美式科技大拆解！细品探界者2.0T发动机

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不知道你有没有这样的刻板印象。当你提到美国汽车或美国发动机时，你会想到那些大排量的汽车。相信看完这个发动机拆解，一定会颠覆你的认知。在这样一个节能减排的时代，美国汽车一直在改变。比如下面的通用2.0T采用可变缸技术，可以把四缸换成两缸。这是怎么回事？奶牛在哪里？

●发动机拆解视频版

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●更换老前辈的原因不是马力。

我们今天拆解的通用2.0T发动机来自全新雪佛兰探险者（查成交价|参配|优惠政策）汽车，官方称之为“第八代Ecotec 2.0T智能变缸涡轮发动机”，代号LSY，匹配通用9速HYDRAMATIC自动手动变速箱。简而言之，从2019款车型到2021款，探索者将变速箱换成了通用最新的2.0T发动机。

中国日益严格的排放标准，鼓励节能减排的“双积分”政策，以及未来面临的“碳中和”目标，都从政府政策层面促成了这些高燃油效率、低排放发动机的诞生。新一代通用2.0T发动机在哪里？我需要从它出色的可变气缸技术开始。

●近40年来，这项发明终于迎来了高光时刻。

变缸技术诞生于美国。1981年，通用旗下的凯迪拉克推出了一款可以在8缸、6缸、4缸之间切换的V8发动机，并在当时搭载在凯迪拉克DeVille上，这是历史上第一款用于量产的发动机变缸技术。

当时为了响应美国CAFE标准，通用汽车推出了这个非常创新的技术方案，早期被称为按需排量，也就是可以根据需要调节排量的系统。当然，这项技术并非凯迪拉克一家独大，而是与其供应商合作伙伴伊顿合作的结果。

当时的数据说发动机ECU芯片可以达到“每秒30万次计算”，但用户已经证明，这个数字远远不足以支撑电控系统所需的控制水平，导致各种问题。比如摇臂控制系统速度不够快，无论是加速还是减速，都不能及时响应驾驶员右脚，带来动力输出的延迟；闭缸系统和喷油系统之间存在矛盾，两者都不能准确判断发动机的工作状态，因此经常出现喷油过量或不足的现象。即使在高速巡航时，电子控制单元也会崩溃等等。就像玩Switch游戏《分手厨房》时两个人无法完成合作一样尴尬。对于当时的通用来说，这个水平太难了。

亮点与槽点齐飞，L62发动机首创了可变缸技术，但由于控制模块可靠性差，芯片处理速度慢，大规模故障和投诉很快接踵而至。因此，凯迪拉克不得不将其退出历史舞台。

通用发动机工程师的神奇脑洞并没有得到想要的效果，L62发动机的变缸技术也没有落地运转，但却吸引了全球车企的目光，为大家开拓了新的思路。那些排量大的大块头或许可以兼顾高性能和低油耗，只需要关闭一些气缸。后来，奔驰、本田、克莱斯勒、大众和马自达也推出了类似的产品。

变缸技术虽然增加了发动机的成本，但是早期的燃油经济性并没有大家预期的那么好，所以并没有得到广泛的应用，基本上只能在大排量和多缸的机器上使用。21世纪（查成交价|参配|优惠政策）到来后，全球的油耗和排放法规更加严格，这迫使车企拿出更省油、排放更低的发动机。因此，这项技术已经开始出现在对人民相对更友好的发动机上。

2021年，大众发布主动缸技术，在四缸发动机上实现变缸技术。

2021年，福特在三缸1.0T发动机上增加了可变缸技术，可以瞬间将嘉年华（查成交价|参配|优惠政策）变成双缸驱动。

2021年，马自达还发布了停缸技术，使得SKYACTIV-G 2.5L四缸发动机在高速巡航时只使用中间两个气缸，随后在马自达CX-5（查成交价|参配|优惠政策）和马自达6（查成交价|参配|优惠政策）实现了量产。

作为这项技术的开创者，通用汽车从未放弃过可变缸技术的研发，在一些重型概念车上也表现出了对可变缸技术的执着和向往，比如2021年的凯迪拉克Cien概念车，2021年的十六座概念车。

2021年，通用汽车发布了第三代可变缸技术，在雪佛兰Solod的L87 6.2L V8发动机上率先量产，也从最初的DoD更名为AFM主动燃油管理系统。这台V8发动机有17种气缸工作模式！根据行驶情况，可以选择运行哪四个气缸，切换速度可达80次/秒。

基于近40年的技术积累，通用汽车进一步扩大了可变缸技术在乘用车市场的应用范围。2021年，一台代号为LSY的2.0T发动机诞生。

●魔缸是如何变化的？

言归正传，我们目前开始拆解通用的主机LSY 2.0T。拆卸的第一个目的是了解可变气缸技术是如何工作的。

变缸技术不是暂停某些气缸的运转，活塞和曲轴保持正常转动，而只是停止点火做功。LSY 2.0T的核心原理是阀门启闭控制。LSY2.0T拥有Tripower可变气门管理技术，硬件包括专门设计的进排气凸轮轴、气门、电控执行器等。

