Im normalen Fahrbetrieb verteilt der Allradantrieb die Antriebskraft des Sechszylinders mit Benzindirekteinspritzung im Verhältnis 40:60 Prozent zwischen der Vorder- und der Hinterachse. Registriert die Sensorik der Steuerung Schlupf an einer der beiden Achsen, sorgt sie für eine stufenlose Neuverteilung der Antriebskräfte an diejenige Achse, die über die bessere Traktion verfügt.
Gegenüber herkömmlichen Allradsystemen verfügt der Antrieb des CTS über die sogenannte "Vehicle Dynamic Control" (VDC), eine Software, die bei der Regelung der Kraftverteilung auch mit anderen fahrdynamischen Regelsystemen, wie dem Antiblockiersystem oder der elektronischen Stabilitätskontrolle, kommuniziert.
Der 3,6-Liter-V6 mit Benzindirekteinspritzung bildet die Topmotorisierung für die zweite Generation des Cadillac CTS. Der Motor ist neben der Variante mit Allradantrieb auch in der klassischen Version mit Heckantrieb verfügbar. Die Benzindirekteinspritzung bringt gegenüber dem herkömmlichen V6 mit 3,6 Liter Hubraum eine Leistungssteigerung von 15 Prozent, ein um acht Prozent grösseres Drehmoment und einen um drei Prozent verbesserten spezifischen Wirkungsgrad. Für den Spurt aus dem Stand auf 100 km/h benötigt das Fahrzeug 6,7 Sekunden. Die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 225 km/h. Die Kraftübertragung beim CTS 3.6 V6 AWD erfolgt serienmässig über eine Getriebeautomatik mit sechs Gangstufen.
Für Sicherheit sorgt beim CTS 3.6 V6 AWD das selbe Paket wie bei den übrigen Modellen der Baureihe: ABS mit Bremsassistent, elektronisches Stabilitätsprogramm, Antriebsschlupfregelung, Reifendrucküberwachungssystem und Xenon-Scheinwerfer mit adaptivem Kurvenlicht sowie sechs Airbags tragen massgeblich zu einer guten aktiven wie passiven Sicherheit bei.
Der CTS 3.6 V6 AWD bietet serienmässig das umfangreiche Paket der Ausstattungsvariante "Sport Luxury". Dazu zählen unter anderem Lederpolsterung, achtfach elektrisch verstellbare und beheizbare Vordersitze, elektrisch verstellbare Lordosenstützen für die Vordersitze, Regensensor, Zweizonen-Klimaautomatik, Tempomat, Lederlenkrad, Bose-Soundsystem mit acht Lautsprechern, Audiosystem mit sechsfachem CD-Wechsler und MP3-Player, Leichtmetallräder mit 18 Zoll Durchmesser, elektrische Fensterheber und Bordcomputer. Optional stehen unter anderem ein Bose 5.1 Surroundsystem mit zehn Lautsprechern und Navigationssystem mit ausfahrbarem Achtzoll-Monitor bereit.
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