發(fā)動機(jī)技術(shù)巡禮(11) 析凱迪拉克3.6T引擎

● 發(fā)動機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

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

　　不過，全新的3.6升V6雙渦輪增壓發(fā)動機(jī)對其多方面都進(jìn)行了加強(qiáng)，包括新的缸體缸蓋、加強(qiáng)連桿、半球形的鋁制活塞、集成的增壓空氣冷卻系統(tǒng)、真空驅(qū)動與電子控制閥的旁通閥、新的燃油直噴系統(tǒng)等等。但3.6升自然吸氣發(fā)動機(jī)的一些成熟技術(shù)還是被保留了下來，如鋁合金的發(fā)動機(jī)缸/蓋、雙頂置凸輪軸、可變氣門正時和缸內(nèi)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(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)：

（2014凱迪拉克CTS 3.6雙渦輪增壓直噴發(fā)動機(jī)構(gòu)造演示）

　　鍛鋼曲軸、鋁結(jié)構(gòu)油底殼

　　在這臺全新的3.6升V6雙渦輪增壓發(fā)動機(jī)上，對曲軸進(jìn)行了強(qiáng)化處理，使用了鍛鋼曲軸，有利于提高發(fā)動機(jī)高速轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性。同時油底殼也是采用了全鋁結(jié)構(gòu)的設(shè)計，進(jìn)一步減輕發(fā)動機(jī)的重量，而油底殼上方采用鋼材料的肋板，增加結(jié)構(gòu)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(qiáng)化鋁機(jī)構(gòu)，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(shè)計，這些有利于減少發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的摩擦。同時對活塞采用了壓力油噴射的方法進(jìn)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(jī)油，保證在高負(fù)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(shè)計，通過對于噴油器噴射角度、模式、以及活塞的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，打造一個更強(qiáng)更高效的燃燒室，進(jìn)一步提升發(fā)動機(jī)的效率。

什么是活塞銷全浮式設(shè)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(zhuǎn)的連接形式。優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，活塞銷、連桿小頭和活塞銷座都有相對運(yùn)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(shù)

　　排氣門中空充鈉技術(shù)，氣門是空心的，在氣門中央的空腔中會填滿金屬鈉。當(dāng)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(jīng)冷卻水散熱，從而提高氣門散熱能力。這種技術(shù)在渦輪增壓發(fā)動機(jī)比較常見，如通用的LLU、LDK發(fā)動機(jī)、日產(chǎn)MR16DDT發(fā)動機(jī)。

　　雙渦輪增壓系統(tǒng)

　　最大的改進(jìn)就是增加了雙渦輪增壓系統(tǒng)。這臺發(fā)動機(jī)的兩側(cè)采用了兩個小的渦輪增壓器，提高更大的進(jìn)氣量的同時，也能減少渦輪遲滯效應(yīng)，提升響應(yīng)性。

　　集成式中冷器

　　而渦輪增壓系統(tǒng)的中冷器采用了與進(jìn)氣歧管集成式的設(shè)計，布置在發(fā)動機(jī)上部，結(jié)構(gòu)更為緊湊，相似的結(jié)構(gòu)在大眾EA111發(fā)動機(jī)上也可以看到。相對于一般V6發(fā)動機(jī)采用安裝在發(fā)動機(jī)兩側(cè)的中冷器，這種設(shè)計的優(yōu)勢是可以縮短進(jìn)氣行程，進(jìn)一步減少進(jìn)氣阻力，同時能提供更直接的扭矩響應(yīng)。

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

　　諧波進(jìn)氣系統(tǒng)

　　這款發(fā)動機(jī)采用了諧波進(jìn)氣。主要是根據(jù)不同的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，通過電磁閥和較大容量進(jìn)氣室的方式改變進(jìn)氣管內(nèi)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(fā)動機(jī)的充氣效率，同時還可以降低發(fā)動機(jī)的噪音。

　　總結(jié)：這臺全新的3.6升雙渦輪增壓直噴發(fā)動機(jī)，也是目前通用最強(qiáng)的V6發(fā)動機(jī)，集合了時下先進(jìn)的發(fā)動機(jī)技術(shù)，如缸內(nèi)直噴、渦輪增壓、可變氣門正時等等，升功率達(dá)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(fā)動機(jī)和550i的4.4升V8渦輪增壓發(fā)動機(jī)都要強(qiáng)。裝備這臺全新的發(fā)動機(jī)與8速自動變速器的新一代CTS表現(xiàn)如何？我們拭目以待吧。

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