發動機的斯芬克斯之謎,是如何被凱迪拉克XT4輕鬆破解的?

原標題:發動機的斯芬克斯之謎，是如何被凱迪拉克XT4輕鬆破解的？

在西方，有這樣一個著名的謎題，叫「斯芬克斯之謎」，是這樣問的：

什麼動物幼年時是四條腿走路，長大後用兩條腿走路，而到了老年時則要用三條腿走路？

沒錯，答案就是人。

幼年人類不會行走，只能靠四條腿來爬；長大後腿部肌肉發達，可以用兩條腿走路，等到了晚年，體力不支，就要藉助「拐杖」，於是就成了「三條腿」。

儘管後世把「斯芬克斯之謎」的概念，用在了社會學、心理學等範疇上，但對於一個長久跟汽車打交道的人來說，「斯芬克斯之謎」無疑也可以用在發動機技術上，尤其是發動機變缸技術。

事實上，無論是幼年、成年，還是老年的人類，都選擇了一種最佳的、也是最適合自己的動力策略，而對於每一個喜歡汽車的人來說，總希望有一臺「聰明」的發動機，它可以「因勢利導」，選擇最佳的工況，實現最低的能耗。

同時，在日益嚴苛的排放法規面前，一臺「高效率、低油耗和低排放」的發動機，成為很多車企揮之不去的「魚和熊掌」情結。

過去，為了實現「又要馬兒跑得快」、「又要馬兒吃的少」的目的，很多車企只能在車重、排量，乃至缸數上做文章，以至於想要擁有一臺駕駛樂趣充沛，又能夠達到節油減排標準的高效能發動機，似乎是一個不太好權衡的悖論。

不過，隨著8月29日新豪華運動SUV—凱迪拉克XT4的上市，車友們終於等來了一臺「聰明」的發動機——全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機。

▍一臺聰明的發動機是怎樣煉成的？

就像火箭設計軌道前都需要上千萬次的運算一樣，發動機作為工業化產品，同時又是整車最為核心的部件，其生產研發過程自然更要遵循科學原理才能變得「聰明」。

凱迪拉克XT4搭載的這臺全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機的整機開發理論就是嚴格按照單缸最優策略進行設計的。

這是目前行業先進的驅動系統開發策略，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。

該款發動機是通用汽車第八代Ecotec發動機系列的代表之作，即當單缸排量在0.33-0.5L時，此時汽缸內既不會產生較高的熱效率損失也不會發生空餘做功的爆震，從而達到燃燒效率最高。

對2.0T發動機而言，單缸排量控制在0.5L時，就可以實現最佳的燃油經濟性。

這就像是在一場4×100m接力賽中，這個團隊正好是世界短跑排名前4位的選手：博爾特、布雷克、蓋伊和鮑威爾，當每一個隊員都是全世界跑的最快的選手，毋庸置疑，這支隊伍的實力也是世界最強的。

這個簡單的例子揭示了部分與系統的關係，「每個氣缸」是部分，整個發動機是「系統」，單缸最優理念，也是讓每個缸體發揮出最出色的狀態，從而讓整個系統的動力效能達到最優的設計目標。

▍其實性能與節能可以完美統一

為了遵循單缸最優理念，達到整機效率最優，通用打造這臺發動機時為其加持了多種技術，比如創新運用的Tripower可變氣門管理技術，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。

我們都知道，可變氣缸可以在不需要大功率的輸出時，控制關閉一部分氣缸，以減少燃油消耗。

之所以要把Tripower可變氣門管理技術單拎出來說，就是因為這個技術將可變氣門升程技術「更進一步」細化：在中間兩個氣缸中增加第三組無升程凸輪，獨創出「三段式滑動凸輪軸」，在某些工況下切斷兩個氣缸的進氣和噴油，即「兩缸超經濟模式」。

這也使得這臺全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機可以實現三種不同的工作模式：「四缸高性能模式」、「四缸經濟模式」和「兩缸超經濟模式」

並且Tripower可變氣門管理技術並不是把某些氣缸簡單的關閉或者停止，而是在切斷噴油和進氣之後，中間兩個氣缸的活塞仍然在曲軸的帶動下照常工作，只不過此時並沒有發生任何燃燒，並且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，這也使得全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機在性能和節能上實現了兼顧。

不僅如此，為了配合達到最佳燃油經濟性，這款發動機的燃燒室採用了最佳缸徑衝程比，並匹配了35MPa的高壓直噴系統及高滾流氣道，同時綜合考量重量控制、布置優化、性能表現等需求，選擇不同數量的氣缸組合，達到最優整車匹配。

當然，為了保障變缸工作的效率，這就要說到這臺發動機全球首創採用電子水泵+電控球閥模塊組成的ATM主動熱管理系統。

這一系統可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。

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，滿足對系統熱量的精確管理，進一步優化燃油效率與動力性能。

同時，這樣的設計也使得全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機實現了汽油蒸汽由傳統的被動脫附升級為主動脫附，通過發動機標定控制的優化，使得油箱油氣抽吸在發動機全部運行工況下都能進行，實時衝洗碳罐，蒸發排放大幅降低（67%），滿足國六B這一嚴厲的排放法規要求。

▍重塑了中小型豪華SUV的效能標杆

除了技術方面的給力，凱迪拉克XT4能夠做到領先同級，也是得益於自身品牌在發動機研發方面進行模塊化建設。

作為豪華品牌，其很早就確立了模塊化進行產品打造的發展思路，在此前凱迪拉克相關的活動中，很多媒體都注意到其發動機核心零部件上都有二維碼，這就是模塊化時代標準的證明。

毫無疑問，模塊化作業依靠先進的數位化工作平臺、虛擬仿真技術以及物聯網應用，在嚴謹的生產製造流程下，不論是發動機還是整車的生產作業都更加科學，產品或者發動機的精密性與可靠性都有著充分保障。

所以，在技術和模塊化生產的雙雙加持下，憑藉這臺全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機，凱迪拉克XT4有著超越同級的產品力。其最大功率達到177kW，峰值扭矩高達350N·m，百公裡加速時間最快僅需7.6秒。

另外，整車為全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機匹配了9速Hydra-Matic手自一體變速箱，保證了整車動力輸出更加平順，同時也照顧到了燃油經濟性，使得整車百公裡綜合油耗低至7.2L。

應當說，得益於全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機的加持，凱迪拉克XT4也為其他豪華品牌在發動機研發方面提供了一種全新的技術路線；對細分市場而言，它重塑了中小型豪華SUV的效能標杆，在保證低油耗水平的同時能讓用戶體驗到更高的駕駛樂趣。

全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機成功破解了發動機界的「斯芬克斯之謎」，而凱迪拉克XT4也是首款搭載該全新系列發動機的重磅產品。

我們有理由相信，這只是剛剛開始，未來全新系列發動機將在上汽通用跨品牌全面推廣應用，繼凱迪拉克XT4之後，還會有更多驚喜等待著消費者。