三缸發動機被長期詬病,為何車企依然沿用,是何道理?

三缸發動機被長期詬病,為何車企依然沿用,是何道理?

文/土木

隨着互聯網的發展,消費者能接收到的信息也越來越多,相信只要對汽車有一點了解的人都會在自己或者身邊朋友購買新車時默默來上一句“不能買三缸機”。那到底是為什麼讓現在的消費者聞“三”色變?

天生自帶缺陷

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不管是3缸發動機還是4缸發動機,還是更多缸數的發動機,它們都有一個共同點,都是四衝程(吸氣、壓縮、做工、排氣)發動機,這種四衝程循環又稱為奧托循環,所有的四衝程發動機都是這個工作循環。

四衝程發動機的一個工作循環,曲軸會旋轉2圈,2圈就是720度。這就是4缸機適合這個工作循環的原因,因為它的點火間隔角為180°,每當在180度都會有一個缸在點火做功,這樣就可以一個缸緊接着一個缸,保證動力輸出的連貫、順暢。

而四衝程的3缸機就有所不同,它比4缸少了一個缸,於是發動機已經就發生了物理結構上的變化。3缸機就不能完成一個完整的循環,一個缸做完功,另一個缸跟不上,造成了動力輸出的中斷。所以3缸發動機的每個活塞發力是斷續的,動力經過連桿傳到曲軸的力也是斷續的,於是就引發了3缸機的抖動的問題。

三缸發動機並非一無是處

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三缸機的優勢主要有兩點。一是油耗相對較低,氣缸少了排量就小了,油耗方面也會有所下降。第二個優點是體積小,重量輕。能夠優化發動機艙的佈局甚至是駕駛艙的佈局,與四缸發動機相比佈置更靈活。

雖然缺點明顯但三缸發動機製造成本低、維護成本低、重量輕、排氣脈衝對渦輪有更好的推動效果等優勢的確也是存在的。

車企的解決方案

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目前,面對3缸發動機的抖動問題,各個廠商都想盡辦法,普遍使用的手段就是採用摩擦式減振器、偏心質量飛輪、平衡塊、平衡軸等;甚至在發動機結構上進行改動,用一個質量較大的曲軸皮帶輪,利用皮帶輪的轉動慣性抵消發動機的震動;也有在材料上下功夫的,比如寶馬,在發動機上蓋填充了PUR材料的蓋罩,來吸收發動機的震動和噪音。

但是,值得注意的是,儘管有技術能夠讓抖動感受不明顯,前提是需要額外的成本,需要通過增加平衡軸或者吸振器等等裝置來實現,這和車企降低成本採用三缸發動機的初衷就矛盾了。而且只是降低噪音和抖動,並不意味着徹底解決,同時如果只是想通過抑制NVH的手段來阻止抖動和噪音傳到駕駛室,或者是延緩抖動出現的時間。雖然説新車不會抖得那麼明顯,但隨着車子行駛里程的增長,終會原形畢露。

為什麼目前許多車企依然選擇三缸機

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1、模塊化發動機開發的需要

目前很多的三缸機是由同平台的四缸機減少一缸開發出來的。這種設計稱為模塊化的設計,是目前發動機開發的主流模式,最流行的就是單缸0.5L排量。

模塊化發動機的優勢就是發動機的主結構和燃燒系統可以共用,通過調整汽缸數量就可以調整排量,只需要做一些適應性調整。隨着排放和油耗法規的越來越嚴格作為發動機核心的燃燒系統如果共用,將減少開發週期和費用。

2、動力系統電氣化的需要

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電氣化的發展要求發動機必須考慮混合動力的需求。同等排量3缸發動機的優勢就是比4缸機佔用空間更小可以佈置混動電機。

還有就是混合動力可以解決三缸機的抖動問題:混動系統中發動機不需要怠速,停車時發動機直接停機,三缸機的怠速抖動就沒有了;混動系統的電機功率比普通起動機要大,可以直接把發動機帶到相應轉速然後發動機直接點火,振動的感覺明顯降低。目前來看在混合動力系統中三缸機的表現確實會明顯提升。

目前的三缸發動機車型有:

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寶馬i8、寶馬X1、領克02、領克03、領克01插電混動、吉利繽越、繽瑞、博瑞GE、新款別克英朗、凱越、閲朗、GL6、沃爾沃XC40插電混動、本田凌派、東風日產全新一代奇駿等車型。

總結:

三缸發動機之所以被大家詬病,就是因為它天生的物理缺陷,噪音和抖動是不可避免的,即使採用了許多技術來解決這一問題,但都是治標不治本的,但三缸機成本低、維護成本低、重量輕、排氣脈衝對渦輪有更好的推動效果等優勢不可否定。車企出於各種考量而選擇三缸發動機不可避免,但消費者不買單的現象也確實不容忽視。

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