如果单从凸轮轴的角度来研讨紧凑型SUV凯迪拉克XT4上的可变缸(闭缸)技术,事实上这一技术本田在1989年就早已推向世界,那时的中文翻译名称叫“可变气门正时和升程电子控制系统”,也许很多人对这一长串发动机名词并不感冒,但如果看见它的英文缩写,心中一定会泛起叫做敬仰的波澜——VTEC。
简单说来,凯迪拉克XT4上所使用的可变缸技术比本田擅长的VTEC技术更进一步,前者拥有高、低、零三段凸轮轴角度,分别对应发动机高负荷、中负荷和轻负荷工况下的气缸工作状态。而后者并不能达成绝对意义上的“气缸关闭”——即进排气均不工作的状态,XT4上的三段式调节通过执行电机前端的可伸缩插销来改变凸轮位置,而VTEC的执行方式则是倚靠第三根摇臂和第三个凸轮轴来实现。
在通用称为“Tripower可变气门”的技术中,XT4的2.0升直列四缸涡轮增压发动机可以实现三种工作模式:两缸超级经济模式(1、4工作,2、3进排气关闭,进气端零角度凸轮轴);四缸经济模式(进气端低角度凸轮轴)和四缸高性能模式(进气端高角度凸轮轴)。其中两缸模式可提升15%的燃油经济性,四缸经济模式可提升5%的燃油经济性。
实际2和3号气缸并不存在完全的“关闭”状态,进排气的确是被零角度凸轮轴所控制不工作,且喷油嘴不喷油、火花塞也不点火,但2和3号缸体内部的活塞、连杆和曲轴依旧在执行直线往复运动。所以,“闭2缸”对行驶工况的要求相对严苛,不仅行驶要足够匀速,距离要足够长,对油门踏板施加的力也要足够轻柔,才会让2和3号气缸安心休息。在2500转/分的正常工况下基本都是四缸经济模式所掌控的天下,对深踩油门或转速超越这一区间后,则是四缸高性能模式的主场。
通过界面汽车此前对凯迪拉克XT4的深度试驾不难发现,行驶工况下到底有几个气缸在工作几乎无法被察觉,这便是通用精妙NVH水平的体现。高速120公里巡航时,发动机转速稳定在2000转/分时低角度凸轮轴成为主角,半开的气门让四个气缸以燃油经济性为第一考量要素,只释放出150牛·米左右的扭矩水平;而50公里左右的城市道路顺滑移动时,发动机的负载最轻,此刻通过无角度凸轮轴关闭2、3号气缸,进入两缸超经济模式,扭矩也维持在150牛·米的释放水平。
“涡沦增压的优势在于当你需要它时能提供充沛动力,而不需要时则具有高效率。” 负责这套全新涡轮增压发动机的助力总工程师克里斯·奇利(Kris Keary)表示,“对于XT4而言,这款全新发动机可以在所有使用场景中表现出色。”
“独特的Tripower 可变气门管理技术是对涡轮增压系统的补充,可以在所有速度下充分利用发动机的进气效率。”奇利说,“这是技术的完美融合,驾驶员在整个发动机运行范围内都能获得令人满意的、充满自信的性能表现。”
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