3缸发动机其实也不是什么新鲜玩意儿,特别是对于我们这些穷人家的孩子来说,小时候记忆最深刻的就是家里亲戚开的、或者出门儿打的坐的3缸红夏利。
它们曾经是“先富起来”人群或是“万元户”们炫耀的资本,但在家庭轿车市场逐渐繁荣之后,逐渐变成了很多人眼中的垃圾,尤其是一谈起那些3缸发动机,总是伴随着没劲儿、抖动、爱出毛病等嫌弃的评价。
在那之后的很长一段时间内,国内消费者极少与3缸机打交道了,然而,如今全世界都已陷入到对化石能源日渐枯竭的恐慌之中,最“左”的欧洲人率先对自己的汽车发动机开刀,就像时尚轮回一般,3缸机的时代又回来了。
不过,今天的3缸发动机与早年间夏利、奥拓的那些早已经不可同日而语,在我们已经逐渐熟知的一些3缸机上,不难看出它们的技术含量并没有因为体积小、售价低而缩水,反而可以找到目前主流的各种发动机技术和结构。诸如涡轮增压、缸内直喷、VVT等早就是它们的标配了,似乎装备到位就可以上演四两拨千斤的好戏了,果真如此吗?
福特欧洲部推出的1.0T EcoBoost发动机应该算得上是我们最早接触到、也最熟悉的新时代3缸机了,由于搭配了双VVT、集成式排气歧管、涡轮增压器和缸内直喷系统,动力输出比1.5L自然吸气的4缸发动机更有优势。
不过由于年代相对“久远”,缸体依旧采用了铸铁材质,尽管耐造,但轻量化和散热性能都相对差了一点儿,但依旧凭借着优秀的表现获得了多年的全球发动机大奖。
在此之后,随着欧洲各国政策的不断紧缩,PSA、宝马等集团都开始推出了自己的3缸汽油发动机,这些发动机在动力表现上都优于更大排量的自吸4缸机,同时又可以在税费方面占得不少“便宜”,因此这些欧洲品牌们开始乐此不疲地将其推广至旗下的各种车型上。
除此之外,通用也在今年推出了两款3缸涡轮增压发动机,排量分别为1.0L和1.3L,当然目前还只是出现在中国市场中。在小排量增压发动机领域,这家总部位于底特律的美国老牌车企也并不是没有技术储备,但显然,这两台小机器与今年刚刚被出售给PSA的欧宝颇有渊源。尽管已被法国人买走,但欧宝早年间为通用Ecotec系列发动机做出了不少贡献,很大程度上弥补了美国人在这方面的不足。
通用的这两台3缸机很有意思,首先,它们采用了全铝合金缸体,相比“老将”福特1.0T的铸铁材质,更符合主流水准,同时双VVT、集成式排气歧管等结构丝毫不差,此外为了优化3缸机的先天不足,也就是被大家诟病的抖动问题,工程师在曲轴上做了一些文章,同时在1.3T发动机上配备了平衡轴结构。当然,未来更加便宜的1.0T机型并没有平衡轴,这首先是由于1.0T的点火能量相对更小,因此振动也会更小,另外也综合考虑生产成本的结果。
不过,令人比较出乎意料的一点是,通用没有给这两台新发动机装备直喷系统,而是破天荒地为每个气缸匹配了两个歧管喷射的喷油嘴,形成了所谓的“双喷射”系统。当然,这与丰田D-4S以及大众EA888 Gen.3那样的直喷+歧管系统完全不是一回事儿。
我们常常会认为直喷比歧管喷射更先进,但其实直喷技术也有着相当长的历史,只不过受限于当时技术水平和制造成本,直喷只是在最近十年来才开始迅速铺开。另外,在日本也曾经出现过直喷发动机产生更多微粒、不利于缓解雾霾的说法。尽管目前还无法定论,但说句公道话,从可靠性的角度看,我觉得歧管喷射其实没什么不好,至少我个人更喜欢这种不爱积碳的“古老”结构。
不过,高压直喷技术对于油气混合比的精确控制以及优秀的雾化效果的确是歧管喷射无法比拟的,因此通用采用双喷油嘴的结构来尽量做出了弥补。此外在活塞顶部,也必须进行精确的模拟分析计算,设计出与之相配合的形状,才能形成更好的滚流效果。
涡轮增压、双VVT这些技术结构显然不会在这两台发动机上缺席,也得益于此,这台1.3T发动机可以输出163马力的最大功率以及230牛·米的最大扭矩,而且也拥有一个1800-4400rpm这样相对宽泛的扭矩平台。为了让发动机的响应更灵敏,这样的小排量发动机肯定也会匹配小惯量涡轮。此外,涡轮增压器的泄压阀采用电控形式,响应速度相比真空式的更快,当然成本也要略高一些。
集成式排气歧管结构的运用也是提升发动机涡轮响应的举措之一。毕竟相比传统芭蕉式排气歧管,集成式歧管的气路更短,响应也就更快。不过,这毕竟是理论上的说法,集成式排气歧管更大的作用是提升了发动机对于热管理方面的效率。因为高温的排气歧管集成在缸盖内部,因此在需要“暖机”时,速度会更快,发动机也会更加迅速地进入工作状态。
说了这么多,通用的新3缸机究竟效果如何,找到搭载了1.3T发动机的别克阅朗和GL6进行动力、NVH以及燃油经济性等方面的体验就知道了。
尽管我依旧喜欢大排量的多缸发动机,但也不得不承认,技术的进步让我们此前认定的很多不可能变为了现实。所以,就算从内心很难接受,但我认为这些3缸机不应该受到误解和鄙视,毕竟它们还将为我们坚守着内燃机最后的领地,不是么?
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