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销量印证“单缸最优“,通用工程师是如何让它更劲、更静、更稳?

车知事2018-12-12 07:25

节能环保注定会成为全球汽车产业都面临的统一命题,无论是政策、法规的密集推行也好,还是节能环保的长远要求也罢,所有这些,都对汽车节能环保动力的研发与选择产生了深远的影响。

所以,在这样的大环境下,小排量发动机逐渐成为内燃机未来发展的主要方向之一。

销量印证“单缸最优“,通用工程师是如何让它更劲、更静、更稳?

着眼当前,号称史上最严的国六排放标准已经近在咫尺,面对如此严苛的排放硬要求,汽车制造商要花更多的功夫和心思在发动机上,各大厂商已经开始从小排量四缸车型逐渐向三缸机发展。尤其近两年,三缸发动机已成为汽车行业的高频热词。

销量印证“单缸最优“,通用工程师是如何让它更劲、更静、更稳?

其实,内燃机的发展最主要还是取决于技术的进步,退一步讲,就算没有将要到来的国六,发动机缸数与排量也必然呈现缩减的趋势。试想一下,当一台四缸发动机,各方面性能全面超越六缸甚至八缸发动机时,没有理由不去取代六缸、八缸发动机。

销量印证“单缸最优“,通用工程师是如何让它更劲、更静、更稳?

三缸机再次成为主流也是这个道理,事实上,现在的三缸机技术已经非常成熟,并且越来越多的品牌加大了投入力度,比如福特、宝马、别克等。一方面现在的三缸发动机在动力、平顺性、可靠性和耐久性方面丝毫不比四缸机差;另一方面,得益于先天的结构优势,三缸机的油耗要远低于四缸发动机,可以更好地满足节能环保的要求。

销量印证“单缸最优“,通用工程师是如何让它更劲、更静、更稳?

从数据对比中,可以看到三缸发动机在动力表现上完全不亚于四缸机,甚至更好。而事实证明,在排量逐渐减小的同时,四缸发动机的潜力已经遇到了瓶颈,而且很难方方面面兼顾周全,以丰田1.2T发动机为例,诚然它热效率很高,并且拥有不错的燃油经济性,但动力性能却并不算出众。

再看别克的1.0T和1.3T Ecotec发动机,采用单缸最优设计理念开发,不仅油耗出众,动力同样有着出色的表现,即便相比一些更大排量的四缸涡轮增压发动机,也毫不逊色。

销量印证“单缸最优“,通用工程师是如何让它更劲、更静、更稳?

这里就要提到单缸最优的概念,也就是为什么当排量逐渐降低时,合理地采用三缸会比四缸效果更好。

我们都知道排量和缸数有着密不可分的关系,具体又涉及到每个缸的缸径、冲程等,直接影响最终发动机的性能表现。而经过大量的试验表明,单缸最佳排量区间为0.33L-0.5L,因此1.5L及以下排量发动机采用三缸架构,效果更好。

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从上图中可以看到,以0.4L为基础,小于0.4L以后,热效率就开始降低,大于0.4L以后改善并不明显。说明单缸的尺寸决定着发动机的热效率,但过小的单缸排量会使燃烧室面容比增大,导致热损失增大,发动机热效率明显降低,若加大单缸排量则会导致火焰传播距离加长,容易引发爆震。

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