在V型8缸和V型6缸挥手告别发动机舱后，车企们关于动力总成开发的新战场就移步到了直列4缸发动机上。如何在数量有限的缸体内为消费者提供更理想更高效的动力表现成了横亘在每一家汽车品牌面前的难题，凯迪拉克近期则给出了一个极具超前思维的解决方案。

曾有一位超跑品牌的动力总成开发总师将民用车级别发动机的开发工作定义为“这个星球上难度最高，同时也是最纠结的机械考验之一”。

背后的原因其实很简单，对一台赛用级或超跑级的发动机来说，需要考虑的因素远远少于一台民用级发动机：后者需要在有限的缸体数目、动力输出水平、燃油经济性、生产制造成本、耐久度、噪音振动控制和材料轻量化等诸多因素间找到那个最平衡的解决方案，如果是一台豪华品牌的车型来说，还必须将“高级感”三个字置入开发目标。

简言之，一台搭载于民用级豪华品牌车型上的发动机必须在直列4缸的范围内做到最优化的全能水准。那么如何才能在“戴着镣铐起舞”的前提下做到毫厘间的精妙平衡呢？

我们带着这个疑问审视了近期汽车圈的“网红”——凯迪拉克XT4，其搭载的全新2.0T可变缸涡轮增压发动机凭借可变缸技术上的创新和百公里7.2升的油耗水准而备受瞩目，在这场主角为气缸的游戏中，凯迪拉克比其它豪华品牌占到了先机。

说到这台第八代Ecotec发动机系列的代表之作，首先来了解下“单缸最优”理念：单缸排量在0.33-0.5L时，燃烧效率最高。在单缸效率最优设计基础上，考虑到与整车的最佳匹配，在平衡发动机动力性、燃油经济性和NVH的前提下，可选择不同数量的气缸组成发动机，达到最佳的燃油经济性。

凯迪拉克XT4搭载的全新2.0T可变缸涡轮增压发动机是基于“单缸最优”理念研发而来，它集成了诸多高效节能技术，创新运用了Tripower可变气门管理技术。从技术发展时间节点来看，气门升程可变早在年就已经被本田研制成功并大规模推广，即为人津津乐道的VTEC（VariableValveTimingandValveLiftElectronicControlSystem）。但通用汽车Tripower可变气门管理技术除了可以做到传统的气门升程可变外，还在高低升程凸轮轴中加入了零升程凸轮轴，最终实现一台发动机可以在“四缸高性能模式”、“四缸经济模式”、“两缸超经济模式”之间智能切换。

该套系统由滑动凸轮轴、执行器、位置传感器、燃油喷射系统和电子控制单元组成。进气侧的两个凸轮轴上加入了没有行程的零角度凸轮，排气侧的两个凸轮轴上也加入了同样的零角度凸轮。行车电脑会根据发动机当前转速、油门踏板位置来告知可伸缩的电磁耦合触角，触角状机构借由左右滑动来应对不同行驶工况下的凸轮切换。

在常规行驶条件下使用低角度凸轮轴，进入四缸经济模式，提升燃油经济性5%，该工况是最常见和普遍的行驶状态；在长距离稳定低速且挡位较高时，两个气缸进排气均关闭，进入两缸超级经济模式，燃油经济性可提升比例高达15%，但此刻关闭气门的两个气缸内活塞的上下往复运动仍旧进行；在深踩油门时，则是高角度凸轮轴发挥的舞台，此刻进入四缸高性能模式，牛·米的峰值扭矩得以淋漓尽致地释放。

同一台发动机可以进入三种不同的工作状态，其中两种工作状态都是以燃油经济性为首要考量对象，这对中小型SUV凯迪拉克XT4来说是一个非常能打动消费者的卖点。但三种工况也会带来另一个难题：缸体间的热量管理。

对此，通用汽车为这台全新2.0T可变缸涡轮增压发动机装上了ATM主动热管理系统，全球首创采用电子水泵+电控球阀模块组成的主动热管理系统，结合发动机分流式水套设计，通过ECU直接控制水泵转速及智能热管理模块的球阀角度，可以智能、精确控制冷却系统各环路的流量，进而满足对系统热量的精确管理，实现快速暖机，机油加热，停机冷却的功能。

关闭两个气缸无疑可以帮助降低油耗，同时在车辆行驶中改变喷入气缸内的油气混合的雾化程度则更是提高燃油经济性的有效手段。全新2.0T可变缸涡轮增压发动机在国内率先使用35MPa高压直喷系统，将缸内直喷的压力值从20Mpa提升至35Mpa，可以使燃油雾化效果更好，燃油粒子直径达到9微米，燃烧更加充分，热效率更高，同时降低微小颗粒排放数量和质量，满足国六排放标准。

因为三种工况中会有两个气缸关闭的情况存在，所以许多人会担心从两缸模式切换到四缸模式时动力衔接的迟滞与空白。为此，通用汽车在涡轮增压器上整合进了电动放气阀，更精准地控制放气阀的开启时刻及开度，快速建立增压压力，降低小负荷泵气损失，改善油耗，在性能上兼顾低速高扭矩和高速大功率。

从技术上说，凯迪拉克XT4上的全新2.0T可变缸涡轮增压发动机即便是将燃油经济性作为第一顺位开发目标，也没有完全忘记一台豪华品牌中小型SUV该匹配的动力输出水准，最大输出功率达到了Kw/rpm，最大扭矩达到了N·m/—rpm，不仅性能参数抢眼，宽泛的高扭矩区间也能让这辆车持久保持在高动力输出的区间，其0-km/h加速仅需7.6秒就足以说明一切。

相比现款宝马X1的B48系列2.0T发动机（高功率版已停产）和奥迪Q3的第三代EA.0T发动机，通用汽车第八代Ecotec发动机在账面数据和燃油经济上都具备明显优势。凯迪拉克XT4是首个搭载该全新系列发动机的重磅产品，未来由此衍生出的发动机序列会在通用汽车内跨品牌全面推广应用。

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