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Le V6 de 3,6 L à calage variable des soupapes produit une puissance certifiée SAE de 303 ch (223 kW) dans la LaCrosse traction avant un gain de 23 ch (17 kW) et un couple de 264 lb-pi (358 Nm) sans augmentation de la consommation (12,1 L/100 km à la ville et 7,3 L/100 km sur la route). Une version à traction intégrale, dont la consommation s'établit à 12,7 L/100 km à la ville et 7,7 L/100 km sur route, est également offerte.

« Les changements que nous avons apportés au V6 de 3,6 L représentent l'affinement d'un ensemble déjà très équilibré, affirme Tom Sutter, ingénieur principal mondial des V6. Nous avons mis à profit le dernier cri technologique, des composants allégés et diverses autres améliorations pour relever les performances, la sobriété et la durabilité du moteur. »

Si ce V6 allégé en alliage d'aluminium est plus puissant que son prédécesseur, c'est en partie grâce à la nouvelle conception de ses culasses, dont les conduits d'admission reprofilés optimisent l'écoulement de l'air vers les chambres de combustion. Les soupapes d'admission de plus gros diamètre et les arbres à cames à plus longue durée d'ouverture contribuent à l'augmentation de la puissance.

Grâce aux nouvelles soupapes et à leur temps d'ouverture supérieur, le moteur peut aspirer davantage d'air dans la chambre de combustion, d'où une puissance accrue. Souvent, plus un moteur est puissant, plus il consomme, mais les ingénieurs ont optimisé le système d'alimentation en fonction des paramètres de fonctionnement du moteur.

« Résultat, plus de puissance mais sans compromis quant à la consommation, ajoute M. Sutter. La combustion plus efficace se traduit aussi par une réduction des émissions. »

Le moteur conserve l'injection directe, qui augmente l'efficacité de la combustion, mais avec une nouvelle pompe à carburant et une nouvelle rampe isolée. La nouvelle pompe est plus silencieuse et la rampe d'alimentation isolée aide à préserver l'insonorisation caractéristique du modèle. Injection directe réduit également les émissions polluantes, surtout en cas de démarrage à froid, où la teneur en hydrocarbures de l'échappement est réduite d'environ 25 %.

Le nouveau V6 comporte plusieurs composants ultralégers qui aident à réduire la consommation tout en augmentant la puissance. Les nouvelles culasses à collecteur d'échappement intégré permettent d'économiser environ 5,9 kg (13 lb) par rapport aux culasses à collecteur séparé du moteur précédent, tandis que la nouvelle tubulure d'admission composite est environ 2,5 kg (5,5 lb) plus légère. De plus, un carter de distribution structural et des bielles à haute résistance, tous deux allégés, contribuent à une économie de poids totale de 9,3 kg (20,5 lb), ce qui réduit la consommation tout en renforçant l'impression d'équilibre au volant.