深度剖析三缸,為何三缸發動機的抖動是不可避免的?!

眾所周知,如今只要提及三缸機這個敏感詞,很多人都會對其嗤之以鼻,三缸機之所以如此飽受爭議,其中最主要的原因就是抖動的問題。的確,抖動可以說是三缸機一個無解的物理瓶頸,雖然各大廠家使出的渾身解數,但目前都還沒有一個比較好的解決方法。汽車工業發展至今,各類技術突飛猛進,為何就解決不了這個抖動問題呢?它的難度到底在哪裡?相信這些都是令大家不解的問題,下面我就從技術的角度跟大家剖析一下。

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一、為什麼三缸發動機抖動問題這麼難解決?

發動機的抖動也叫叫震動,而震動又分為一階振動、二階振動和次階震動。當活塞每上下運動一次,將使發動機產生一上一下兩次振動,所以發動機的振動頻率和發動機的轉速有關。一階振動是指發動機每轉一次,發動機就振動一次。二階振動就是發動機每轉一週震動兩次。一階振動和二階振動是發動機抖動的主要影響因素,以此類推還有三階振動、四階振動等等。

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多缸發動機可以通過氣缸之間的排列可以相互抵消以上所說的震動,比如四缸的發動機,其完成一個工作循環,每個氣缸都會點火一次,而每個氣缸點火時總有另一個氣缸在同時做功,兩個氣缸同時做功,產生的力矩是平衡的,所以就可以通過這個物理特性來抵消氣缸之間產生的震動了,這樣發動機的出力就會更加均勻,發動機本身的運轉也就會更加平順。

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而這個在三缸發動機上就很困難了,它的抖動可以說是無解。三缸發動機完成一個工作循環,同樣是每個氣缸點火一次,但是由於氣缸數量是奇數,三缸發動機工作時總有一個氣缸在單獨做功,發動機這樣一下一下發力,產生的慣性力矩就得不到抵消,所以就會感覺到抖動,發動機出力也不能均勻,換言之,三缸發動機的抖動是物理瓶頸,在現階段是不可避免的,只能通過技術減緩。

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三、目前廠商都通過哪些技術手段來緩解三缸機的抖動呢?

解決三缸發動機的方法有很多,下面舉例子一一跟大家說明。

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1、加平衡軸,消除一階振動,用一根平衡軸與發動曲軸相連(齒輪),轉速與發動機轉速相同,消除二階振動就在加一根,其轉速是曲軸轉速的2倍,例如寶馬1系和本田思域就都配備一根用來抵消震動的平衡軸。

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2、特殊設計的機爪膠,發動機不是以螺栓緊固在車身上的,而是採取了懸吊的方式,在連接處有橡膠塊來吸收震動,稱之為機爪膠,設計師會採用特殊材質的橡膠來吸收減緩震動。

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3、雙質量飛輪,雙質量飛輪將傳統飛輪分為兩個部分,一部分與曲軸相連,另一部分與變速箱相連,二者之間有一個循環油腔,內部有彈簧減震器,飛輪可以相向旋轉,內部的彈簧減震器可以吸收震動,從而提升運轉平順性,福特的1.0T+DCT的車型就採用該技術。

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4、輕量化,採用輕量化的活塞、連桿、以及高強度的曲軸,減輕運轉慣性,從而減緩震動,福特1.0T和別克的1.3T發動機都採用了該技術減緩震動。

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5、採用特殊夾角的曲柄,四缸發動機的曲柄夾角為180度,福特的1.0T三缸發動機採用了120度的曲柄夾角,在運轉時可以相互抵消一些震動。

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6、整體隔音技術升級,通過對發動機蓋、防火牆、發動機覆蓋件加強包裹,把噪音隔絕在發動機艙之內來減少噪音的傳遞。

上述說的這幾種技術是很多主流三缸發動機為解決自身的短板常用的,一般廠家會採用幾種技術組合應用的方式,多管齊下來彌補三缸機發動機的缺點。

三、寫在最後

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現今環境問題日益突出,法規政策也越來與嚴格,很多車型都從原來大排量多缸自然吸氣轉變為小排量渦輪增壓,這是當下大環境造就的,日漸增多的三缸渦輪增壓發動機也一樣,這種轉變是不可逆的,作為消費者的我們也只能夠慢慢去接受這個現實。所以趁現在還能體驗多缸發動機的時代,有條件的朋友還是儘量選擇多缸的吧,可能不久的將來,家用車全部都用小排量的三缸渦輪增壓發動機,甚至說全部電動化,汽油機完全退出舞臺了。

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