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关于三缸发动机的真实与谎言

2018-12-25 16:01 来源: 昂扬汽车

很长一段时间以来,由于存在往复惯性力矩不平衡等“先天不足”,三缸发动机一直是廉价、低端的象征,只在A00级别的廉价微型车上才会考虑配置。

但是近来,某些企业开始大肆吹嘘三缸发动机“质量轻、体积小、热效率高”的优点,对于“抖动和异响,以及可靠性差”等劣势却避而不谈。难道三缸发动机真的在技术上实现了“突飞猛进”?

通过对于行业专家的系列采访,也许可以发现有关三缸发动机的“真实与谎言”。

关于三缸发动机的真实与谎言

三缸发动机存在哪些“先天”劣势

高压燃烧的发动机必然会带来机械冲击,一般来说,水平对置发动机可以实现对冲,因此V型布置的抗冲击好些,其次是直列发动机。而在直列发动机里,缸数越多平衡越好,偶数比奇数好,三缸发动机显然最差,这是其先天不足的地方。

而且,三缸发动机的工作原理与其他内燃机基本无异,完成一个工作循环,曲轴需要旋转720°,曲轴需要旋转180°,气缸才开始做功。但是,三缸机的点火夹角是240°,这也意味着,当一个气缸做完一次功,还需要等待曲轴再旋转60°,另一个气缸才开始工作,这使得三缸发动机的动力输出断断续续。

关于三缸发动机的真实与谎言

此外,三缸发动机工作时,总有两个缸体同时运行,另一个缸体单独运行,二者所产生的力无法完全抵消,会产生抖动现象。虽然很多车企会采用加平衡轴或者调节气缸夹角的方法来减小震动,但无法从根本上解决机械构造本身的缺陷。这些因素导致了目前大部分三缸机存在抖动等问题。

不仅如此,由于气缸少,三缸发动机进气量小,它的动力表现也弱。尤其在转速低,涡轮还未介入工作之前,发动机的扭矩不高,此时起步和加速性能较弱。因此在爬坡起步时,三缸发动机会显得更加吃力。

发动机的缸径大,扭矩大;缸径小,扭矩小,但三缸发动机往往缸径小,扭矩小,容易形成小马拉大车的情况,在起步的时候没有力,操控性不好。一般而言,在同等转速下,小排量发动机进气少,所以耗油低(因为空燃比不变),但因为起步要多加油,三缸发动机也不一定能省油。

关于三缸发动机的真实与谎言

为什么三缸发动机会受到车企的追捧?

首先,三缸发动机结构简单、体积更小、质量更轻。在一定的发动机舱空间内,发动机体积小,就意味着空间的增加,选择三缸发动机,车内布局会方便的多。

此外,三缸发动机的气缸少了一个,重量也更轻,而且由于少一个缸,其相对的散热量也大大减小,这些都能降低油耗。因此一般来说,在相同功率状态下,三缸的油耗比四缸低15%-25%,也就是说,对于车企来说,采用三缸发动机可以提高车辆的燃油经济性。

关于三缸发动机的真实与谎言

如何评价发动机的优劣

对于汽车产业本身,发动机的发展,基本围绕三个效率的提升来开展的。技术往往指提高能量转换效率,如提高进气效率、燃烧效率和机械效率。三个效率相乘是能量转换效率。

首先,从能源转换的效率来讲,在内燃机中,目前效率最高的是柴油机,因为其压缩比高,燃烧更充分,因此效率高于汽油机。其次,发动机技术是否高端,跟三缸、四缸关系不大。广义的技术包含了能量少浪费或者节能,如八缸机或六缸机的停缸技术,或者能量回收再利用,如废气增压、刹车能量回收等。至于三缸机、四缸机或者六缸机,关键在于发动机和整车匹配。也就是“马有多大”和“车有多大”,是否匹配的问题。

而对于消费者,不能只看发动机功率的大小,还要看最大扭矩值,以及最大扭矩值和最大功率的发动机转速,因为发动机到5千转以上的情况很少,因此最大功率的意义不大。

关于三缸发动机的真实与谎言

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