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四缸发动机挤掉三缸全面占据了10万级家用车市场,自然吸气发动机的潜能已经可以看到天花板了

5 1月 , 2020  

原标题:为什么车企都热衷于1.5L排量的发动机?

原标题:宝马在三缸上没开好头,后继者只能更加努力了

必赢国际备用网址 ,问:三缸发动机对比四缸发动机有什么优势?

bwin必赢088 ,本文是雅斯顿原创文章

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撰文 ✎溜溜

必赢娱乐 ,撰文 ✎ 默默

遥想20多年前,国民家轿老夏利就是三缸,后来随着汽车越来越亲民,四缸发动机挤掉三缸全面占据了10万级家用车市场。如今随着排放法规越来越严,三缸机又卷土重来,甚至出现在二三十万的车型上。

说到发动机排量,有些数值对某些车型或者车企是相当具有代表性的,比如日系车常用2.0L自然吸气发动机,1.4T发动机自然会想到大众,而谈到1.5T发动机就会想到哈弗。

从节能减排入手,发动机小型化一直被证明为目前最有效的手段之一,所以过去大排量发动机逐渐消失,小排量四缸发动机兴起,在更小体积之下我们依然能体会到不输过去的动力体验。近年来,汽车厂商又把重点放到了中低端动力引擎上。

至于三缸发动机对比四缸发动机有什么优势?我觉得可以分成真优势和伪优势。

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真优势

一是节约成本。比如宝马现役的B系列模块化发动机,单缸排量0.5L。以2.0T四缸为基准,少做一缸就是1.5T三缸,多做两缸就是3.0T直列六缸,不同排量和气缸数的发动机零件完全通用。降低了成本,自然就有利于在保证厂家利润的前提下让售价进一步下探,提高价格优势。

二是优化空间,尤其是横置发动机,做成三缸可以缩短发动机长度,机舱的横向空间就更加充裕,能更从容地装下当今自主品牌和欧系品牌流行的单电机P2、P2.5、P3结构的插电混动系统。要知道,如今的车企需要大幅提高新能源车的销量,来满足国家的双积分(新能源积分和企业平均油耗积分)政策。单电机插电混动系统恰恰是最能短平快生产的混动结构。这样一来,混动结构的布局空间更从容了,而电动机平顺、低扭强劲的优势刚好弥补了小排量三缸机动力和平顺性的不足。两者各取所需,还能通过纯电行驶跑出一个漂亮的工信部油耗,何乐而不为。

实际上,如果你最近准备购买新车,你一定会注意到现在中国汽车市场几乎成为了1.5T发动机的天下。不论是SUV还是轿车,其中不乏豪华品牌,比如宝马和沃尔沃,都在自家旗下车型搭载1.5T发动机。即使以前被誉为黄金排量的1.6L和1.6T发动机,都有退出舞台的趋势。


伪优势

如果有人跟你安利三缸机省油,千万别上当!这种观点其实是在偷换概念,把三缸机和小排量混为一谈。

首先,我国工信部现阶段的油耗测试方法采用的是欧洲的NEDC循环。这种方法的测试工况过于温柔,都是缓加速,所以特别有利于小排量涡轮增压车型跑出低油耗。三缸机汽缸数少,往往就意味着排量也不大,至少目前乘用车里没有超过1.5L的三缸机。所以你看一款车三缸机的工信部油耗不高,那是排量小的功劳,不是三缸的效果。如果是同技术年代、同排量、同进气方式的四缸机和三缸机相比,后者非但不能省油,反而有可能更费油。

为什么这么说呢?别看三缸机零件数比四缸机少,汽缸数变为原来的3/4,但是别忘了,在同样转速下,它每个气缸的工作量还比四缸机增加了1/3呢。不仅如此,单缸容积、活塞、气门等零件的规格和及其工作量也都是四缸机的4/3。所以零件方面不过是拆东墙补西墙,实际上并没有节省什么。

这还仅仅是发动机硬件层面的情况。到实际装车上路之后,三缸机因为NVH差的先天缺陷,当经济运转区间和差NVH区间重合时,主机厂为了不牺牲舒适性和行驶品质,被迫采取牺牲油耗为平顺让路了的ECU标定策略。比如低转速中等负载(可以等效为油门行程,如上图235那个圈)工况,本来是有利于省油的,但是三缸机在这种情况的抖得让人崩溃,工程师就需要通过变速箱延迟升档拉高转速等方式来规避这个工况。所以和同排量的四缸机比,三缸机的综合热效率其实是下降的。

那为什么车企都热衷于1.5L排量的发动机,这里头有什么奥秘吗?

