說到美國近年來的優(yōu)秀發(fā)動機(jī)，那最值的大說特說的是通用的NORTHSTAR北極星，該發(fā)動機(jī)現(xiàn)在普遍搭載在通用的高檔品牌凱迪拉克各車型上。 美國人不善于做發(fā)動機(jī)，這是不爭的事實(shí)。當(dāng)日本人、德國人花巨資研究發(fā)動機(jī)技術(shù)時(shí)，燒油不眨眼的美國人還在追求著寬大、舒適的享受，美國的汽車制造商也不去注重對發(fā)動機(jī)的開發(fā)，使得美國發(fā)動機(jī)技術(shù)落后于日本、歐洲等同行。但是北極星發(fā)動機(jī)的出現(xiàn)改變了這一局面，毫不夸張的說，北極星發(fā)動機(jī)對美國的發(fā)動機(jī)工業(yè)有著劃時(shí)代的意義。


　　

　　北極星發(fā)動機(jī)最早亮相于1993年的凱迪拉克Allante、Eldorado和Seville STS三款車上，正因?yàn)樗�是V8大排量引擎，所以基本都使用在凱迪拉克這個(gè)豪華品牌外，當(dāng)時(shí)這款北極星V8的代號為L37，排量為4.6升。當(dāng)時(shí)的北極星憑借自己出色的升功率、優(yōu)異的油耗表現(xiàn)和可靠的性能在美國市場上令奔馳和寶馬的同排量引擎都相形見絀。


　　1994年， L37北極星V8引擎迎來了自己的最新版本LD8。LD8最大的變化是把凸輪形狀重新打造過，降低了功率，不過卻提升了低轉(zhuǎn)速的扭矩，更加適合SRX這樣的SUV使用。 1995年，第一代L37北極星4.6升V8發(fā)動機(jī)被調(diào)整到300匹。而LD8版的北極星也升到了275匹。就是說到了95年，4.6升排量的北極星引擎有了兩個(gè)版本，分別是275匹和300匹。值得一提，這兩款L37和LD8的北極星一直沿用到了今天，目前凱迪拉克DTS就是使用L37，別克最新旗艦車Lucerne使用LD8。


　　時(shí)間到了2004年，在凱迪拉克超級跑車XLR和豪華SUV SRX上出現(xiàn)了代號為LH2的北極星引擎，2005年的凱迪拉克STS 也用上LH2。LH2采用VVT可變氣門正時(shí)技術(shù)，該技術(shù)雖然在日系、德系車上已經(jīng)稀松平常，但是在美國發(fā)動機(jī)中是一次突破。此外，LH2還帶來了全新的ETC電控油門技術(shù)。其他的北極星引擎也逐漸裝備了ETC。整個(gè)北極星家族目前共有4款引擎，分別是4.4LV8(LC3) 、4.6LV8(L37)、4.6LV8(LD8)和4.6LV8VVT (LH2)。 北極星引擎總體特點(diǎn) 北極星V8引擎由鋁合金壓鑄而成，2000年后，通用為了降低鋁合金在成形過程出現(xiàn)氣孔，采用了一種新的高壓鑄造工藝，改善了性能。在2000年以前，北極星引擎壓縮比為10.3:1，到了2000年后改成了10:1。每缸雙凸輪軸、四個(gè)氣門、凸輪軸采取鏈條傳動，北極星引擎的進(jìn)氣歧管是熱塑尼龍66制成，它能夠在冷卻進(jìn)氣的同時(shí)卻不會收到發(fā)動機(jī)傳過來的熱量的影響，從而保持良好的工作狀況。北極星采用通用的SFI（sequential fuel injection）燃油順序式噴射方式進(jìn)入氣缸，進(jìn)排氣凸輪的位置由感應(yīng)器進(jìn)行控制，以便精確地配合氣缸氣體的進(jìn)進(jìn)出出。


