打响第一枪排头兵 解析凯迪拉克XT4发动机

-重中之重：Tripower可变气门管理技术

如今全球的排放法规愈发苛刻，除了美国、欧洲相继出台限制燃油车排量和排放的管理办法之外，我国也即将在2020年正式实施“国六-A”排放法规。

如果继续降低发动机缸数，短时间似乎很难实现动力和排放的平衡。所以，像福特、通用甚至奔驰等车企就开始在小排量发动机上再加一个发动机闭缸技术，从而让车辆更加节能。

众所周知，发动机闭缸技术（又称为可变缸技术，下文统称为闭缸技术）最初源自于可变气门升程这项技术。该技术通过切换凸轮轴上高低不同的凸轮来改变发动机进排气气门的升程，从而达到让一套发动机拥有两种不同工况的目的。

在两段式可变气门升程的基础上，通用的工程师们又在2、3号气缸的进气凸轮轴上加入了一个没有升程的零角度凸轮，同时在2、3号缸的排气凸轮轴上也加入了相应的零升程凸轮。这样一来就使得2、3号气缸的进气门与排气门能够在低负载工况下完全闭合，进入两缸超经济模式。也就是我们俗称的“闭缸”。

但它与本田的i-VTEC可变气门升程技术有一些区别，更与宝马的Valvetronic电子气门技术和英菲尼迪的VVEL系统有着巨大的差异。毕竟后两者的技术可以实现气门的无级变化，让发动机的工作状态更加灵活多变。

值得一提的是，这套系统可能并不像大多数人想的那样是在高速公路巡航状态下才切换到两缸超经济模式，它是为了应对城市内中低速工况下驾驶员收起油门时的低负载状态，比如下坡或是长距离滑行。这主要是因为在高速巡航状态下，车辆需要更强的动力来保证车辆前行，说人话就是“两缸拽不动”。

但即便有了这项技术，也不可能让闭缸状态下的凯迪拉克XT4(|询价)油耗减半。毕竟发动机的负载没有发生变化，也就是仍然需要做同样多的功才能让车辆前进。同时继续保持工作的1、4号气缸需要拽着“懒得动”的2、3号气缸继续运动，这也需要消耗一些能量。

-两大难题：如何平衡振动与热量？

辩证唯物主义哲学告诉我们“事物都是一分为二的”，所以任何一个优秀的新技术也一定存在着一定的问题。那么，闭缸技术所带来的问题是什么呢？简单来说主要有两个：振动平衡与热量平衡。

至于为什么选择关闭中间的2、3号气缸，而不是两头的1、4号气缸，据工程师表示是因为外侧气缸更容易找到振动平衡点，能在一定程度上降低闭缸带来的NVH问题。

与此同时，当发动机进入闭缸状态后，2、3号气缸不工作也就不会产生热量，而外侧的1、4号气缸继续工作产生高温，这就容易引起发动机缸体的热量不均匀。长此以往，难免会因为受热不均导致缸体出现变形。

-延伸阅读：闭缸技术是凯迪拉克首创的？

虽然在近几年闭缸技术越来越多的被提及，但它的历史其实比很多人想象的要悠久的多。作为该项技术的先驱，凯迪拉克早在二战期间已经开始在大排量发动机上进行“可变气缸”的尝试。

这是汽车行业中首个量产的发动机闭缸技术，从名字也能直观的看出来，该系统可以让八缸发动机在八缸、六缸以及四缸三种不同工作模式下运行，能够在一定程度上节省燃油消耗。

即使是美国这样的“汽车大国”也有相当多的民众感到不适应，所以不少人开始把目光转向当时更加节能的6缸与4缸车型上，这也对很多以大排量发动机为主的车企销量产生了影响。

在那个年代，能让八缸发动机在低负载工况时关闭2个或是4个气缸绝对是十分超前的技术，只不过研发周期太短导致很多工艺和技术并不成熟，所以在实际使用时出现了很多的可靠性问题，并没有达到凯迪拉克官方的预期。

最终，凯迪拉克还是给所有搭载L62发动机的车型刷了系统，使它们可以屏蔽掉这个创新技术，永久工作在八缸模式下。虽然首次尝试遭遇了失败，但这也给后来凯迪拉克继续深挖闭缸技术累积了相当多的经验。

-编辑总结

从大众到福特，再到如今的凯迪拉克XT4，这项原本为了让大排量发动机更加节油而发明技术，如今却在排放法规和环保要求的作用下重新焕发出勃勃生机。据通用官方透露，凯迪拉克XT4搭载的这套Ecotec 2.0T发动机不仅满足2020年即将登场的国六-A标准，甚至超前达到了2023年才实施的国六-B标准。套用赵本山小品《卖拐》中的台词，这些车企现在都学会抢答了。

而此前一直有论调认为内燃机时代已经快要结束，只有电气化才能实现进一步节能减排。如今，这种说法似乎也开始变得不再那么绝对。像通用这样有深厚技术沉淀的车企，内燃机技术仍然没有达到瓶颈。而随着闭缸技术的发展，似乎未来四缸、三缸发动机仍有很大的发展空间。说不定某一天我们还能看到两缸发动机，再闭一个缸的神奇操作呢？只不过单缸工作会抖成什么样，这就是另一个问题了。