三缸发动机大势所趋

从316到318的退步

我自己对比过宝马改款前1.6T四缸的316和现在的1.5T三缸318,它们动力参数一样,变速箱也一样,但318i行驶中的基本不低于1500转,而且稍稍深踩油门就会积极降挡,把转速拉到2000转以上。而316i巡航转速可以低到1100转,转速拉到2000转以上需要油门踩得更深。

之家的实测油耗也很说明问题:316Li用的是老款N13B16
1.6T四缸发动机,在晴天34度高温下(高温不仅要持续开空调,而且对涡轮增压机的燃效也是不利的),实测油耗百公里7.3L;而318Li的新一代B38
1.5T三缸发动机在阴天23度对舒适温度下,实测油耗百公里7.5L。排量小了,发动机新了,缸数少了,还没开空调,结果油耗不降反升。这就是三缸机所谓的省油?

最近,2018国际十佳发动机获奖名单公布,其中1.5L及以下排量的获奖发动机均为三缸发动机。小排量四缸发动机逐渐被三缸发动机替代,本质上其实是发动机技术的迭代升级。我们可以看到,新一代小排量三缸涡轮增压发动机,排量集中在1.0L~1.5L区间,燃油消耗量和废气排放都更低,但却能达到过去1.6L~2.5L四缸自然吸气发动机才能达到的动力输出水准。概括地说,新一代的三缸发动机相比四缸发动机动力更强,油耗却更低。

那么三缸发动机是如何做到的呢?它有哪些技术优势和结构优势?

从结构上说,三缸发动机相比四缸机减少一个气缸,相应减少的还有一个气缸的点火系统、供油系统、连杆和曲轴、凸轮轴对应部分,由于物理结构的变化,三缸发动机结构相比四缸发动机更简单一些,也因此与四缸机工作状态有一定不同。发动机在工作过程中,各零部件之间会产生机械摩擦,这样会损耗一部分能量,三缸发动机减少了一个缸体结构,也就相当于减少了一部分机械摩擦带来的能量损失。同等排量下,燃烧空间更集中的三缸发动机效率自然要比四缸发动机高,原因就在这里。



必赢手机登录 ,此外,相比于四缸发动机四个气缸接力式地连续排气,三缸发动机各个气缸在排气时有一定的间隔时间,这便使得三缸发动机各个气缸的排气干涉更少。这样各个气缸产生的连续脉冲气流撞上涡轮叶片后可以产生持续加速效果,所以三缸发动机的涡轮迟滞要小一些。部分三缸发动机装配小惯量涡轮,这使得涡轮迟滞几乎可以忽略不计,这样的发动机在城市路况下动力体验非常好,响应快而且输出平稳。



bwin必赢体育 ,从实际结果来看,三缸发动机的重量较轻、体积较小,在燃油经济性上有着先天优势。1.0T的三缸涡轮增压发动机可以爆发出比1.6L甚至1.8L四缸自然吸气发动机更大的马力。例如:朗逸搭载的大众1.5L
EA211发动机(最大扭矩150N·m/4000rpm、最大额定功率85kW/6000rpm)和日产1.6L发动机(最大扭矩153N·m/4000rpm、最大额定功率91kW/5600rpm),2018款新英朗搭载的
1.0TEcotec双喷射涡轮增压发动机性能超过前两者,可以达到170N·m/2000-3600rpm最大扭矩和92kW/5600rpm最大额定功率。

结构做减法的背后,是技术做加法。

在动力和燃油经济性更好的同时,三缸发动机在NVH优化上也运用了很多先进技术,很多以前三缸发动机存在的问题都得到了解决,最直接的方法是在曲柄上加平衡块,作为配重以保持平衡。除此之外,还有以反向转动抵消曲轴振动的平衡轴设计。增加平衡块作为配重以及无声平衡轴系统、双质量飞轮等技术的加入,使得三缸发动机在启动与行驶过程中的感受与同级四缸机在抖动与噪音方面感受不出来差异。这一点开过全新英朗就会有所体会,如果不说这款车搭载的三缸发动机,完全感觉不出它是一台装配三缸发动机的车。