　　北極星還有一個(gè)特點(diǎn)，就是當(dāng)所有冷卻液都失效時(shí)引擎還可以繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)電腦探測到引擎處于過熱狀況時(shí)，它會暫時(shí)停止一半的氣缸運(yùn)行，這樣可以降低整個(gè)引擎的溫度，以便可以讓車輛能繼續(xù)行駛，但是通用警告說，出現(xiàn)這種情況也最多只能行駛不超過50英里。 在凱迪拉克DeVille和Seville身上的北極星還裝備了帶有液體冷卻的交流電機(jī)由于凱迪拉克身上過多的電子零件加大了電力系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，于是采用液體冷卻的方式能保證發(fā)電機(jī)的運(yùn)行。不過2001年開始，通用重新為交流電機(jī)使用空氣冷卻的方式，目的是杜絕液體冷卻帶來的泄漏問題。 北極星引擎代表著現(xiàn)在美國引擎技術(shù)的最高科技，該引擎已經(jīng)隨著SRX和XLR的引入銷售而來到中國，筆者希望通過本文，讓讀者能更清晰的認(rèn)識北極星引擎。

　　任何一個(gè)品牌都有區(qū)別于其他品牌的特點(diǎn)，想把這個(gè)特點(diǎn)長久，唯一地保持住，最好的做法就是依靠領(lǐng)先的技術(shù)。就像大眾

擁有最好的FSI和TDI技術(shù)，豐田有演繹得出神入化VVT-I技術(shù)一樣，通用也有著享譽(yù)世界最好的發(fā)動機(jī)總成——北極星系列發(fā)動機(jī)。


　　1996 North star 32valve v8 發(fā)動機(jī)


　　北極星發(fā)動機(jī)最早亮相于1993年的凱迪拉克Allante、Eldorado和Seville STS這三款車上，代號為L37。當(dāng)初正是因?yàn)槠渚哂械腣8大排量特點(diǎn)，所以幾乎都被配置在了凱迪拉克這個(gè)豪華品牌上。1994年， L37北極星V8引擎通過改進(jìn)迎來了更新的版本LD8。LD8最大的變化是重新設(shè)計(jì)了凸輪的曲線，降低了一部分發(fā)動機(jī)功率，但卻提升了低轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)動機(jī)的扭矩，因此LD8更加適合SRX這樣體重較大的SUV使用。 1995年，兩代北極星發(fā)動機(jī)L37和LD8都分別經(jīng)過調(diào)教把輸出馬力調(diào)整到了300匹和275匹。自此，這兩款北極星發(fā)動機(jī)就一直沒有改變過，一直沿用到現(xiàn)在。


　　2004年Cadillac XLR配置的Northstar-V8發(fā)動機(jī)


　　在2004年，在凱迪拉克的超級跑車XLR和豪華SUV—SRX上出現(xiàn)了代號為LH2的北極星發(fā)動機(jī)，2005年的凱迪拉克STS上也出現(xiàn)了這款LH2北極星發(fā)動機(jī)。這款新LH2采用了在美國發(fā)動機(jī)歷史上第一次應(yīng)用的VVT可變氣門正時(shí)技術(shù)。該技術(shù)允許進(jìn)氣門和出氣門各自獨(dú)立控制開閉時(shí)間，通過從低速到高速運(yùn)轉(zhuǎn)之間的調(diào)節(jié)，保證了氣門在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)開合、配合對燃油噴射的精確控制，更加高效地提高氣缸內(nèi)汽油的燃燒效率，使提高性能的同時(shí)，也提高了發(fā)動機(jī)廢氣的清潔度。此外，LH2還帶來了全新的ETC（電控油門技術(shù)）系統(tǒng)，此系統(tǒng)取代了油門踏板和油門之間的機(jī)械傳動。通過油門踏板位置傳感器、發(fā)動機(jī)控制傳感器、自動巡航命令、防側(cè)滑控制記錄以及發(fā)動機(jī)控制模塊發(fā)出的變擋能量指令，發(fā)送到發(fā)動機(jī)的油門控制單元，從而改變油門大小。該系統(tǒng)有助于最大限度降低油耗，同時(shí)保證動力強(qiáng)勁、反應(yīng)直接，并且利于排放清潔。在LH2之后，L37和LD8也陸續(xù)裝備了ETC控制單元。


