發動機技術巡禮(11) 析凱迪拉克3.6T引擎

　　【太平洋汽車網 技術頻道】2014款凱迪拉克CTS前不久的紐約車展上首發。官方宣布，新一代的凱迪拉克CTS將配備一臺全新的3.6L V6雙渦輪增壓發動機，最大功率達313kW（426PS），峰值扭轉達到了583Nm。這臺全新的雙渦輪增壓發動機是從之前3.6L自然吸氣發動機演變而來？都有哪些不同？下面來具體了解一下。

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● 發動機基本參數

● 凱迪拉克CTS的前世今生

　　算起來，凱迪拉克CTS的“歲數”不算大，但也堪稱經典了。2003年凱迪拉克推出了第一代CTS，這款車的設計靈感來自于1999年底特律車展上展出的概念車Evoq。

　　CTS保留了Evoq身上那鋒利的筆直線條，整車給人一種科技而又科幻的視覺效果，上市之初就俘虜了不少車迷的心。

　　第一代CTS裝備的是，3.2L LA3 V6發動機，最大功率為164kW(223PS)，與之搭配的是通用5L40-E 5速自動變速箱以及格特拉克的5速手動變速箱。當時CTS采用的是通用第一代Sigma平臺，打造了運動轎跑車必備的后驅底盤。

　　2004年經過一次小改款引入了3.6L DOHC V6 發動機，最大功率為190kW(258PS)，峰值扭矩達到342Nm。在2005年引入了一個全新的2.8L DOHC V6 發動機，作為入門級CTS的動力，取代了先前的3.2L LA3 V6發動機。同時，引入愛信AY-6 六速變速器，取代格特拉克5速變速箱。

　　2004年的北美車展上凱迪拉克推出了運動更為極致的CTS-V，它就是基于第一代CTS打造升級版本。設計師將更為強大的剎車系統、輪胎以及強悍的底盤配置置于一身。為求把這款車的運動性能及操控性能發揮到極致，CTS-V還移植了Corvette Z06上的那臺5.7升V8發動機，以及博格華納那臺6前速手動變速箱。

　　在2007年的底特律車展上，凱迪拉克又推出了第二代CTS，其最大亮點是底盤風格的變化，整車的剛性被大幅提高，懸掛系統及避震系統都進行了重新調校，裝備了從軟到硬的FE1、FE2、FE3三個等級懸掛，以滿足不同消費者的需求。

　　動力方面，早期二代CTS裝備的是一代車型上的LY7 3.6L V6發動機，后來引入了3.0L LF1 V6發動機以及3.6L LLT V6缸內直噴發動機，以供消費者更多的選擇。3.0L V6發動機最大功率為201kW(273PS)，峰值扭矩為342Nm。而3.6L V6缸內直噴發動機的最大功率達到237kW(322PS)，峰值扭矩為371Nm。

　　2008年進口到中國第二代CTS動力系統與美國版車型稍有不同，中國版CTS有早期的LP1 2.8升V6發動機和新款LLT 3.6升直噴V6發動機選擇。2010年最新的LF1 3.0升直噴V6發動機的車型被凱迪拉克引入中國，替代原有的2.8升車型，目前市面上的3.0升車型已經占據了中國大部分市場。

　　2008年，凱迪拉克又推出了CTS的Coupe車型和旅行車版本，進一步擴展CTS家族成員。

　　2011年凱迪拉克又推出了CTS-V旅行車和CTS-V Coupe，讓V家族也更加完整。

　　而在2013年3月26日的紐約車展上，凱迪拉克推出了新一代CTS。新一代CTS延續了凱迪拉克刀鋒一般的銳利設計風格，盾形的進氣格柵、夸張立式LED日間行車燈以及帶狀LED高位剎車燈，均將其神韻表現得淋漓盡致。這次推出的新一代CTS還有一個亮點是，裝備了一款全新的3.6升V6雙渦輪增壓直噴發動機？這臺發動機有哪些過人之處？請看下一頁。

● 發動機技術特點

　　新一代凱迪拉克CTS搭載全新的3.6L雙渦輪增壓發動機，是目前通用最強的V6發動機，最大功率為313kW(426PS)/5750rpm，峰值扭矩達到583Nm/3500-4500rpm。而這臺發動機是基于目前搭載在SRX、XTS、ATS車型上的3.6L V6直噴發動機升級而來。

