三缸發(fā)動(dòng)機(jī)遍地跑 自主車企還坐得住?!

隨著環(huán)境和能源問題日益突出，各國政府對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放和車輛油耗的要求日趨嚴(yán)格。2012年，中國國務(wù)院已明確發(fā)布了汽車節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的整體目標(biāo)，要求2020年當(dāng)年乘用車新車平均燃料消耗量達(dá)到5.0 L/100km。汽車制造商如何創(chuàng)新突破，運(yùn)用領(lǐng)先的技術(shù)，在降低油耗和排放的同時(shí)不犧牲動(dòng)力性？三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，或許是其中的答案之一。

根據(jù)三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，工作時(shí)兩個(gè)缸體同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，另外一個(gè)缸體單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此不可避免會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)，整機(jī)的NVH噪聲和振動(dòng)控制不好。同時(shí)，三缸與四缸相比，三缸由于氣缸數(shù)少，起步及加速提速性會(huì)略差一些，發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性也相對較差。當(dāng)然三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕和成本低。油耗表現(xiàn)較好，一般排量較小。

創(chuàng)新技術(shù)增持 三缸發(fā)動(dòng)機(jī)缺陷有所改觀

在常規(guī)認(rèn)知里，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)較大，就像用三角形的三個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)一樣，軸心距較大，振動(dòng)突出。一些外資企業(yè)和合資企業(yè)在三缸發(fā)動(dòng)機(jī)方面已有多年研究，各家汽車制造商的新一代三缸發(fā)動(dòng)機(jī)都在創(chuàng)新突破以期解決這一問題。比如，BMW將一根平衡軸安裝在曲軸箱里，由曲軸帶動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向與曲軸相反，轉(zhuǎn)速和曲軸轉(zhuǎn)速相同，最大限度地消除發(fā)動(dòng)機(jī)的一些振動(dòng)，保證駕駛格調(diào)和樂趣。

BMW新一代三缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)

“減缸不減技術(shù)”，是出于對發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化及小型化的需求，也是三缸發(fā)動(dòng)機(jī)或成為主流發(fā)動(dòng)機(jī)的重要支撐。比如BMW的全新一代三缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)采用世界首創(chuàng)的水冷式全鋁合金渦輪增壓器，排氣歧管和渦輪的殼體采用全鋁合金一體化鑄造技術(shù)，也減少了構(gòu)件間發(fā)生共振的機(jī)會(huì)。因此，部分解決了三缸發(fā)動(dòng)機(jī)一直備受爭議的“振動(dòng)大、動(dòng)力弱和噪音大”三個(gè)缺陷。

圖中的B38和B48，便是BMW最新一代三缸及四缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。從上圖數(shù)據(jù)上來看， BMW全新三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，也就是B系列橫置發(fā)動(dòng)機(jī)序列的B38，排量1.5L帶渦輪增壓，其最大輸出功率為100 kW，峰值扭矩220 Nm，基本達(dá)到目前市面上的其他主流品牌同排量四缸機(jī)水平。據(jù)華晨寶馬透露，華晨寶馬新發(fā)動(dòng)機(jī)工廠將逐漸增產(chǎn)Bx8發(fā)動(dòng)機(jī)，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)N20將于2017年正式停產(chǎn)。也就是說，BMW最新一代三缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，將進(jìn)一步受到重視。

實(shí)際上，經(jīng)過工程師的不斷調(diào)教，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的大部分振動(dòng)會(huì)被懸置中和掉，車內(nèi)噪音也可做到和四缸發(fā)動(dòng)機(jī)不分上下。據(jù)悉，和BMW三缸發(fā)動(dòng)機(jī)抑制震動(dòng)原理不同，福特1.0T Ecoboost三缸發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)用無平衡軸設(shè)計(jì)，在飛輪與皮帶輪上采用“不平衡”設(shè)計(jì)，以簡化結(jié)構(gòu)并獲得更加合理的配重，此外其還通過浸油式正時(shí)皮帶的采用，使發(fā)動(dòng)機(jī)的抖動(dòng)和噪音得到抑制。同時(shí)，通過渦輪增壓及缸內(nèi)直噴等技術(shù)加持，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力可做到接近四缸發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。其他推出三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車制造商們也作出相應(yīng)創(chuàng)新突破，試圖改變?nèi)装l(fā)動(dòng)機(jī)在人們心中的固有形象缺陷。

若同款車型分別搭載三缸發(fā)動(dòng)機(jī)和四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，如不仔細(xì)區(qū)別，一般人正常駕駛不會(huì)有太大感官上的區(qū)別。事實(shí)上，應(yīng)對排放法規(guī)及油耗標(biāo)準(zhǔn)的不斷升級等因素，寶馬、奧迪、沃爾沃、福特、雪鐵龍等品牌都在三缸發(fā)動(dòng)機(jī)方向開始布局。

小排量時(shí)代 自主品牌試制三缸發(fā)動(dòng)機(jī)

在國家排放標(biāo)準(zhǔn)及油耗法規(guī)日益收緊的環(huán)境下，小排量汽車被寄予厚望。汽車制造商們在發(fā)動(dòng)機(jī)方面結(jié)合市場需求，讓新一代三缸發(fā)動(dòng)機(jī)重回人們視野。聚焦到自主汽車品牌企業(yè)，將三缸發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際應(yīng)用的企業(yè)還比較少。有專業(yè)人士分析，主要原因是自主汽車品牌的核心技術(shù)競爭力不強(qiáng)，技術(shù)水平仍較低。如何解決三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力及平衡問題，或許仍是難題。

可喜的是，已經(jīng)有自主品牌車企邁出第一步。長安悅翔V7 1.0TGDI于9月2日成都車展正式上市，搭載全新BLUE CORE 1.0T GDI三缸直噴渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。該款發(fā)動(dòng)機(jī)代號為JL372ZQ1，是自主品牌的首款1.0T發(fā)動(dòng)機(jī)。最大功率為85kW，幾乎與1.6L的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)。最大扭矩172Nm，已經(jīng)達(dá)到1.8L傳統(tǒng)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的水平。利用超增壓控制模式，其潛在峰值最大扭矩可達(dá)200Nm。

目前，部分1.0T發(fā)動(dòng)機(jī)被相繼應(yīng)用，消費(fèi)者對小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的認(rèn)可程度正逐漸提升。推出三缸發(fā)動(dòng)機(jī)車型或許能在小排量汽車市場占得先機(jī)。在三缸發(fā)動(dòng)機(jī)量產(chǎn)方面，長安悅翔V7的率先嘗試或能為其他自主品牌帶來啟示。

與此同時(shí)，據(jù)了解，吉利自主研發(fā)的1.0T三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，代號為JLF-3G10TD，也將量產(chǎn)。上汽剛剛發(fā)布的榮威i6，也會(huì)搭載1.0T三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，明年正式上市。還有北汽、廣汽、華晨、長城、海馬、力帆這些企業(yè)，他們在三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的試制已經(jīng)成功。

當(dāng)然，全部投產(chǎn)仍有時(shí)間問題。有專家表示，綜合來看，自主品牌車企的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)儲(chǔ)備和成熟度相比一些外資企業(yè)仍有一定差距，還需要大步追趕。而我們似乎能看到一股趨勢，小排量時(shí)代的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用，將會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)核心技術(shù)升級而日趨廣泛。