　　LC3 發(fā)動機(jī)


　　LC3發(fā)動機(jī)配置的機(jī)械增壓及冷卻系統(tǒng)


　　除了LH2，當(dāng)年凱迪拉克又專門為其V系列運(yùn)動轎車開發(fā)了全新的4.4L排量，代號為LC3的北極星V8機(jī)械增壓發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)提供了媲美賽車的動力性能，裝載于STS-V和XLR-V上。至此，整個(gè)北極星家族目前共有4款引擎，分別是4.6L V8(L37)、4.6L V8(LD8)、4.6L V8VVT (LH2)和4.4L V8（LC3）。


　　北極星發(fā)動機(jī)的總體特點(diǎn)：


　　北極星V8發(fā)動機(jī)全部由鋁合金制成，掀起的發(fā)動機(jī)缸體制造工藝采用壓鑄技術(shù)，到2000年后，通用集團(tuán)為了解決鋁合金在冷卻成形過程出現(xiàn)的氣孔，采用了一種新的高壓鑄造工藝，降低了發(fā)動機(jī)內(nèi)鋁合金部件的氣孔，提高了發(fā)動機(jī)性能。另外，在2000年以前，北極星發(fā)動機(jī)壓縮比為10.3:1，到了2000年后改成了10:1，以適應(yīng)每缸雙凸輪軸、四氣門、鏈條帶動凸輪軸的設(shè)計(jì)。最后，北極星引擎的進(jìn)氣歧管是用熱塑尼龍66制成，該材料制成的進(jìn)氣歧管能夠在冷卻進(jìn)氣的同時(shí)卻不會受到發(fā)動機(jī)傳導(dǎo)過來熱量的影響，從而保持良好的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣環(huán)境。


　　除了以上所述，北極星發(fā)動機(jī)還有一個(gè)特點(diǎn)，就是當(dāng)所有冷卻液都失效時(shí)引擎還可以繼續(xù)運(yùn)行，這被稱作“Limp home”模式。在這種模式下，當(dāng)電腦探測到引擎處于過熱狀況時(shí)，它會暫時(shí)停止一半的氣缸運(yùn)行，這樣就能降低整個(gè)引擎的溫度，以便可以讓車輛能繼續(xù)行駛，但是通用集團(tuán)加了個(gè)備注：此情況下車輛最多只能行駛50英里。


　　北極星家族中的第五成員：


　　目前，北極星發(fā)動機(jī)家族里面最新的一位成員是伴隨概念車CIEN一同推出的North star XV12 概念發(fā)動機(jī)。這款發(fā)動機(jī)是一款采用了60度氣缸夾角，全鋁質(zhì)雙頂置凸輪軸(DOHC)，單缸四氣門設(shè)計(jì)的V12發(fā)動機(jī)，排量為7.5升。能夠輸出750馬力的功率和450磅／英尺的扭矩，但其體積卻緊湊到與V8發(fā)動機(jī)相同。


　　設(shè)計(jì)該款發(fā)動機(jī)的通用汽車公司動力總成部副總裁Thomas Stephens說：“盡管通用汽車公司的動力總成產(chǎn)品非常多，但是到目前為止我們還沒有開發(fā)過V12發(fā)動機(jī)，而這正是我們的North star XV12發(fā)動機(jī)正在探索的一個(gè)領(lǐng)域。我們的汽車同高級汽車市場上的其他產(chǎn)品相區(qū)別的重要之處就是動力總成，而采用諸多先進(jìn)技術(shù)的XV12發(fā)動機(jī)可以滿足大多數(shù)V8發(fā)動機(jī)的外形要求和燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo) 準(zhǔn)，這使通用汽車公司理所當(dāng)然地在這一領(lǐng)域中處于領(lǐng)導(dǎo)地位。同時(shí)，這一發(fā)動機(jī)還繼承了我們的一些設(shè)計(jì)傳統(tǒng)。”


