流行,或者說趨勢,在很多領域都是一種循環,舉一個最簡單的例子,那就是時裝界的複古風潮。近年來,複古風在時尚圈大肆蔓延,80年代、70年代的流行元素都被重新運用。但“複古”不是“真古”,如果你穿一件複古風的衣服别人會說你潮,但如果你真的穿一件70年代的衣服,恐怕就成了怪怪的“老古董”,因為這些過去的流行元素并非原封不動地被投入市場,而是加入了最新的工藝和技術,從而适應人們對舒适、輕便和耐穿等非審美層面的客觀需求。
這樣的循環在汽車工業上同樣也有。直四、直六、V6、V8、W12,似乎從我們一接觸汽車開始,發動機缸數和排量大小就與一輛車的優劣呈現出絕對的正相關,因此這兩項因素都直接影響到車輛的動力性能和平穩程度,很長一段時間裡,主流車型都采用了四缸或六缸發動機,而四缸也成為了一款發動機的及格線,三缸機在人們的觀念中就是不及格的代名詞。
的确,過去我們接觸的三缸發動機确實在動力和平順性上不盡如人意,例如我們都熟悉的夏利所搭載的三缸發動機,更是由于抖動大被戲稱為“拖拉機”。不過,就像上文所說到的一種循環,由于汽車數量的劇增,能源與環境不堪重負,全世界都在出台相應的法規,對汽車排放的标準也越發嚴苛,而車企在全面從自然吸氣轉型渦輪增壓之後,重拾三缸機就成了車企應對政策的進階動作。
就像複古的時尚要在原有的流行元素基礎上添加上新的工藝和設計一樣,如今的三缸機也不再是夏利時代的三缸機了。随着發動機技術的進步,抖動嚴重、動力弱等曾被視為“絕症”的弊端都開始被一一解決,而三缸機的存在也不僅僅是為了應對排放标準那麼簡單,更高的熱效率帶來的更佳的燃油經濟性成為三缸機立足的根本,三缸機也不再是低質低價的化身,這些改變都是各家車企在三缸機上所加持的多項技術帶來的。
從2011-2017年這六年間,有包括寶馬、福特、PSA、本田、奔馳、大衆、沃爾沃及通用等多家主流車企都加入了三缸機陣營中,而這些三缸發動機的排量大多都在1.0L-1.5T之間,這是由單缸排量最優值所決定的。單缸排量的最優值。
業内工程師們普遍認為,單缸0.33 – 0.5L是發動機的最優排量,如果單缸排量在這個區域裡,更利于發動機實現動力性和燃油經濟性的平衡。這不僅決定了三缸發動機的所适用的排量,同時也标明了小排量發動機采用三缸結構在熱效率上是優于四缸機的。
而在1.0L-1.5L之間,目前适用最多的為1.0T三缸發動機,其中本田、福特和通用三家所研發的使用最為廣泛也最被大衆所熟知。
從表格中看,三款發動機都有着一連串的技術名稱,而正是這些技術讓現在最新的三缸發動機有了堪比四缸機的最大功率并解決了抖動的缺陷。以通用搭載在别克硬英朗上的1.0T發動機為例,這些技術究竟給三缸發動機帶來了怎樣的蛻變。
1、雙噴射系統
通用在全新的三缸發動機上采用了雙噴射系統,那麼加入了進氣道噴射後又會帶來怎樣的效果呢?
首先,通用所使用的雙噴射并不是歧管噴射 缸内直噴,而是一個進氣道内有兩個噴油嘴以實現發動機不同負載下的精确噴油。
而雙噴油嘴的結構進行協可實現更廣的噴射覆蓋面積以及更高的燃油霧化率,使噴射的燃油更多地參與燃燒,改善燃油經濟性,降低油耗和排放。根據需要可以實現開閥噴射,冷卻缸内混合氣,抑制爆震,從而可以采用更高的壓縮比來提升了燃油經濟性。
2、機油冷卻器和冷卻噴嘴
還有一項技術也是通用三缸發動機所獨有的,那就是機油冷卻器和冷卻噴嘴。通用Ecotec1.0T發動機采用的是開放式水道,并且在缸蓋部分進行了優化,其采用的橫流設計配合此處的節溫器可以更好的幫助發動機冷啟動時“熱機”以及正常運轉下的散熱。
3、DVVT連續可變氣門正時
我們還注意到,通用和寶馬均采用了中置大角度DVVT連續可變氣門正時系統,通過電磁閥直接布置在凸輪軸上,縮短油路長度,大幅提高相位器響應速度,從而可以更迅速響應氣門最優開啟時刻。DVVT帶來的效果包括降低油耗、提高動力以及改善發動機怠速穩定性從而獲得較好的舒适性。
而福特三缸發動機所搭載的可變量機油泵的好處類似于DVVT的作用,也就是可以根據發動機當下的工況來中控泵油量。
4、電控洩壓閥
通用Ecotec發動機所采用的電控洩壓閥不僅可以更加精确快速地建立增壓壓力,而且可以降低小負荷泵氣損失,從而提升低速扭矩,得到快的增壓響應,改善油耗。
5、鐘擺式雙質量飛輪
鐘擺式雙質量飛輪是相比傳統雙質量飛輪,又增加了一個呈鐘擺型的吸振器,呈鐘擺型的離心擺往複作用,抵消了來自發動機側主動飛輪的扭轉振動,使得變速箱能夠工作在更平穩的環境中,對于減震降噪有着明顯作用。
通過對這些三缸發動機技術的初步解析我們就不難看出,現今的小排量三缸機在各項技術的應用下已經大大減弱了缸體數量所帶來的弊端,并充分發揮了其體積小、質量輕、排量小的天生優勢,在熱效率和燃油經濟性方面趕超了四缸六缸機。由此看來,三缸機的盛行并非單單是政策壓力下的無奈之舉,更是技術發展的成果,當然更不是汽車廠商為了降低成本而“簡配”的結果。
到目前為止,主流品牌重拾三缸機的時間不過六七年的時間,強大的技術力量讓三缸機發生了質的蛻變,相信在未來,随着發動機技術的不斷發展,三缸機還會有更多的優勢被我們發現,其呈現出來的狀态也将一次次刷新我們的認知。
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