小结:新一代的三缸发动机无论是在动力性能还是燃油经济性方面,相比于当前市面上的四缸发动机都有很大的优势。就像现在好多百万级车型上装配的新一代2.0T涡轮增压发动机,各项性能相比之前的V6、V8发动机都提升了很多。小排量三缸发动机现在正处于一个替代四缸发动机的时间节点上,越来越多的车型将会装配小排量三缸发动机。

小排量三缸发动机已经是未来几年的发展趋势,从2015年至今在权威性的“国际引擎年度大奖”十佳评选中,三缸发动机已经包揽了1.5L及以下排量的所有奖席。刚刚结束的“燃·力量”汽车动力发展趋势高峰论坛上,多位内燃机领域权威专家也在会上解读了汽车动力的新技术以及未来的发展趋势,小排量三缸机也是这次论坛很重要的一部分内容。

历史总是惊人的相似,汽车发动机从大排量12缸机演化到大排量8缸机,时至今日大排量6缸机也难觅踪迹,有多少中大型豪华车都换上了2.0T的四缸机。排量和气缸数虽然一直在减小,但是发动机的各项性能却在提升。而现在,三缸发动机相比四缸发动机能够实现更高的效率、更低的油耗、更少的排放,所以小排量三缸机又成为新的趋势。

bwin娱乐 ,下面,我们就简单地讲解一下小排量三缸机的优势:

结构更紧凑

相比于四缸机,三缸机少了一个气缸,在结构方面要比四缸机简单,后期的维护成本也要低于四缸机。三缸机的重量更轻,可以提高汽车燃油经济性,降低用车成本。三缸机体积更小,结构上也更紧凑,方便发动机舱整体布局,而且三缸机没有四缸机的排气干涉,涡轮迟滞更小,有更好的低转扭矩。

动力更强,燃油经济性提高

有人说喜欢大排量发动机带来的强动力,但实际上小排量三缸发动机的动力表现比同排量的四缸机更高效。其中比较有代表性的发动机,如福特的1.0T
Ecoboost发动机 、别克Ecotec1.0T/1.3T发动机、宝马B38 1.5T发动机。

以福特1.0T Ecoboost发动机为例,1.0T
发动机最大功率92kW,在1500~4500rpm的转速区间可以持续输出170N·m的最大扭矩,这样的数据比常规1.5~1.6L排量的四缸机的表现要好很多。还有别克Ecotec
1.0T/1.3T发动机,1.0T发动机的最大功率92kW,最大扭矩170N·m,在1500~5200rpm
区间可持续输出90%以上的峰值扭矩,与别克上一代1.5L自然吸气发动机相比,全新1.0T发动机燃油经济性提升10%;1.3T发动机可输出最大额定功率120kW,最大扭矩230N·m,在1600~5200rpm
宽泛区间能够持续输出90%以上的峰值扭矩,与自家上一代1.4T发动机相比,1.3T发动机动力提升15%,油耗下降5%。还有宝马的B38发动机在动力和燃油经济性上也都有出色的表现。

技术突破升级

三缸发动机之所以被人们看好,就是因为它在技术上已经有了突破和升级。目前市场上的三缸机都有各自的技术特色,比如宝马B38发动机的TwinPower、水冷涡轮、电弧喷涂等核心技术;福特1.0T
Ecoboost的双独立气门可变正时、高压喷射喷射、轻质量涡轮、集成排气等技术。别克推出的1.3T/1.0T
Ecotec双喷射涡轮增压发动机是目前装机量最大的三缸发动机,装配于新英朗、阅朗、GL6全系车型。与目前市场上的小排量四缸机相比,这一系列发动机运用了电子执行器涡轮增压器、钟摆式双质量飞轮、双气道喷射DPI等技术件,同时发动机升级改进了中置可变正时、铝缸体、高性能材料、分离式冷却、凸轮轴球轴承等多个零部件系统。