　　通用汽車北極星North　star　XV12發(fā)動機(jī)的項(xiàng)目經(jīng)理、工程師Steve Kowalk說：“外形可能是我們所面臨的一個(gè)最大的挑戰(zhàn)，因?yàn)槲覀円婚_始就希望使V12發(fā)動機(jī)與V8發(fā)動機(jī)的外形大小相同。我們盡量縮減發(fā)動機(jī)的體積，以使其能夠應(yīng)用于盡量多類型的汽車之中。同時(shí)，我們還要使發(fā)動機(jī)排量最大化，并要運(yùn)用‘可變排量’技術(shù)，使之能夠隨時(shí)提供所需的動力。我們將汽缸壁的厚度縮減至7毫米，并采用后部凸輪軸驅(qū)動方式，以使體積更加緊湊、發(fā)動機(jī)罩更低�！�

　　XV12 發(fā)動機(jī)


　　North star XV12發(fā)動機(jī)相對于其他北極星發(fā)動機(jī)采用的先進(jìn)技術(shù)包括：

　　l .“可變排量”技術(shù)


　　這款發(fā)動機(jī)可以通過關(guān)閉氣門使氣缸停止工作。氣缸的關(guān)閉僅對于一側(cè)的缸體適用，因此當(dāng)一側(cè)的氣缸關(guān)閉時(shí)，這臺發(fā)動機(jī)與一臺直列6缸發(fā)動機(jī)毫無二致。系統(tǒng)關(guān)閉和再次激活的響應(yīng)時(shí)間很短，機(jī)油系統(tǒng)和電磁閥的布置能使氣門在6000轉(zhuǎn)/分鐘的情況下自由啟動和關(guān)閉。


　　2 . 汽油直噴技術(shù)


　　直噴式汽油燃燒系統(tǒng)的采用為這款發(fā)動機(jī)賦予了更高的功率和燃油經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)還降低了排放物中碳?xì)浠�合物的排放量。類似的技術(shù)可以在大眾的FSI發(fā)動機(jī)中見到。


　　3. 可變進(jìn)氣歧管技術(shù)


　　North star XV12發(fā)動機(jī)重新設(shè)計(jì)了一級和二級歧管的三段可變進(jìn)氣系統(tǒng)使得發(fā)動機(jī)扭矩輸出曲線更加平緩。它采用一種簡單、緊湊而可靠的設(shè)計(jì)。使電動可變進(jìn)氣門執(zhí)行器驅(qū)動歧管變化速度比傳統(tǒng)的氣動執(zhí)行器要快�！�


　　4. 后部正時(shí)傳動鏈


　　在這款發(fā)動機(jī)后部，還有一條可以帶動發(fā)動機(jī)的附屬部件的后部傳動鏈，其與發(fā)動機(jī)的正時(shí)鏈條一同運(yùn)行。這樣可以減少發(fā)動機(jī)前部的附屬部件數(shù)量、縮短發(fā)動機(jī)的整體長度和降低發(fā)動機(jī)的前端高度來達(dá)到更高的外形和體積要求。


　　5. 36000英里的換油周期


　　為了降低了對環(huán)境的壓力和用戶的使用成本。North star XV12發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)換油周期為36000英里，而這是通過改進(jìn)機(jī)油傳感器和監(jiān)控器、降低機(jī)油消耗量、提高機(jī)油冷卻性能并擴(kuò)大油箱容積而實(shí)現(xiàn)的。


　　總的來說，北極星發(fā)動機(jī)代表了北美發(fā)動機(jī)制造的最高境界。在德系，日系發(fā)動機(jī)廠商都在不斷推出日益經(jīng)濟(jì)環(huán)保的發(fā)動機(jī)的同時(shí)，在北美，還有一個(gè)北極星在向著更高的動力目標(biāo)前進(jìn)。