04.04 振动?省油?三缸机何去何从?

厂家在不遗余力的宣传三缸机,消费者却闻“三”色变。如果你要买车,你应该怎样客观看待三缸车?今天还是跟大家深入浅出,从技术面聊聊三缸机。

不管你接受与否,大排量自吸的年代已经过去,越来越多的小排量增压机出现在市场,过去的3.0 3.5自吸,纷纷变成了2.0左右的“黄金”排量。

近年来,不少企业似乎更加“变本加厉”,不但排量下降到1.0-1.5,缸数也从四缸砍成了三缸。从10万的福克斯到200万的宝马i8,都有三缸机的身影。

大部分人排斥三缸机,源于对三缸机的固有印象:阵动大、怠速抖。有这么严重吗?你该选择三缸机吗?它到底省油吗?

三缸机为什么要——抖?

发动机的曲轴绕曲轴中心旋转时,会产生旋转惯性力和旋转惯性力矩。通常在曲轴上采用平衡块的方式可以解决旋转惯性力和力矩。

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除了旋转运动,活塞在气缸内上下运动时还会受到往复惯性力与力矩,这才是三缸机抖动问题的真正来源。

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三缸抖动是否无解?

工程师为了解决三缸机问题,采用了各种各样的方法,常见的是采取平衡轴方式。

平衡轴与曲轴转速相同但是方向相反,从而平衡一阶力矩。如果要完美平衡三缸机的二阶力矩,需要采取四根平衡轴的方式。显然在成本低廉,空间紧凑的三缸机上难以实现,因此人们常说的三缸机抖动缺陷无法避免,指的就是二阶往复力矩难以靠低成本的方案来解决。

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既然难以完全解决平衡问题,工程师们就要想办法降低它,常见的方法有采用大质量皮带轮和双质量飞轮,以及在发动机与机舱之间采用橡胶减震器、加强机舱隔音、通过控制策略让发动机转速尽量避免特别低的区域等。

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老司机们会有这样的经验:三缸机在怠速时抖动尤其厉害,转速变高之后会有所好转。这就是因为缸数的减少,点火做工间隔增加,会恶化发动机的平顺性。因此网络上经常有人用矿泉水瓶测试三缸机怠速抖动的视频。

因此,调教特别特别优秀的三缸机汽车,理论上真的可以让你在驾驶过程中感受不到它是三缸机,当然冷启动的“拖拉机声”又会把你拉回到三缸机的现实中来,而且现实中厂家也不可能不顾成本去追求舒适,否则直接上四缸机不就行了?

既然三缸机固有缺点解决起来这么费事,企业到底为什么还要大力发展呢?真的能够保证动力输出的条件下又省油吗? 下面就来分析厂家通常宣传的三缸机的几个优点。

省钱?

三缸机车型通常搭载在入门车型或者较为廉价的车型,初次购车成本可能会降低。毕竟三缸机少了一个气缸,相应部件都会减少,成本上必然有所降低。

但增压三缸机的喷嘴和涡轮增压器等部件,维修和更换的费用会超过自吸发动机。表面上更低的入门价格,可能要以后期稍多的维护费用为代价。

节能环保?

节能减排,通常是各大厂商最喜欢报道的一点。

少了一个气缸,空间小,重量轻,提升整车轻量化水平,摩擦损失也有所减少,这些确实都有利于降低油耗,1.0T版本的本田思域工信部油耗仅为5L/100km。

然而工信部油耗和实际油耗是有差距的,这在自吸车型大概偏差28%,在涡轮增压车型大概偏差32%,在小排量自吸车型,如果有小马拉大车的情况油耗还可能更高。

因此,小排量三缸机的确有助于油耗降低,但可能没有想象中那么惊艳。

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动力性足够?

随着增压技术的成熟,小排量三缸增压发动机拿出亮眼的数据可以说毫不费力。比如吉利的1.0T三缸机,动力输出甚至可以达到1.8L自然吸气的水平。这样的动力水平,用于普通家用车型确实足够。

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但要给大家科普一下的是,这些亮眼数据的前提是你需要把油门踩到底。驾驶风格较为保守的中国司机,可能大多都不知道很多车型油门踏板后面有个强制降档按钮(俗称鸡血模式)。因此想真正感受到小排量增压发动机超车的快感,地板油可能是你少不了的操作。

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起步肉可能还是小排量涡轮增压车不可避免的印象,因为发动机转速较低时涡轮增压没有正常工作,小排量低扭不足的特性就更加明显。

小排量三缸机动力能否继续提高?

目前增压发动机都受限于爆震问题,对增压度都进行了限制。以目前的技术手段,继续压榨动力必然会影响可靠性和耐久性。

并且,更高的动力压榨意味着着更大的缸内燃烧压力,如果发生串气现象就会导致烧机油。较小的缸径在冷启动的时候,会增加燃油撞壁的概率,这也提高了机油稀释的风险(这会让你想到CR-V吧)。

小排量发动机的未来?

2020年即将采用的WLTC油耗测试循环,工况变化频率会增加,负荷会增加,小排量增压发动机化在油耗上的优势可能不再那么明显。因此国不少外厂商和科研机构,将之前的Downsizing(小排量)理念转为现在的Rightsizing(合适排量)。

比如海外的丰田雅力士,排量从1.3L增加为1.5L,宝马甚至已经将1.5L三缸机的生产线卖给了绵阳新晨。届时国内的这些1.0L三缸机如何达到四阶段4L/100km的油耗水平,可能只能靠出售更多的新能源车来被平均下去了。

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