三缸机的“黄金单缸排量“

相信很多人会疑问,为什么三缸机多为小排量发动机?为什么没有2.0T的三缸机?这是因为当前并不是所有排量都适合做三缸机,这里要考虑到单缸排量对于发动机热效率和NVH的平衡,单缸排量在一定范围内的上升有利于燃油经济性的改善,但是超过范围燃油经济性就会下降。单缸排量以0.4升为零界点,小于0.4升以后,热效率开始降低,当小于0.33L时降低得非常明显。而单缸排量大于0.4升时,热效率有所提升,但是单缸排量超过0.5L之后,热效率提升并不明显且发动机NVH表现下降明显,所以1.0L—1.5L排量设计成三缸发动机是最佳选择。

综合以上,小排量三缸相比四缸有着诸多优势,取代四缸只是时间的问题。

三缸发动机对比四缸机有什么优势?最明显的对比少一个气缸和配气等相关的装置,相应磨擦磨损少了。三缸机比四缸机,材料成本上降低很多,结构上简单了。汽油机设计难点是燃烧室,在缸体外型尺寸接近情况下,三缸机缸径比四缸机缸径大许多,燃烧室设计会更好,气门火花塞及喷油嘴会更合理安排。同时燃油燃烧效果好些,热效率高些,平均有效压力更高。比较三缸机与四缸机,只有在同功率情况下比较。缺点是振动,这是固有缺陷,只有解决三缸机气缸压力不均衡这个问题,三缸机振动才有可能控制住。这是内燃机设计缺陷造成的。以上仅供参考

必赢亚洲bwin0956net亚洲必赢官网www.56.net必嬴亚洲 ,三缸发动机对比四缸发动机优势很多,但劣势也不少。

首先,三缸机不是减配,而是“政策性”技术进步。

很简单的道理,在四缸机如此稳定的市场环境中,是不会有任何一个厂家会去吃力不讨好的研发三缸机的,大家要知道明白,任何一种科研的投资都是投资巨大、且短时间看不见利润的。而商人们唯利是图自然是不会平白无故的下这种血本的。

然则低能耗、环保已成了世界性的政治正确,同时传统燃油车又面临新能源车的冲击,在为自己的未来求生、在日益严苛的排放标准之严迫下,主机厂不得不开始对发动机进行低能耗,高性能的技术改革,而三缸机就是这么一种产物。因此,我们从三缸机的源流就很容易发现它的优势。


技术含量高

很多人认为三缸发动机的低能耗是因为体积小,但实际上并非如此——体积小不但不是优势,而是三缸机必须克服的缺陷。

很简单,三缸机除了比四缸机少了一个缸体之外,其工作原理就是一样的,这就意味着三缸机需要在更小的体积内排布更合理更紧凑的内部布局,因此在技术、材料上的突破,使得三缸机有更好的热效率。

非但如此,这个技术性更体现在针对发动机抖动的HVN调校、更高规格的防抖动调校。甚至在B38身上,更是将涡轮增压的废气端和排气歧管一体化了。

因此,三缸机的成本比四缸更高,尤其研发成本更是多了18%

利于车辆整体布局

体积小虽然需要用技术手段来提高动力,但就整车布局上,却是优势。

第一,更小的发动机可以腾出更多的空间配备更好的装备。

这点最直接的例子就是沃尔沃,大家以为为什么到沃尔沃这个级别为什么还在用麦弗逊前悬架?就是因为它的发动机布局是横直的,没有空间腾给更高级的双叉臂、五连杆了。

第二,与混动系列相得益彰

同理,混动车型的电机设备占用体积都不小,如果搭配轻量化的三缸则更容易进行合理布局,同时也能降低油耗。

以上,就是三缸机的优势了,当然,目前很多人对三缸机并不友好,并且听风就是雨的认为三缸机就是不行,这其实并不怪大众,而是早年奥拓的三缸机带来的历史影响,以及三缸机由于结构来带来的先天性高抖动。

所以呢,我们需要对三缸机有所甄别,部分品牌确实三缸机做的不行,他们没那个技术去做更好的后期调校,但我们不能因此就将三缸机一并打死了——-因为三缸机不管是哪方面来看,都是燃油发动机的技术进步。

感谢阅读,欢迎关注。

我来分享一下关于三缸机的

大家都知道三缸机有抖动的缺点,但是为啥越来越多的公司选择三缸机作为未来的发展方向?我理解同排量三缸机相对于四缸机肯定有一些独特的优势,今天来分析一下三缸机的主要优势是什么:

