式,比上一代發動機節油15%。

高功率+低油耗,解讀凱迪拉克XT4背後的秘密

這一整套Tripower可變氣門管理技術由ECU控制,ECU會根據發動機當前轉速、油門踏板位置來選取最佳氣門升程,從而使發動機在“四缸高性能”、“四缸經濟”和“兩缸超經濟”三種模式之間切換,做到不同工況下動力和油耗兼得的表現。在這臺全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機的幫助下,凱迪拉克XT4的百公里加速時間僅需7.6s,油耗僅有7.2L/100km。

ATM主動熱管理,讓引擎時刻處在最佳工作溫度中

對於一臺集智能化和高效於一體的發動機,其對於工作溫度也有嚴苛的要求,為了讓它能迅速進入到最佳工作溫度中,全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機也搭載了另一個亮點技術——ATM主動熱管理系統。

高功率+低油耗,解讀凱迪拉克XT4背後的秘密

採用電子水泵+電控球閥模塊組成的ATM主動熱管理系統,可以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,從而智能、精確地控制冷卻系統各環路的流量。再加上35MPa高壓直噴系統、雙渦道單渦輪增壓器、全鋁缸蓋集成排氣歧管等前沿動力科技的輔佐,進一步滿足滿足對系統熱量的精確管理,優化燃油效率與動力性能。

全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機可爆發出同級最優的177千瓦最大功率,並在1500~4000轉/分鐘的寬廣扭矩平臺內輸出高達350牛•米的峰值扭矩,讓凱迪拉克XT4的動力響應更快,性能表現更為出色。

高功率+低油耗,解讀凱迪拉克XT4背後的秘密

作為通用汽車第八代Ecotec發動機系列的代表作,這臺全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機在諸多行業內領先驅動科技的加持下,不僅擁有強勁的動力表現,同時也具備更佳的燃油經濟性,真正意義上實現了高性能低消耗。

凱迪拉克XT4還搭載了安吉星系統,可以在車主出行過程中提供更多的生活服務,比如目的地協助設置功能:如果您的車輛出廠時配有帶屏幕的導航儀,可在按下安吉星藍色按鈕後說出目的地,並要求客服顧問將目的地信息發送至車輛導航系統。在目的地成功下發後,請按車載導航系統的提示進行操作。

目的地設置協助的步驟:

① 按下藍色安吉星按鈕

② 請告訴客服顧問您的目的地,並要求將目的地發送到您的車載導航儀上

③ 點擊"設定"按鈕,導航即刻開始

作為首款搭載該全新系列發動機的重磅產品,凱迪拉克XT4憑藉動力、油耗、排放上的優勢在中小型豪華SUV細分市場上更具競爭力。而在未來,該系列發動機也將在通用旗下跨品牌全面推廣應用。


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