《三缸时代》:主流三缸发动机大横评

2018-08-20 00:15:49 作者:张景森

成熟阶段:狂秀各种新技术

  随着国民消费水平逐渐提高,大家的消费观念也在慢慢升级,夏利也到了退出历史舞台的时刻了。然而,关于三缸发动机的故事却并未停止。沉寂多年后,福特1.0T发动机的面世,让三缸发动机重新回到了众人的视野当中。

  福特这款全新1.0T(EcoBoost125)发动机,最大功率92kW/6000rpm,最大扭矩170Nm/1500-4500rpm,单从账面数据就能秒杀掉福特原有的1.6L及1.8L自然吸气发动机。

三缸时代:先天不足能治吗?我们来聊聊

福特EcoBoost125发动机与福特1.6L/1.8L发动机参数对比
名称EcoBoost 1.0T福特1.6L福特1.8L
最大功率(kW)929291
最大功率转速(rpm)600065006000
最大扭矩(N·m)170159161
最大扭矩转速(rpm)1500-450040004000
制表:太平洋汽车网

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  福特为这台小小的1.0T三缸机配备了许多先进的内燃机技术:采用低惯量涡轮增压器、顶置缸内直喷平衡轴、双质量飞轮、双VVT(双可变正时气门)、集成式排气岐管、双节温器(两个都为传统石腊式)、变排量机油泵…这些在今后的内燃机发展中也成为了各大车企小排量涡轮增压发动机的主流技术,现在看来仍不过时,也难怪这款“神机”能连续5年拔得国际发动机评选小排量组别的头筹。

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  值得注意的是,这款发动机所匹配的变速箱类型比较多,有6AT、6DCT、5MT三款。其中,由于6AT变速箱有液力变矩器,因此无法在发动机上布置双质量飞轮,只能采用平衡轴结构;而与6DCT、5MT相匹配的发动机,则可以采用双质量飞轮。简而言之就是:双质量飞轮与平衡轴并不会同时存在于同一款发动机当中。无论是双质量飞轮也好,平衡轴也罢,都是为了改善三缸发动机的抖动问题。直到2017年,通用发布的两款三缸发动机(Ecotec1.0T与1.3T),也同样采用了这一技术路线:1.0T采用钟摆式双质量飞轮,而1.3T采用平衡轴,造成差异的原因,同样是因为所匹配的变速器类型不同。

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未来趋势:混合动力新选择

  三缸发动机发展至今,又多了一种新玩法——组成混合动力系统。三缸机搭配混合动力系统之后,发动机可以专注于提高热效率,控制发动机在最经济的工况下工作,采用米勒循环降低油耗,设计研发阶段不必过多地为发动机动力性能而作出让步——因为降低油耗所带来的发动机动力性能降低,可以通过电机来弥补。

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  车企投入大量精力去研发三缸机,并以此为圆心扩充产品线,沃尔沃/吉利的1.5T、广汽传祺1.5TM就是其中很好的例子——他们在设计之初就考虑到了对混动的支持,能够和多种变速箱、电机组合在一起。

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  广汽在混动方面同样也有大动作,在今年的北京车展当中一下子展出了两台三缸发动机:1.0TGDI和1.5TM。其中1.0TGDI搭载48V启停电机(轻混),未来主要应用于A0、A级乘用车;而1.5TM则主要应用于混合动力车型上,其采用米勒循环重在降低油耗,最大功率扭矩也比广汽现阶段正在使用的四缸发动机要低一些。

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 广汽传祺1.0T、1.5T动力对比
代号

3A10J1

(1.0TGDI)

3B15J1

(1.5TM)

4A15M1

(现款1.5T四缸)

4A15J1

(新一代还未投入使用)

排量(mL)999149314951495
缸数3344
喷油方式缸内直喷缸内直喷岐管喷射缸内直喷
进气方式涡轮增压涡轮增压涡轮增压涡轮增压
压缩比1011.2-9.8
最大功率(kW)100110112145
最大功率转速(rpm)60004750-550050005250
最大扭矩(N·m)200220235270
最大扭矩转速(rpm)1700-45001500-45001450-42501700-4250
制表:太平洋汽车网
 

   “缩小尺寸降低排量,则具备降低油耗的潜质”,这话的确不假,但从目前的情况看,三缸发动机在采用了铝合金缸体实现轻量化、双VVT、低摩擦热设计、变排量机油泵、活塞结构优化等常见的节油技术手段之后,最终的油耗成绩却还是不够抢眼,真正能够实现明显节油效果的解决方案,还是得看混动模式。

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玩个小游戏:你能猜出哪台是三缸发动机吗?

  都说三缸发动机很抖,我们不妨猜猜看,以下视频当中的A、B、C三台发动机,哪台才是三缸发动机?正确答案,我们将在第二期“震动/噪音实测篇”里面为大家揭晓。

总结

  现实情况是这样的:砍掉一个气缸后,使用PSA 1.2T三缸发动机的东风标致408,还要比同配置且搭载1.8L自吸四缸发动机的车型贵上两千块;而福特福克斯1.0T与配置基本相同的1.6L版本价格几乎一致,可见三缸车型并不廉价。之所以会出现这种现象,归根到底都是因为“成本”——为了改善平顺性和提高动力性能,投入到三缸机身上的大量先进内燃机技术,只能说明三缸机的研发成本并不会比四缸机要少,最后便会以车型售价的方式具体地体现出来。

  说是政策催化下的产物也好,技术进步的产物也罢,反正三缸发动机就这样完成强势回归,并且逐渐成为家用车的主流动力单元了。那么,这些“奋起的”三缸机的机械素质究竟如何呢?别着急,在《三缸时代》本周四(8月23日)推出的新一篇内容当中,我们将为大家带来上文提到的八款三缸车型的振动和噪音测试,并且可以提前告知的是,测试结果将非常具有戏剧性……敬请期待!(图/文/摄:太平洋汽车网 张景森)

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    张景森 编辑

    干过FSAE深受底盘“荼毒”,爱车爱技术,车辆工程毕业。

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