1.短

同等排量的三缸发动机和4缸机相比有一个非常大的优势就是短,减少一个汽缸意味着可以短大约80mm的发动机长度。这在传统内燃机时代并不十分重要,可是在混合动力系统上,三缸省出来的空间正好可以布置混动电机。一般情况下混动发动机开发最大的挑战就是空间布置,尤其是对应用最多的横置发动机来说,要在发动机和变速箱之间塞进一个电机的话会遇到很大的挑战:电机太大塞不进去。三缸机正好可以解决混动时代这一最头疼的问题。(图1图2图3可以看到三缸缩短的空间可以用来安装混动电机,图4可以看到横置布局混动发动机的前舱)

同时,三缸和混动结合后可以互补:

(1)混动电机可以帮助三缸机解决抖动的问题。三缸机的抖动主要是在怠速和启动停机的时候比较严重。混动电机加入进来以后,可以取消怠速,可以用电机控制转速波动范围,可以实现平稳的的启动和停机。

(2)增加混动电机以后,也不需要发动机具备很高的性能,因为加速可以用电机来辅助,或者完全用电机来完成,发动机的重点转移到提高效率上,而三缸机减少了一套摩擦副(运动摩擦副,包括活塞、缸孔,曲轴轴径组,连杆,气门等都少了一组)。相对四缸机来讲效率是比较好的。

总之,对混动系统来讲未来的趋势是电机越来越大,发动机越来越小。因此,三缸机是一个不错的选择。

2.省

这个省是节省的意思,可以分为三个方面:

(1)省成本

由于少了一个缸,主要运动件都少了一套,因此,成本肯定是低一些的(图5是一个三缸机的爆炸图示意)。但是,由于大部分结构件和外围件其实没有减少,甚至还需要增加平衡轴(图6),因此成本降低没有想象的那么多。一般比同排量同等技术水平的四缸能降低10%-15%。

(2)省开发费用和周期

目前很多的三缸机是由同平台的四缸机减少一缸开发出来的,比如宝马1.5T,沃尔沃1.5T,大众的1.0T三缸等。这种设计称为模块化的设计。

这样通过调整汽缸数量就可以调整排量,发动机的主结构和燃烧系统完全可以共用,只做一些适应性调整就好了。我们知道,随着排放和油耗法规的越来越严格,发动机开发的核心主要是燃烧系统(包括直喷高压喷射系统,气道,燃烧室,凸轮形线,VVT,VVL等)。开发周期经常要超过6年,核心系统的共用大大的节省了研发周期和研发费用。(图7燃烧系统示意)

(3)省投资

上面讲的模块化的设计概念保证了三缸机和四缸机甚至直列6缸机发动机核心结构和燃烧系统一致。这样发动机的缸孔直径,冲程,汽缸中心距,缸盖螺栓位置,气门位置和角度,凸轮轴位置等都是一样的,这样可以用一条生产线来实现不同发动机的共线生产,可以大幅度的减少生产线投资。(图8图9是宝马的四缸三缸模块化的战略示意)

随着电气化转型的大趋势,发动机的生产线必须要考虑柔性化和多机型共线,以控制投资同时适应不同的整车需求。因此,大家都选择四缸减一缸来开发三缸机就不奇怪了。

以上信息供大家参考,欢迎讨论。对发动机感兴趣的朋友可以关注我,每周会发布原创的发动机技术专业解读,谢谢支持!

目前来说汽车发动机四缸仍然是主流,一部分车企正在努力开发三缸机,他们之间的差距目前还是很明显的。三缸机的主要优势在于成本低、质量体积小、发动机单缸效率高、油耗低、低转速时扭矩输出充沛。首先,成本,这对于企业是主要目的。三缸在生产成本上要比四缸更低一些,加工工艺简单,少了一个气缸,就少了一个缸体,包括喷油、点火等诸多步骤,省下许多部件,发动机结构简化,可以减少成本。相对四缸机重新改造做小的话,技术成本、还有人力、物力的投入,都是非常大的。另外,构造就越复杂,对于材料的使用也就越挑剔,后期的维修成本也就大了。

