這種發動機屢遭吐槽,市場上裝備的車型卻越來越多

汽車剛進入中國市場時,大家普遍認為排量越大,性能越好,V8 V6被看作是高端豪華的標配。隨著技術的進步,四缸機已經完全可以和六缸機媲美,並逐步得到市場認可,成為主流車型的動力配置。如今,越來越多車企推出更多三缸機車型。與當年的四缸機如出一轍,儘管當前成熟的三缸機性能及油耗已經可以“碾壓”同級四缸自然吸氣發動機,但仍然招來非議不斷。

早期四缸機也曾經抖過

發動機的振動主要來自於工作時產生的慣性力和慣性力距。四缸機跟三缸機一樣,也有天生不足。四缸機存在二階往復的慣性力,加上早期四缸機技術不成熟,導致抖動明顯,噪音偏大。早先,車企普遍在缸體內加置兩根平衡軸來化解抖動,現在發動機技術已經可以完全解決這類問題,所以四缸機可以與六缸發動機水平相當,三缸機也可以跟四缸機相媲美。

這種發動機屢遭吐槽,市場上裝備的車型卻越來越多

全新一代Ecotec 1.0T雙噴射渦輪增壓發動機

說得細一點,三缸機,由於結構對稱,在旋轉、一階往復和二階往復的過程中的慣性力是可以自然平衡掉的,但產生的慣性力矩無法自然消除。與四缸機一樣,三缸機的抖動同樣可以優化,例如,一階往復慣性力矩可以通過平衡軸來化解。值得一提的是,除了發動機本體層面的技術措施,還可以通過整車集成來進一步優化NVH(噪聲、振動與聲振粗糙度)。

“從六缸到四缸,再到三缸,不是NVH表現更差了,而是每一種結構都有自己的NVH表現形式和特點。抖動完全可以通過一些辦法將它化解掉,並非無法解決。” 上汽通用汽車泛亞汽車技術中心驅動系統執行副總監尹建民表示。

少了一缸,技術上更難了

根據尹建民介紹,要解決三缸機的NVH問題,一方面需要從發動機本體入手,研發解決先天不足的方法。上汽通用汽車推出的別克全新一代1.0T/1.3T Ecotec雙噴射渦輪增壓發動機,在發動機本體層面就採用了鐘擺式雙質量飛輪、無聲平衡軸系統、獨特的發動機內平衡策略、上下雙層油底殼、超越交流發電機減振器(OAD)等12項措施,其中,OAD此前均應用在高檔四缸機車型上,為了達到效果,可以說是“不惜血本”。

這種發動機屢遭吐槽,市場上裝備的車型卻越來越多

全新一代Ecotec 1.3T雙噴射渦輪增壓發動機

另一方面,整車集成的優化方案絕對不能忽視。消費者最終買的不是發動機本身,而是一輛整車。一些三缸機本體做得非常不錯,但由於忽視了整車集成,導致消費者駕駛感受並不理想。對此,尹建民表示,上汽通用汽車十分注重發動機本體與整車集成共同攻關,通過液壓懸置、低靈敏度車身、智能高效的怠速充電策略、業內先進的扭轉優化策略、高性能聲學包等8項整車集成措施來優化性能。

這種發動機屢遭吐槽,市場上裝備的車型卻越來越多

三缸和四缸比,少一個氣缸,本體質量減輕10-20公斤,整車質量減少有利於油耗表現和駕駛性能。然而,這並非是車企大佬在偷工減料,由於三缸機的開發過程相對複雜,需要解決的問題極具挑戰性。對車企來說,在同樣性能要求下,三缸機比四缸難度更大,技術要求更高,投入成本也相對加大,但油耗會更好。

尹建民透露:“減少一個缸體的成本遠不夠投入解決三缸機問題的成本。實際上,三缸機的投入成本要更大,1.0T三缸機要比1.5L自然吸氣四缸機的成本高30-40%,其技術含量也高了很多。認為三缸機低端,是車企為了減少成本而推出的看法,是完全錯誤的。”

三缸機是節能時代一大趨勢

市場上那麼多小排量的三缸發動機,你是否也有疑問,為什麼清一色的1.0T、1.3T、1.5T、 1.2T?這些數字可不是拍腦袋決定的,而是源自可靠的理論依據。

發動機的油耗主要取決於兩個要素。

一是燃燒效率,這是最核心的,微小的提升就會有很明顯的油耗變化。根據理論分析,單一氣缸排量在0.33-0.5升之間時,其燃燒效率最好,如果要做1.0T的四缸機,單缸排量為0.25升,燃燒效率低,並不高效。1.0T、1.3T、1.5T、1.2T的三缸機,其單缸排量正好在最優區間,也最省油。此外,車企還會考慮到產品系列化、模塊化平臺的建設。

這種發動機屢遭吐槽,市場上裝備的車型卻越來越多

二是摩擦功,發動機工作時會產生機械摩擦損失以及熱損失,三缸和四缸比,少一個氣缸,摩擦功相應減少10%—15%,從而降低油耗。據瞭解,2018款新英朗的綜合工況百公里油耗分別低至5.8L/5.1L。以1.0T車型為例,其燃油經濟性相比上一代1.5L自然吸氣車型,綜合百公里油耗改善0.5L~0.8L。

此外,三缸機還有一個天然優勢,體積更小,更輕量化。對於作為一大趨勢的混合動力車型來說,發動機的橫向尺寸非常重要,四缸機太佔空間,而三缸機小巧的體積也就更適合與混合動力模塊組合。


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