节省了多少油？省在哪里？

官方称，通用可变缸技术使LSY 2.0T与上一代发动机相比节省约10%的燃油。这10%的油耗降低一般来自:1。当中间两个气缸关闭时，泵损失、阀门运动的机械损失、燃烧的热量损失等。被省略；2.在低负荷下，与四缸运行相比，两缸运行可以使发动机处于更经济的运行范围。

与其他国家相比，一般LSY 2.0T的特点是升程调整阶段较多。换句话说，它不仅有气缸关闭技术，还有可变气门升程技术。这两个系统使搭载这款2.0T的雪佛兰探险者能够实现三种模式:

1.“四缸澎湃模式”:主要适用于急加速、高速匀速行驶，进排气门保持高升程状态；

2.“四缸高效模式”:主要适用于中高速、定速行驶，进气门保持低升程状态；

3.“双缸驱动模式”:主要适用于匀速、减速、中低速下坡行驶，中间两个气缸气门升程为0。

可变气缸技术的核心部件如下:

在拆卸过程中，我们发现了6个凸轮轴位置传感器，分别检测进气侧和排气侧凸轮轴的角度和横向位置。更精确地检测凸轮轴是气门正时和升程控制的基础。现在LSY特别重视电子控制系统。或许是早年间，L62发动机的事故让通用更加意识到控制系统的重要性。

除了可变缸技术之外，LSY 2.0T还拥有双可变气门正时系统DVVT，采用了中央结构，能够比传统的侧面结构更快地响应最佳气门开启时间。

●当气缸数量切换时，振动会加倍吗？

从四缸切换到两缸，或者从两缸切换到四缸，意味着发动机的振动模型完全不同。尽管四个气缸中的活塞总是在旋转，但活塞在曲轴上的推力却大不相同。为了提高自身的振动水平，LSY 2.0T在缸体底部增加了两根平衡轴。

要使发动机表现出良好的平顺性，不仅平衡轴和曲轴的设计，而且发动机和车身的隔振都起着关键作用。在驾驶装有这款发动机的通用汽车时，或许有几个敏感的人能感受到四缸和两缸运行之间的切换，但在几天的边界探险者体验中，我完全没有注意到气缸的切换。当然，仪表盘和显示屏不会给你任何提示。通用汽车的目标是让人们在没有通知的情况下使用这项技术。

●节油秘诀:350Bar高压喷射

这款LSY 2.0T采用主流的350Bar缸内燃油喷射系统。与之前的200Bar系统相比，其喷油压力变得更高，可以达到更好的燃油雾化效果，燃油粒径仅为8微米。这就像把柴火劈成更小的块，燃烧更充分，热效率更高。国内外车企都开始在新一代发动机中推广这项技术。

●节油秘诀2:这个排气不简单。

LSY 2.0T的排气设计值得细化。它采用的是气缸盖一体式排气歧管，也就是说它把原来的排气歧管和气缸盖结合在一起，它的主要目标不是减少发动机体积，而是实现燃油经济性。换排气管能省油吗？秘诀在于合理利用余热。

发动机的热效率就像一个蛋糕，在工作中被各种零件分成只有40%左右，其中之一就是热损失。如何利用好燃料燃烧产生的热量是一门科学。如今，集成排气歧管在中小排量发动机中越来越普遍。

你可能会奇怪为什么只有三个排气口。这不是四缸机吗？

原因是LSY 2.0T采用了霍尼韦尔公司生产的双通道涡轮增压器，匹配的排气歧管经过特殊设计。中间排气口是2缸和3缸融合在一起的出口，1缸和4缸相互独立，大大改善了发动机低速时的涡轮迟滞现象。

双通道涡轮增压器越来越普遍。除了霍尼韦尔，供应商博格华纳也在为宝马、奔驰、长城提供这类涡轮增压器。其核心目的是解决排气管的相互干扰作用，使排气更加顺畅，提高增压性能。双通道增压器为什么这样组缸？原因是四缸发动机的点火顺序是1-3-4-2或1-2-4-3，不同点火相位的气缸同步工作。因此，最合理的方法是将气缸2和3分成一组，分别为气缸1和4。

●节油秘诀3:变排量油泵

传统的两级油泵可以增加发动机的高低负荷，调节油泵的功率和供油。这种无级调节油泵可以根据负载更精确、更多级地匹配最合适的供油。这也是基于更科学和浪费的设计逻辑。

●燃油经济性的秘密4:轻量化设计

在轻量化方面，除了铝合金气缸体和气缸盖，你可以在这台发动机上找到许多减轻重量的技术和材料。运转部件的重量减轻了发动机的负荷，直接提高了燃油经济性。外壳和附件的减重也可以间接提高整车的燃油经济性。

节省发动机燃油的秘诀并不仅限于这几点。减少摩擦损失、减少泵送损失和改善燃烧效果也提高了发动机的燃油经济性。

●总结

有些朋友可能已经感受到了上一代的通用2.0T发动机。代号为LTG的2.0T机器显然倾向于高性能输出，261马力在当时的2.0T中非常强劲。拆解这一代LSY 2.0T后，我们发现它采用了很多节油技术，变缸技术，主动热管理，变排量油泵等等。显然，在节能减排的大趋势下，通用汽车改变了2.0T发动机的特性。