质量体积方面,三缸机比四缸机直接减少一个气缸,这在重量上见少很多,对于现在汽车轻量化的发展趋势是比较符合的,气缸减少一个可以让发动机的体积更小,安装在车上时需要的空间小了,对空间得利用率提高不少。油耗方面,现在的油耗法规越来越严格,为了应对这方面的需求,三缸机算是一个出路。三缸机的排量小,摩擦部件为四缸发动机的四分之三,减少了机械部件,也减少机械摩擦带来的能量损失,油耗自然低。在四缸机上,目前的油耗改善方法已经做了很多,接下来的应该就是缩减排量,但这又回到成本问题上。

振动方面,三缸发动机由于天生的物理缺陷,由于力矩不平衡,工作时,总有一个气缸在单独做功,产生的惯性力矩得不到抵消,那带来的就是力的不平衡,发生抖动。发动机高速运转时,抖动就出现了。对此厂家最普遍的做法就是增加平衡轴或者吸振器。基本上可以做到比之前能减少78%的曲轴一阶振动。效率方面,发动机技术进步的标志,是单缸效率,单缸排量对于发动机动力性和经济性的平衡非常关键。当单缸排量小于0.33L,热效率的降低就非常明显了,当大于0.5L后,热效率的上升就不明显了。单缸排量过小的话,燃烧室的面容比增大,以至于发动机热损失加大,所以热效率明显降低。过大的单缸排量使得火焰传播距离加长,容易引发爆震,导致发动机热效率无明显改进甚至下降。所以实验表明,排量在0.33L-0.5L之间是最佳的单缸排量,对于目前中国市场1.0-1.5L的排量,那么三缸机无疑是最佳的选择。

动力方面,发动机内部运转的组件少,对动力的损耗就越小。低转速时三缸发动机扭矩输出更充沛一些,但是高转速输出没有四缸发动机持续性好,三缸增压的扭矩平台窄,动力衰减的更快。而且考虑到三缸机的工作原理,三缸机的点火夹角是240°,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,这就会使得三缸机的动力输出断断续续,动力输出不线性。

驾驶方面,三缸机由于力矩不平衡,在加速时会感觉到明显的抖动,而且点火夹角240°,这导致了动力输出断断续续,加速体验并不好。三缸机一般是小排量,高速加速时只能用疯狂的工作状态来满足你的超车欲望,这取而代之的就是高转速以及振聋发聩的发动机咆哮声。驾驶的平顺性和舒适性上不如四缸机。

现在的发展趋势上看,很多车企基本想要进入三缸机时代,但是振动噪音、再加速能力等明显的问题不得到改善,对于车主来说三缸机还不是实惠的存在。


自然吸气发动机虽然还有很多潜力可挖,但其实在很多超级跑车上已经被证明,自然吸气发动机的潜能已经可以看到天花板了。细数近些年超级跑车,尤其是法拉利,在自吸发动机上的变化就了然于胸了。从自然吸气发动机增加动力只能提高转速和扩大发动机排量来看,涡轮增压发动机倒显得潜力无穷了。

三缸发动机对比四缸发动机其实只有一个优势那就是油耗更低,与什么排放之间的关系不大,主要目的就是降低油耗,因为目前的油耗规则越来越严格,所以只能把三缸拿出来应对更严格的油耗规则,也可以理解成是应试产物吧;因为在技术水平一致或相差不大的基础上,三缸的理论循环油耗比四缸更低,貌似只有这一个理论循环油耗更低的优势,而除此之外则是一堆缺点,或许体积小、轻也是一方面的优势,但我们又不是扛着发动机走,所以体积小的优势对于车主来说没有实质上的意义!

