有一说一,三缸车真不像你们想的那么烂

现在不管是消费者也好还是媒体也好,骂3缸就是“正确站队”,很多人(外行)认为3缸是别有用心(不怀好意)的产物,厂家为了省钱不顾消费者的感受。总之,3缸就是过街老鼠人人喊打,在这样的舆论环境下,3缸车的销量或多或少会受影响。


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即便顶着很大的外部压力,车企开发3缸的目标依旧没有动摇,所以现在的3缸发动机不减反增,除了大众和现代外,其余厂商不是在开发3缸就是在投产的路上。不管怎么在网上带节奏,3缸是阻挡不了的趋势。有很多朋友问教授,汽车厂商为什么执意要搞3缸,他们不知道3缸有很多缺陷吗?今天我们就好好聊聊这个问题。


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大家都知道3缸抖动大,这个我们不详聊,三缸点火顺序是1-3-2,而四缸是1-3-4-2。虽然只少了1个缸,但3缸就是不能像4缸那样,把气缸分为两组,一组在上止点时一组在下止点,两组活塞往复运动相对平衡。



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既然3缸的活塞往复运动不能达到相对平衡,那就得外加平衡件,但是附加的平衡件,又变成噪音振动传递的路径,所以3缸不仅抖而且吵。


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这还没完,因为点火间隔的问题,3缸低转速扭矩输出波动很明显,通俗一点说就是不平顺。给普通3缸做个总结,那就是又抖又吵又不平顺,因此很多以前开过3缸车的人,对它有很强的抵触情绪。


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假如很多年前要买3缸车,那么教授肯定是不会推荐的,但是十多年前过去了,发动机技术都更新两代了,用过去的眼光看现在的3缸,显然不合时宜。今天先进的3缸发动机,不能说NVH超越同时期的4缸,但肯定不输以前的老4缸。当然有人会质疑,3缸怎么可能超过4缸的水平?


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前面说过,发动机少了1个缸,且点火顺序变成1-3-2之后,活塞不能靠自身的运转抵消惯性力,所以3缸抖动会比较大。结构上的抖动可以通过机械部件抵消,福特、宝马和沃尔沃就会在3缸上额外加一根平衡轴,不过此平衡轴非彼平衡轴。四缸上的平衡轴是用来抵消二阶振动,但三缸是用来抵消一阶振动。


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3缸发动机的平衡轴又大又粗,两端还有一个类似曲柄的平衡块,它就是用来抵消活塞惯性力。当然不是每个厂商的方法都一样,有的在发动机上加个质量大的平衡轴,有的是把飞轮质量重新分配。最简单粗暴的办法是提高发动机转速,本田1.0T就是这么干的,所以抖动抑制的很一般。


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平衡轴虽然可以让3缸运转更平顺,但是它也需要曲轴来驱动,所以发动机燃烧产生的振动和噪音也会通过曲轴传递到平衡轴。为了解决这个问题,工程师把平衡轴齿轮分为三部分,内侧和外侧是金属材料,中间是橡胶阻尼层(解耦式结构)。利用橡胶吸收振动和曲轴转矩波动并且补偿齿轮间隙。


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3缸的点火间隔是240度,4缸是180度,6缸是120度,点火间隔越小发动机输出越平顺(理论上)。发动机低转速时转矩波动很明显,以前这个问题汽车厂商都拿它没办法,因为没有解决方案。08年宝马用上钟摆式飞轮后,大家就看到了希望。


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钟摆式双质量飞轮原理并不是很复杂,它在飞轮一侧上装了两个或者四个摆锤,摆锤沿着引导轨道移动,这些摆锤受离心力作用会反向运动,从而抵消发动机扭矩波动。


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这张动态图很好的展示了摆锤的作用,之前钟摆式飞轮只用在宝马、奔驰、奥迪和保时捷上,但现在已经用在很多国产3缸车上。钟摆式飞轮也有个特点,那就是熄火瞬间会有明显的声音,不过这都是花钱能解决的问题。


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平衡轴、解耦式齿轮属于很老的技术,它们还不足以让厂家充满信心全力去推广3缸,但钟摆式飞轮出现后,再也不用担心3缸的低速动力体验问题,所以从2014年后,3缸的开发速度明显加快。无论是专门配备在3缸上的平衡轴,还是豪车才有钟摆式飞轮,这些都是机械部件,这意味它们的寿命与发动机相当。


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