現在三缸機越來越多的原因網上從成本,小型化降油耗等方面的分析已經比較多了,我來從發動機開發角度來分析一下三缸機逐漸流行的主要原因。
1.發動機模塊化開發的需要
隨着排放和油耗法規的越來越嚴格,發動機的開發週期越來越長,主要是燃燒系統的開發在直噴,增壓,VVT可變正時,VVL可變氣門升程等技術加入後開發變得極其複雜,發動機開發週期經常要超過6年,而且開發的投入巨大。
主機廠針對這一問題提出了模塊化發動機的概念,比如寶馬提出的3.0L 6缸,2.0L 4缸,1.5L3缸的概念,這樣發動機通過調整汽缸數量就可以調整排量,發動機的主結構和燃燒系統完全可以共用,只做一些適應性調整就好了。大大的節省了研發週期和研發費用。目前包括大眾EA211 1.4T 4缸和1.0T 3缸,奔馳的最新的3.0L 6缸,2.0L 4缸,捷豹路虎的2.0L 4缸,1.5L 3缸,沃爾沃的2.0L 4缸,1.5L 3缸等產品都是模塊化的設計概念。
2.模塊化設計降低生產線投資
隨着電氣化轉型,發動機的生產線必須要考慮柔性化和多機型共線,以適應不同的整車需求。上面講的模塊化的設計概念保證了不同排量之間發動機主結構和燃燒系統一致,這樣發動機的缸孔直徑,衝程,汽缸中心距,缸蓋螺栓位置,氣門位置和角度,凸輪軸位置等都是一樣的,非常容易實現共線生產,對降低生產線投資有很大好處。比如沃爾沃,甚至考慮柴油汽油,四缸三缸都可以共線生產。
3.給電機留出空間
同等排量的三缸發動機和4缸機相比有一個非常大的優勢就是短,對於1.5L左右的發動機可以短70-80mm,這樣就為混動電機在發動機艙的佈置留出了寶貴的空間,一般情況下混動開發最大的挑戰就是空間佈置,電機太大塞不進去。三缸機正好可以解決這一問題,而且和混動結合後三缸機的怠速抖動和啓動停機的抖動都可以靠電機來解決,兩者優勢可以互補。
還有增程式發動機或者是用發動機發電來驅動電動機的概念都需要一個很大的電機,對發動機的要求反而降低了,三缸機非常短的長度可以允許使用較大的電機,因此是一個非常高的選擇。這也是很多公司選擇開發三缸發動機的一個重要原因。
以上我是從設計開發角度做的分析,這個大家可能不太瞭解。其他油耗,排放,成本,振動網上討論的很充分了,就不分析了。