　　不過，全新的3.6升V6雙渦輪增壓發動機對其多方面都進行了加強，包括新的缸體缸蓋、加強連桿、半球形的鋁制活塞、集成的增壓空氣冷卻系統、真空驅動與電子控制閥的旁通閥、新的燃油直噴系統等等。但3.6升自然吸氣發動機的一些成熟技術還是被保留了下來，如鋁合金的發動機缸/蓋、雙頂置凸輪軸、可變氣門正時和缸內直噴等等。

　　下面我們先通過官方的視頻來了解一下這臺全新發動機的結構：

（2014凱迪拉克CTS 3.6雙渦輪增壓直噴發動機構造演示）

　　鍛鋼曲軸、鋁結構油底殼

　　在這臺全新的3.6升V6雙渦輪增壓發動機上，對曲軸進行了強化處理，使用了鍛鋼曲軸，有利于提高發動機高速轉動的平穩性。同時油底殼也是采用了全鋁結構的設計，進一步減輕發動機的重量，而油底殼上方采用鋼材料的肋板，增加結構剛度的同時并能降低噪聲。

　　半球形鋁制活塞

　　活塞則采用了強化鋁機構，活塞裙部采用了聚合物材料涂層處理，活塞銷采用全浮式設計，這些有利于減少發動機高速運轉的摩擦。同時對活塞采用了壓力油噴射的方法進行冷卻，在活塞下行時向每個活塞的底部及周圍氣缸壁噴上機油，保證在高負荷情況下降低活塞的溫度，提高活塞的壽命。Richard Bartlett副總工程師介紹，活塞頂部采用半球形設計，通過對于噴油器噴射角度、模式、以及活塞的拓撲結構進行優化，打造一個更強更高效的燃燒室，進一步提升發動機的效率。

什么是活塞銷全浮式設計？

    全浮式是指活塞銷與活塞銷座和連桿小頭之間都可以自由旋轉的連接形式。優點是當發動機工作時，活塞銷、連桿小頭和活塞銷座都有相對運動，這樣，活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動，使磨損均勻。

　　排氣門中空充鈉技術

　　排氣門中空充鈉技術，氣門是空心的，在氣門中央的空腔中會填滿金屬鈉。當氣門工作時，頭部溫度非常高，鈉吸熱氣化上升至氣門桿頂部經冷卻水散熱，從而提高氣門散熱能力。這種技術在渦輪增壓發動機比較常見，如通用的LLU、LDK發動機、日產MR16DDT發動機。

　　雙渦輪增壓系統

　　最大的改進就是增加了雙渦輪增壓系統。這臺發動機的兩側采用了兩個小的渦輪增壓器，提高更大的進氣量的同時，也能減少渦輪遲滯效應，提升響應性。

　　集成式中冷器

　　而渦輪增壓系統的中冷器采用了與進氣歧管集成式的設計，布置在發動機上部，結構更為緊湊，相似的結構在大眾EA111發動機上也可以看到。相對于一般V6發動機采用安裝在發動機兩側的中冷器，這種設計的優勢是可以縮短進氣行程，進一步減少進氣阻力，同時能提供更直接的扭矩響應。

　　中冷器采用了水冷的冷卻方式，最低能夠把進氣溫度降到74°C，這就提高了進氣空氣的密度，從而增加進氣量。這種中冷器的結構設計功能與CTS-V車型上的6.2L增壓發動機（LSA）是相似的。

　　諧波進氣系統

　　這款發動機采用了諧波進氣。主要是根據不同的發動機轉速，通過電磁閥和較大容量進氣室的方式改變進氣管內壓力波的傳播距離，以充分利用壓力波的慣性作用，來提高發動機的充氣效率，同時還可以降低發動機的噪音。

　　總結：這臺全新的3.6升雙渦輪增壓直噴發動機，也是目前通用最強的V6發動機，集合了時下先進的發動機技術，如缸內直噴、渦輪增壓、可變氣門正時等等，升功率達到了88kW（120PS），官方稱升功率比寶馬535i的3.0升直6渦輪增壓發動機和550i的4.4升V8渦輪增壓發動機都要強。裝備這臺全新的發動機與8速自動變速器的新一代CTS表現如何？我們拭目以待吧。

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