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探秘凯迪拉克XT4发动机里的黑科技

发布时间:2019年02月25日

随着电池技术的发展和充电设施的完善,汽车的电动化时代肯定会到来,但是在到来之前,内燃机依然可以通过诸多科技的应用,继续压榨能源利用的效率,提高竞争力。而且内燃机可以在混动车型中大有所为。

我们这期节目,就通过凯迪拉克XT4的全新2.0T可变缸涡轮增压发动机为例,介绍下哪些新技术在内燃机的百年大厦上添砖加瓦。

 

首先,XT4发动机使用了高滚流比进气技术。

所谓高滚流比进气技术,就如同彩蛋金所摇晃的水瓶,气体如同瓶中液体一样高速旋转,可以以更快的速度进入气缸内。

很显然,高滚流比的设计可以让发动机进气效率更高,混合得更加均匀。

 

第二,XT4使用了ATM主动热管理技术。

热力学其实是发动机核心的学科,但是由于大家并不关心发动机哪里热、哪里冷,所以感受并不强烈。但其实热力学才是发动机的根本,彩蛋金给大家举几例子,看看XT4是如何主动地进行热量管理的。

*中网格栅可关闭。

*缸盖集成式排气歧管——可以收集更多热量,加速暖机过程。

*缸体采用分流式水套的设计——在缸盖散热时,缸体的热量不会耗散太多。

 

第三,XT4使用了全可变排量机油泵。

我们知道,家中的变频空调,可以根据制冷的需求,改变制冷功率,而不是像普通空调只有0和1的状态。像变频空调一样,XT4的变排量机油泵可以起到节约油耗的作用,大约可以降低2.5%的油耗。

 

第四,XT4使用智能主动电控碳罐泵。

这项技术可以让汽油脱附的效率更高,同时让汽油蒸汽产生的排放大幅下降。

 

第五,XT4的涡轮采用了电子泄压阀。

电子泄压阀是汽车电气化的一种体现,可以实现更快的响应速度和更高的执行效率。

 

第六,XT4凭借Tripower可变气门管理技术,实现了变缸功能。

凭借此技术,XT4可以在四缸高性能模式、四缸经济模式和两缸超经济模式进行切换。

 

可能大家对变缸技术还有点陌生,我们今天就着重介绍里面的门道。

 

如何进行变缸呢?

这台发动机的1、4缸保持工作,而2、3缸不再喷油、点火,同时关闭2、3缸的进、排气门,行程“1、4工作,2、3歇着”的状态,这就是所谓的变缸技术。

 

变缸时,为什么要关闭气门呢?

我们知道,虽然2、3缸不再喷油、点火,但活塞和连杆还在运转,发动机还不得不做着吸气、呼气的动作,就会带来泵气损失。

在变缸时,XT4会移动凸轮轴,切换不同的凸轮,改变气门的运动规律,从而实现了关闭气缸的功能。

 

XT4在什么情况下进入两缸超经济模式?

一般是在高速低负荷工况下,即我们在经济巡航的时候,XT4会进入两缸超经济模式。此时,发动机工作非常稳定,同时动力输出可以满足车辆行驶的需求。

 

变缸会有什么效果?

明显的效果就是省油。这就好比一个公司在不太忙的时候,它养4个员工要发4份薪水。但是如果2个员工做掉4个人的活儿,给他们发3个人的薪水,这不就节约开支了嘛~变缸模式也是这样的道理,XT4在两缸超经济模式下,可以带来15%的油耗减少。在一台车的整体工况下,可以降低油耗5~9%。

 

XT4在两缸模式下,会不会有两缸的NVH特性?

 

首先,发动机依然是四缸机的结构,由惯性引起的振动依然是四缸机的表现。第二,虽然点火频率减少一半,但是2、3缸形成了类似空气弹簧的结构,使得1、4缸的冲击会被大大减小,输入依然很平顺。反而,在单缸优化的设计理念下,1、4缸会进入中高负荷区,发动机的排放和油耗表现会更好。

 

虽然变缸技术听起来并不难,但车辆是个系统工作,它需要进排气、喷油、点火以及电子执行器一起协同工作才能完成,而且需要克服在切换过程中面临的各种问题。也正是因为克服了这些问题,使得这台发动机率先达到了国六B的排放标准。同时也让这台车成为同级别车型里油耗方面的优等生。工信部的数据显示,XT4的四驱版本油耗是7.6L/100km,两驱版本是7.2L/100km。

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