[汽车之家 发动机拆解] 不知道你还有没有这样的刻板印象，提到美系车或者美系发动机，就会想到那些大块头、大排量。相信看完这期发动机大拆解，一定会颠覆你的认知。在这样一个节能减排的时代，美国车一直在蜕变，就比如下面这台通用2.0T使用了可变缸技术（或者说闭缸技术），能“四缸变两缸”，这是怎么回事，到底牛在哪？
● 发动机拆解视频版
● 取代老前辈的理由不是马力
我们今天拆解的这台通用2.0T发动机来自于新款的雪佛兰探界者(参数|询价)车上，官方称其为“第八代Ecotec 2.0T智能变缸涡轮发动机”，代号LSY，与之匹配的还是通用9速HYDRAMATIC手自一体变速箱。简而言之，探界者从2019款到2021款，变速箱没变，而换上了通用最新的2.0T发动机。
| 通用新、老两代2.0T发动机参数对比 | ||
| 新一代LSY 2.0T | 上一代LTG 2.0T | |
| 最大输出功率 | 174kW(237Ps)/5000rpm | 191kW(260Ps)/5500rpm |
| 最大输出扭矩 | 350N·m/1500-4000rpm | 353N·m/2000-5300rpm |
国内不断变严苛的排放标准，鼓励节能减排的“双积分”政策，以及未来要面对的“碳中和”目标等等，从政府政策层面上在催生这些高燃效、低排放发动机的诞生。通用新一代的2.0T发动机到底牛在哪？我需要先从其拿手的可变缸技术开始说起。
● 近四十载，这项发明终于迎来了高光时刻
可变缸技术诞生自美国。1981年，通用旗下的凯迪拉克推出了一台可以实现8缸、6缸、4缸切换的V8发动机（代号L62），装载到了当时的凯迪拉克DeVille上，这便是历史上首次量产应用的发动机可变缸技术。
当时通用汽车为了应对美国CAFE标准（油耗及排放评定标准），推出了这项非常有创新性的技术方案，早期称之为Displacement on Demand(DoD)即可以按需调整排量的系统。当然这项技术并不是凯迪拉克独自完成的，而是与供应商伙伴美国伊顿（Eaton）公司合作的成果。
当时的资料称发动机ECU芯片可达到"每秒30万次的计算"，但用户实际用车过程中证明这个数字远远不足以支撑电控系统需要的控制水准，导致了各种问题的出现。比如摇臂控制系统的速度不够快，无论是加速还是减速，都不能及时响应驾驶员的右脚，这带来了动力输出的延迟；闭缸系统和燃油喷射系统产生矛盾，两者都无法准确判断发动机的工作状态，所以经常出现过多喷油或者喷油不足的现象；甚至在高速巡航时ECU崩溃等等。这就像大家在玩Switch游戏《分手厨房》时，两个人无法完成合作时一样尴尬，对于当时的通用来说，这个关卡太难了。
亮点与槽点齐飞，L62发动机虽然开创性地实现了可变气缸技术，但因为控制模块的可靠性太差，芯片的处理速度慢等等，很快大面积故障和投诉接踵而至。因此，凯迪拉克不得不让它退出了历史舞台。
通用发动机工程师神奇的脑洞并没有得到理想的效果，L62发动机的可变缸技术没有一炮打响，但这引起了全世界车企的关注，让大家开拓了新思路，那些大排量大家伙或许能兼顾高性能和低油耗，只需要关闭部分的气缸即可。后来，奔驰、本田、克莱斯勒、大众、马自达等也都推出了类似的产品。
可变缸技术让发动机增加了相当的成本，但早期的节油性却没有大家预期的那么好，所以它并没有大范围的应用起来，基本只有大排量、多气缸机器上会使用。二十一世纪到来后，全球的油耗和排放法规更加严苛，这不得不逼迫车企们要拿出更省油更低排放的发动机。因此，相对更亲民的发动机上也开始出现了这项技术。
2012年，大众发布Active Cylinder Technology (ACT)，在四缸发动机上实现了可变气缸技术。
2016年，福特在三缸1.0T发动机上加入了可变缸技术，能够瞬间让嘉年华变成两缸驱动。
2017年，马自达也发布了cylinder-deactivation technology，它让SKYACTIV-G 2.5L四缸发动机在高速巡航时只用中间两个气缸工作，之后在马自达CX-5和马自达6实现了量产。
作为这项技术的发起者，通用汽车一直以来都没有放弃可变缸技术的研发，在一些重磅的概念车上也表露了对可变缸技术的坚守和憧憬，例如2003年的凯迪拉克Cien概念车、2004年的Sixteen概念车。
2018年，通用发布了第三代可变缸技术，率先量产在雪佛兰索罗德的L87 6.2L V8发动机上，也由原先的DoD改名为AFM主动燃油管理系统。这台V8发动机竟然有17种气缸运行模式！根据行驶工况，它可以自行选择运行哪4个缸工作，切换速度能达到80次/秒。
基于近40年的技术积累，通用进一步扩大了可变缸技术在乘用车市场的应用范围，2018年，一款代号LSY的2.0T发动机诞生了。
它取代了此前的LTG 2.0T，率先搭载到了凯迪拉克XT4和CT6上，随后别克和雪佛兰品牌车型也都开始全面铺广。此时的可变缸技术少了些“噱头”意味，多了些实用，它不再是高配置的专属，而是真真正正普及到全品牌全系的发动机技术。因此，某种意义上通用迎来了可变缸技术的高光时刻。
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● 魔术般的变缸是怎么变的？
