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三缸小排量发动机会大行其道吗?

作者:车猫 2016年04月19日

最近东风本田的思域引起不小的轰动,让人关注的不仅是由于其炫酷的造型,还在于其提供两种全新的动力系统,一个是1.5T,另一个是1.0T。根据以往的惯例,先前上1.5T车型只是为了探探市场,而未来的1.0T才是真正的走量车型。

思域

不同于丰田首先搭载的2.0T发动机,本田首先采用的两款涡轮增压发动机却都是小排量的,尤其是三缸的发动机,一时间这种发动机如雨后春笋般出现了。这些三缸小排量发动机是未来的趋势吗?

为何要全面开发三缸发动机?

目前,几乎所有的知名主机厂都推出三缸发动机,搭载在自家的入门级车型上,例如福特EcoBoost系列的三缸1.0T、大众集团1.0L TSI三缸发动机、宝马最新全球推广的B系列中的B38三缸涡轮增压发动机、PSA集团的三缸1.2THP(与宝马合作)、本田最新的三缸1.0T、通用集团1.0L Ecotec三缸发动机、沃尔沃Drive-E系列的三缸发动机等。

宝马X1

根据未来各个车企的规划,这些排量为1.0L左右的三缸发动机,会逐步在搭载在更多的家用车型上,不仅是像全新福克斯这样的家用车型,连宝马目前的2系旅行车及未来的全新X1和3系等都将开始搭载B38系列三缸发动机。除了国际知名的车企外,不少中国品牌车企也在开发这种小型发动机,例如广汽、长安、海马等等。看这样子,三缸化即将进入一个爆发式的普及阶段。

是什么原因,让发动机工程师们将曾经视为不可行方案的三缸发动机,带入了全面的买菜车新时代呢?

对于这个问题,直截了当地地说,就是为了减少排放污染和降低排量税。汽车自发明之后,技术就不断地被改进,但各种新技术的产生,必须将环保放在最重要的位置。

三缸小排量发动机会大行其道吗?

于是,全球各国针对汽车排放和燃耗的法律法规开始变得日益严格化,这样的进程正在以一个更快的速度进行着。欧洲的欧VI排放标准以及国内的汽车企业CAFE油耗(corporate average fuel economy)也即将在2020年进入到平均百公里5.0L的水平。

这种严格的法规,影响着汽车必须向小排量涡轮增压化发展。除此之外,就是走新能源路线,例如马斯克一直就坚信用EV纯电动汽车去改变这一切,刚刚发布的Model 3就是个比较鲜明的例子。

特斯拉

不过,从现阶段来讲,走新能源路线成本较高。新能源技术是十分有含量的,不是谁都能研发。即便有些车企正在开发,由于时间不久,也都还不算太成熟。除了技术障碍之外,公共设施方面也没有完善,例如充电桩、充电站的普及。而传统的燃油机由于比较技术更加成熟,因此更容易实现。

三缸发动机的优缺点

从现阶段来讲,小排量和涡轮增压是个比较定势的发展方向。因为这种发动机相关技术的进一步成熟。例如,其采用低惯量涡轮转子、更加先进复杂的平衡轴设计、缸内直喷、气缸缸内涂层新工艺等,这些技术能够很大程度上节省油耗、降低排放。

即便是一些NA自吸党们抵触的涡轮迟滞、发动机动平衡、发动机升功率等问题,也得到了很大程度的改进,同时还将燃料的燃烧效率进一步的提高。

不过三缸发动机也有先天的缺陷,例如点火顺序以及活塞、连杆和曲柄机构天生无法满足动平衡要求,这对于搭载三缸发动机的车型NVH性能测试是一项很大的考验。那么,工程师们是如何改进三缸发动机的呢?

2

对于这个缺陷,工程师们提出多项解决方案,例如,用一个Air tank直接进行混合气体高压直喷气缸内,可以解决所谓的涡轮增压器转子迟滞效应;更加合理的代替早前平衡轴的偏心式飞轮设计等。

车猫小结:

对厂家来说,小排量涡轮增压发动机四缸化可能将会成为历史进程的一个遗留产物,宝马目前由于B系列模块化发动机已经将三缸涡轮增压代入了1.5L的排量中,相比四缸1.5T,三缸1.5T的成本优势很明显。这或许是宝马B系列模块化发动机代表的宝马新时代宏碁才刚刚开始。

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三缸涡轮增压发动机在技术上已经取得了很好的突破和优化,同时目前市场在售的这些三缸买菜车们的销量都还比较不错,可见技术革新带来的改变,使得消费者们也逐渐接受了三缸发动机的使用。

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