Двигатель GM 3,6L Twin Turbo V6 LF4

Обладая расчетной мощностью 455 лошадиных сил (339 кВт) и крутящим моментом 03 Нм, LF4 обладает несколькими уникальными особенностями, которые расширяют диапазон его производительности и поддерживают возможности движения по треку, в том числе:

• Малоинерционные титано-алюминиевые турбины
• Легкие титановые шатуны
• Эффективный и запатентованный малообъемный охладитель наддувочного воздуха

Эти особенности способствуют оптимальному производству наддува и более быстрой подаче энергии.

Примерно 90 процентов максимального крутящего момента LF4 доступно в диапазоне от 2400 до 6000 об/мин, что означает, что двигатель имеет широкую кривую крутящего момента, которая передает ощущение отзывчивой, устойчивой мощности на всех уровнях оборотов.

Кроме того, высокопроизводительная система смазки разработана для поддержания оптимального давления масла и вентиляции во время высоких боковых маневров вождения, которые обычно встречаются на трассе. Даже турбокомпрессоры разработаны для производительности на трассе, а компрессоры подобраны для максимальной эффективности на пиковых уровнях мощности двигателя, что означает, что они требуют меньшего отвода тепла (промежуточного охлаждения) для более высокой постоянной мощности во время движения на трассе.

Легкие титаново-алюминиевые турбины двух турбокомпрессоров с низкой инерцией используются с вакуумным управлением перепускным клапаном для точного, отзывчивого производства крутящего момента. Фактически, титаново-алюминиевые турбины снижают вращающуюся инерционную нагрузку на 51 процент по сравнению с обычными турбинными колесами Inconel. Это означает, что меньше энергии выхлопных газов, которая вращает турбины, тратится впустую в сохраненных инерционных нагрузках.

На практике это означает, что относительно небольшой размер турбокомпрессоров и их легкие турбины способствуют более быстрому «раскручиванию», что фактически исключает задержку, для немедленного ощущения подачи мощности. Они производят до 125 кПа наддува.

Одиночный, центрально расположенный корпус дроссельной заслонки на двигателе управляет воздушным зарядом от обоих турбокомпрессоров после снижения температуры в промежуточном охладителе. Эта эффективная конструкция также способствует более быстрому отклику крутящего момента, одновременно снижая сложность, устраняя необходимость в паре корпусов дроссельной заслонки.

Уникальные вакуумные перепускные клапаны — по одному на турбокомпрессор — используются с Twin Turbo для лучшего управления давлением наддува двигателя и последующей реакцией крутящего момента для более плавной и стабильной работы. Они независимо управляются на каждом блоке двигателя, чтобы сбалансировать выход компрессоров для достижения более точной реакции давления наддува.

Вестгейты также работают совместно с вакуумными рециркуляционными клапанами, чтобы исключить сопутствующий помпаж от турбин — состояние, которое может привести к динамическому реверсированию потока, например, в момент сразу после закрытия дроссельной заслонки. Эта общая системная интеграция способствует более плавному и последовательному ощущению производительности двигателя.

Запатентованная система охлаждения наддувочного воздуха малого объема

Запатентованная система охлаждения наддувочного воздуха Cadillac Twin Turbo, интегрированная в коллектор, также способствует более быстрому отклику крутящего момента, поскольку компрессоры продувают воздух через очень короткие трубы к промежуточному охладителю.

При отсутствии кольцевых трубок теплообменника, по сути, нет задержки в реакции турбокомпрессоров. Фактически, объем маршрутизации воздушного потока уменьшается на 60 процентов по сравнению с обычной конструкцией, которая включает удаленно установленный теплообменник.

Теплообменники охлаждения наддувочного воздуха снижают температуру наддувочного воздуха более чем на 74 C, заполняя камеры сгорания более холодным, более плотным воздухом для большей мощности. Кроме того, система воздушного охлаждения достигает более чем 80-процентной эффективности охлаждения с ограничением потока всего лишь около 7 кПа при пиковой мощности, что способствует быстрому производству крутящего момента.

Крепкий фундамент

Поскольку Cadillac Twin Turbo создан на той же архитектуре, что и существующий атмосферный двигатель V6 LFX объемом 3,6 л, он использует множество проверенных технологий, включая два верхних распредвала, систему изменения фаз газораспределения и непосредственный впрыск.

Он также обладает уникальными особенностями, которые укрепляют основу, позволяя выдерживать большее давление в цилиндре, возникающее при турбонаддуве, в том числе:

• Литые детали блока цилиндров и головки блока цилиндров, характерные для вариантов Cadillac Twin Turbo
• Легкие, малоинерционные титановые шатуны являются уникальными для двигателя ATS-V и способствуют более быстрому разгону двигателя, соответствуя быстрому времени вращения турбокомпрессоров, а также снижая возвратно-поступательные нагрузки на шатун и коренные подшипники.
• Обработанные на станке куполообразные алюминиевые поршни с верхним стальным держателем кольца для большей прочности
• Масляный поддон, оптимизированный для гоночных трасс
• Степень сжатия 10,2:1
• Оптимизированная система непосредственного впрыска топлива для повышения эффективности сгорания и снижения выбросов
• Настроенные резонаторы впуска и выпуска воздуха, алюминиевые крышки кулачков и другие особенности, которые способствуют исключительной тишине и плавности работы

Блок цилиндров

Литой блок цилиндров имеет литые положения для охлаждающей жидкости турбокомпрессора и масляных соединений, а также каналы принудительной вентиляции картера. Он использует крышки главных подшипников из чугуна с шаровидным графитом для большей прочности, чтобы справляться с более высокими давлениями в цилиндрах, которые возникают при турбонаддуве. Он также имеет перенаправленные поршневые масляные распылители для улучшенного контроля температуры

Головки цилиндров

Уникальные головки цилиндров имеют конструкцию впускного отверстия с высоким кувырком, которая улучшает движение воздушного заряда для более эффективного сгорания при смешивании с топливом прямого впрыска и воспламенении в камере сгорания. Топология поршней, которые имеют центрально расположенные тарелки для направления распыления топлива из инжекторов, является неотъемлемым элементом конструкции камеры, поскольку головки поршней становятся частью камеры сгорания с прямым впрыском.

Большие 38,3-мм впускные клапаны и 30,6-мм выпускные клапаны, заполненные натрием, позволяют двигателю обрабатывать огромный поток воздуха. В некоторых условиях система непрерывного изменения фаз газораспределения допускает условия перекрытия — когда впускные и выпускные клапаны в камере сгорания на короткое время открываются одновременно — для содействия продувке воздушного потока, что помогает быстрее раскручивать турбокомпрессоры для более быстрого наддува.

Для изготовления седел клапанов со стороны выпуска используется закаленный материал AR20, обеспечивающий их температурную устойчивость, а головки герметизируются относительно блока многослойными стальными прокладками, рассчитанными на давление системы турбонаддува.

Головки также оснащены встроенными выпускными коллекторами с верхней и нижней водяными рубашками, которые обеспечивают равномерное распределение температуры и оптимальный отвод тепла.