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都说存在即合理,所以三缸发动机诞生的真正原因是?

2018-12-20 11:20 来源: myautotime

不管市场上对于三缸发动机的评论是怎样,一个不容争辩的事实就是:越来越多的车企开始量产并使用三缸涡轮增压直喷发动机。

常言道,存在即合理。三缸发动机能够诞生并顺利融入市场自然有其独特的原因,我们不妨就来探讨一番:关于三缸发动机诞生的真正原因。

有必要先回顾一下涡轮增压直喷发动机的历史,虽然之前日本的微型车也有自然吸气的三缸发动机,但是最早的涡轮增压直喷三缸机是福特在2012年推出的Ecoboost 1.0T,该发动机连续多年获得世界十佳发动机的殊荣,评价很高。

都说存在即合理,所以三缸发动机诞生的真正原因是?

可以说福特开创了涡轮增压直喷三缸的先河。后面紧接着跟进的最有影响力的有两个公司,一个是宝马一个是大众。

宝马最先开发了代号为B38的1.5L排量三缸增压直喷发动机,将增压直喷三缸机的排量提升到1.5L级别,这是之前不敢想象的事情。

尤其是作为豪华品牌更加让人不可思议。宝马的B38发动机是和B58(直列6缸)以及B48(4缸)共平台的产品。

大众在EA211四缸1.4T的基础上开发了1.0T三缸机,也是EA211共平台的产品。

大众的这一做法是业界第一次在现有成功的4缸机平台上扩展开发3缸增压直喷发动机。

后面的事情我们都知道了,沃尔沃、捷豹、福特陆续都跟进了1.5L增压直喷三缸机的技术方案。

后面PSA的1.2L三缸,通用的1.0L 1.3L三缸机都陆续推向市场,可以说三缸机是在巨大的争议中遍地开花。

都说存在即合理,所以三缸发动机诞生的真正原因是?

大众EA211系列四缸和三缸共平台的方案

总结来说,三缸涡轮增压直喷发动机机流行的原因,大致就是这样几点(按照重要程度排列)。

▍动力系统开发平台化的需要

在电气化的大背景下,各大汽车公司都意识到在这种情况下不适宜投资开发太多的发动机平台,而应该尽量压缩发动机平台,通过和电气化结合满足未来不同整车的动力需求。

而随着排放和油耗法规越来越严格,发动机燃烧系统开发和标定的工作量越来越大,而用户的需求又无法允许增加过多的开发周期。

都说存在即合理,所以三缸发动机诞生的真正原因是?

在这种情况下,发动机工程师考虑,如果可以采用一个相对标准的燃烧系统模块,比如单缸0.5L作为基础单元,这样开发一套燃烧系统,稍加变化就可以产生不同的排量,比如宝马的3.0L 6缸机B58,2.0L 4缸机B48,1.5L 3缸机B38。

这样可以大大的缩短发动机燃烧系统方案开发和匹配标定的时间,而且可以缩减发动机平台,大幅度减少开发的周期和投入。

都说存在即合理,所以三缸发动机诞生的真正原因是?

宝马的模块化发动机设计方案

另外,这种模块化设计还有一个明显的好处,模块化设计发动机的主要结构尺寸,缸径,冲程,缸心距,进排气门尺寸,缸体和缸盖高度,前后端面设计,进排气主要连接尺寸等关键尺寸可以统一。

这使得在一个生产线就能很容易的共线生产各个排量的发动机。以前不同排量非模块化设计的发动机也可以共线生产,但是对设计和工艺的要求都很高,需要生产线具备非常柔性的设计,投资非常大。

现在采用模块化设计,一切就很简单了。同时,多品种共线生产对于当今快速变化的市场需求的适应性很强,需求变化的情况下生产线总体效率会有非常大的提高。

其实像宝马和沃尔沃的模块化发动机平台甚至考虑和汽油机和柴油都是模块化的,虽然燃烧系统完全不同,但是发动机的主体结构和布局保持一致,这样可以非常方便的共线生产。

都说存在即合理,所以三缸发动机诞生的真正原因是?

都说存在即合理,所以三缸发动机诞生的真正原因是?

沃尔沃模块化发动机的方案(柴油汽油,三缸四缸模块化)

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