步入正题，我们开始拆解通用汽车目前的主力发动机LSY 2.0T。拆解的第一个目的是弄明白可变缸技术到底是怎么运行的？
可变缸技术并不是暂停部分气缸的运转，活塞和曲轴都保持正常旋转，而只是不再点火做功。核心的原理在于气门的开闭控制，LSY 2.0T具备Tripower可变气门管理技术，硬件上包括专属设计的进排气凸轮轴、气门、电控执行器等等。
省多少油？省在哪？
官方表示，通用的可变缸技术让LSY 2.0T相比上一代发动机节油10%左右。这个10%油耗降低大体来源于：1、中间两缸闭缸时，省去的泵气损失、气门运动的机械损失、燃烧的热量损失等；2、在低负荷下，两缸工作相比四缸工作，可以让发动机处于更经济的运转区间。
相比其它家来说，通用LSY 2.0T的特点是具有更多段的升程调节（0、低、高三段）。换句话说，它不仅有闭缸技术，还有可变气门升程技术（VVL）。两套系统让搭载这台2.0T的雪佛兰探界者实现三种模式：
1、“四缸澎湃模式”：主要适用于急加速、高速匀速行驶，进、排气门都保持在高升程状态；
2、“四缸高效模式”：主要适用于中高速匀速行驶，进气门保持在低升程状态；
3、“两缸畅行模式”：主要适用于中低速匀速、减速、下坡行驶，中间两缸的气门升程为0（即闭缸）
可变缸技术核心零部件如下：
在拆解的过程中，我们发现了6个凸轮轴位置传感器，分别探测进排气侧凸轮轴的角度和横向位置，对凸轮轴更精准地探测是实现气门正时和升程控制的基础。如今的LSY在电控系统上尤其的重视，或许早年间L62发动机之殇让通用更加意识到控制系统的重要性。
除了可变缸技术，LSY 2.0T还具备进排气双可变气门正时系统DVVT，其采用中置式结构，相比传统的侧置式能更迅速地响应气门最优的开启时刻。
㊣● 缸数切换，振动会不会翻倍？
从四缸到两缸，或者从两缸到四缸之间的切换，意味着发动机的振动模型完全不同。虽然四个气缸里的活塞一直在旋转，但活塞对曲轴的推力截然不同。为了改善本身的振动水平，LSY 2.0T在缸体底部加入了两根平衡轴。
让发动机表现出良好的平顺性，不单单靠平衡轴、曲轴的设计，其发动机、车身的隔振也起到了关键作用。在实际驾驶搭载这台发动机的通用车型时，也许有极少数敏感的人能够感受到四缸与两缸工作的切换，但我在体验探界者的几天时间里，完全没有察觉出气缸的切换。当然，仪表盘和显示屏也不会给你任何提示。通用的目标便是让人毫无察觉地使用这项技术。
● 省油的秘密一：350Bar高压喷射
这台LSY 2.0T采用了如今主流的350Bar（35MPa）缸内燃油喷射系统，相比此前的200Bar系统其喷油压力变得更高，能实现更好的燃油雾化效果，燃油粒子直径仅为8微米。这就好比把柴火劈得更细碎，在燃烧时更充分，热效率也就更高了。不管是国内还是国外的车企，在新一代发动机上都开始普及这项技术。
● 省油的秘密二：这个排气不简单
LSY 2.0T的排气设计值得细品。它采用了缸盖集成式排气歧管，也就是说它把原先排气歧管与气缸盖合二为一，它的主要目标不是为发动机体积变小，而是为了燃油经济性。改个排气管就能省油了？这其中的奥秘在于排气热量的合理应用。
发动机的热效率像一块蛋糕，在工作时被各个部分瓜分得只剩下四成左右，其中一部分便是热量损失。如何利用好燃油燃烧时产生的热量是一门科学，如今集成式排气歧管在中小排量发动机上越来越常见。
也许你会纳闷排气口为什么只有三个？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流道涡轮增压器，与之匹配的排气歧管进行了专门设计，中间的排气口为2、3缸融合在一起的出口，1、4缸各自独立出口(进入增压器涡道内再合二为一)，这对于发动机低转速的涡轮迟滞现象有很大的改善。
双流道涡轮增压器越来越常见，除了霍尼韦尔外，供应商博格华纳也在为宝马、奔驰、长城等车企提供这种增压器。它的核心目的是解决排气管的相互干涉效应，让排气更通畅，同时增压性能也更好。为什么双流道增压器要这样进行气缸分组呢？原因是四缸机的点火顺序为1-3-4-2或者1-2-4-3，点火相位相隔的气缸工作是同步的，所以将2、3缸与1、4缸各分成一组是最合理的。
● 省油的秘密三：变排量机油泵
传统的两段式机油泵能够更加发动机的高低负荷，调整机油泵的功率和供油量。而这种无级调节的机油泵可以更精确地、更多级地根据负荷大小，匹配最合适的供油量。这也是本着更科学不浪费的设计逻辑。
● 省油的秘密四：轻量化设计
轻量化方面，除了铝合金的缸体和缸盖外，在这台发动机上你能找到很多降低重量的工艺和材料。运转的零部件减重，让发动机的负载降低，直接改善了节油性。壳体、附件等部分的减重也能间接地改善整车的燃油经济性。
发动机上节油的秘密不止这几点，减少摩擦损失、减少泵气损失、提升燃烧效果等也都改善了发动机的燃油经济性。
● 总结
有些朋友可能感受过上一代的通用2.0T发动机，那台代号LTG的2.0T机器明显是倾向于高性能的输出，261马力在当时的2.0T里是非常强势的。而这一代的LSY 2.0T我们拆解完后，发现它采用了非常多的节油技术，可变缸技术、主动热管理、变排量机油泵等等等，显然通用在节能减排的大趋势下，改变2.0T发动机的性格。（文/图 汽车之家 夏志猛 协助 王兴宇）
