三缸知識點:奇數缸發動機抖動,偶數缸發動機抖動,對嗎?

很多人認為奇數缸發動機運動抖動,偶數缸發動機運行不抖動,這種理解是片面的或者說錯誤的。決定發動機運行穩定性的核心因素有兩點:點火間隙,結構特點。在三缸與四缸發動機普及之前,五缸發動機風靡過很長時間,而裝備這種發動機的車輛卻有很理想的NVH體驗,這就是點火間隙對運行穩定性的影響,下面看一圖組。

圖一、五缸發動機運行狀態

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圖二、三缸發動機運行狀態

三缸知識點:奇數缸發動機抖動,偶數缸發動機抖動,對嗎?


這兩種發動機都採用了直列布局,也就是氣缸在一條直線上。三缸發動機運行抖動是因為點火間隙過大,以1-2-3或1-3-2的順序點火時,一組氣缸完成膨脹做功的動作後要“等一等”才會有下一組氣缸開始膨脹做功——關鍵詞:時間差。膨脹做功的概念是氣缸內的混合油氣被點燃,之後在剎那間爆燃產生推動力;活塞隨著推動力的作用會往下運行,此時連帶曲軸與機體會產生相同方向(垂直向下)的慣性作用力,機體就會像蹺蹺板一樣被“往下推一次”,參考下圖。

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知識點1:四衝程發動機一個工作循環為720度,也就是曲軸轉兩圈。假設在曲軸上安裝五組連桿或活塞,在曲軸旋轉過程中,有一組氣缸點火做功推動活塞旋轉時,必然會有另一組氣缸開始“進壓爆排”的四程衝準備動作;其點火間隔的時間(度)就會很小,而如果降級為三組氣缸則會加大間隙。

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  • 三缸發動機點火間隔角為240度
  • 四缸發動機點火間隔角為180度
  • 五缸發動機點火間隔角為144度
  • 六缸發動機點火間隔角為120度

如果對組參數仍不能理解的話:曲軸旋轉兩週為720度,三缸發動機為(720÷240=3),其概念為曲軸每轉兩軸【點火做功三次】。五缸發動機為(720÷144=5),概念則為旋轉兩圈點火做功五次!

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知識點2:發動機點火做功時會產生慣性作用力,三缸發動機由於點火間隔度數太大(時間太長),在一組氣缸做功時則有充足的時間,留給機體在慣性作用力的影響下垂直下沉;另一組氣缸做功的時候產生相同的作用力,此時等於在另一側拉回機體並從其垂直角度下沉,這就是三缸發動機必然會抖動的原因之一。而五缸發動機因點火間隔小,一組氣缸做功時還沒等慣性作用力發揮效果,另一組氣缸產生的相同作用力就能進行抵消,高頻率的點火做功能夠讓各個氣缸的慣性作用力達到互相牽制的平衡狀態了。

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知識點3:三缸發動機發動機的每組氣缸都是獨立運動,而4/6/8缸發動機不論是直列還是V型,其一組氣缸動作時必然有另一組活塞連桿做出相同的動作。也就是說對稱位置有一組氣缸以相同的動作進行平衡,這對於抵消做功氣缸的慣性力是很有些幫助的,再加上平衡軸技術則能夠讓四缸發動機達到很理想的運行狀態,點火間隔更小的6/8/12缸發動機顯然會更平順了。

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總結:三缸發動機的缺點與“與生俱來”的,且為通過任何方式都無法抵消的缺點。這種機器初期的風靡只是因為製造成本低,所以才會用在如天津大發、奇瑞QQ、鈴拓奧拓等低價車上;現階段的二次熱門無非是因為車企面對雙積分的壓力過大,通過四缸變三缸可以按照K級標準降低製造成本,拿這些成本去購買積分而已。然而目前的三缸機已經準備在了高價車上,這些車很顯然就是車盲鑑定車了。

三缸知識點:奇數缸發動機抖動,偶數缸發動機抖動,對嗎?


編輯:天和Auto-汽車科學島

責編:天和MCN

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