重启三缸发动机的研发并不是车企为了节约成本想出的点子,而完全是被日益严苛的油耗规则所逼迫的不得已的产物;车企也不想研发这三缸,这边处于研发、完善阶段,成本降不下来(比四缸高,因为还没有成规模,成本均摊不下来)、那边还要忍受着消费者的质疑、谩骂,所以车企也不想整这费力不讨好的三缸发动机,但没办法;根据咱们国内的CAFC法规到了2020年车子的平均油耗要低于5L,这个油耗数值谁能做到?这不是对咱们普通车主的要求,而是对车企的约束;如今欧洲已经用新WLTP取代了NEdc,油耗规则变得比过去严苛的多;而我国很对排放、油耗的规则都是参照欧盟所定制,所以必然也会引入WLTP这个全球统一排放测试规程;而到了2025年,平均油耗方面的要求恐怕要下降到4.5L,这个数据又该如何达到?所以个别车企没有办法,咱们的标准参照欧盟比美国定的严,至少比美国提前了5年!这么一来就比较恐怖了,大搞混动的日系车企可以凭借自身强大的混动技术渡过难关,丰田的混动技术应对百公里5L以下的油耗要求问题不大,甚至它能应对2025年更严重的冲击;所以日系车企目前对外输送的车型大多数没有三缸发动机,但其本国各个品牌的k-car使用三缸发动机的超多,所以说在某种角度上看,日系车企更容易对付这日益严苛的油耗标准;但那些不具备强大混动技术的车企就只能硬着头皮研发三缸了,没办法不研发三缸发动机就没办法拉低旗下产品的平均油耗;比如斯巴鲁BRZ前一阵子恢复进口,就是因为旗下某混动车型的上市而拉低了平均油耗,才使得BRZ可以再次进口!如上图所示工信部的解释,很简单就是车子要更轻、发动机小型化、直喷➕涡轮、主推具备节能优势的CVT+DCT变速箱等等(说实话没觉得CVT省油啊?),所以在这个政策的强力约束下,很多车企就只能去重启三缸发动机的研发,要不然达不到标准,达不到标准真不让卖呀。。。所以说三缸发动机对比四缸发动机的唯一优势就是油耗更低(或许是在实验室测试时的理论油耗),而除此之外几乎没有其它的优点而都是缺点,而且目前三缸的造价比四缸还贵(成本没摊下来);当然三缸发动机的先天缺点并不是不能解决,以如今的技术想平衡掉三缸发动机的先天不足是可以做到的,但解决先天不足是要花钱的,反而把三缸发动机的成给拉高了(以后成熟了,成本还是会比四缸更低);所以在使用角度上看问题,三缸发动机没有什么优势,即便省油在实际使用中的表现也许并不明显;不较真、不讲究绝对,三缸发动机可以用,但想完善仍有一段很长的路途要走!

楼下的回答都太复杂,小刀一句话就能够总结。

三缸机的优势是厂家想的,成本低、油耗低、布置空间小。

四缸机的优势是消费者想要的,噪音低、抖动少、可靠性高。

其他那些都是BIBI,没意思。

当然,好的三缸机在整体性能上不逊色于四缸机,对三缸机应抱着开放的态度。

就像当年的自然吸气和涡轮增压一样,现在还有争议吗?

最简单的 轻 但是呢 很多人都说三钢就是抖 也不是没有道理 三钢不对秤
多一点抖动有什么意外吗?

就像人加总是 4 6 8 12 钢

哪来5钢啥的

2018年度国际发动机大奖评选中有三款“三缸机”进入榜单前九名,成为了最亮眼的存在。并且在小排量发动机领域中,“三缸机”几乎承包了所有年度最佳奖。因此,我们不难看出,三缸机已经成为众多车企所青睐的对象,比如宝马、别克、福特、沃尔沃、大众、PSA等等(小排量发动机目前主要是指1.0L~1.5L),而三缸机的诸多优势也是显而易见的。

当前车企在小排量发动机上使用三缸机而舍弃四缸机,一方面是全球节能减排大趋势所致,另一个很重要原因是新一代三缸发动机的综合性能已经普遍优于上一代的四缸发动机。

举例来说,从三缸发动机和四缸发动机的动力性能来看,
1.0T的三缸涡轮增压发动机可以爆发出比1.6L甚至1.8L四缸自然吸气发动机更大的马力。例如:朗逸搭载的大众1.5L
EA211四缸发动机,最大扭矩150N·m/4000rpm,最大额定功率85kW/6000rpm;日产1.6L四缸发动机,最大扭矩153N·m/4000rpm,最大额定功率91kW/5600rpm。而新英朗搭载的1.0T
Ecotec双喷射涡轮增压发动机性能超过前两者,可以达到170N·m/2000-3600rpm最大扭矩和92kW/5600rpm最大额定功率。

同时,三缸发动机在NVH优化上也运用了很多先进技术,使得NVH表现大幅度提升。最直接的方法是在曲柄上加平衡块,作为配重以保持平衡。除此之外,还有以反向转动抵消曲轴振动的平衡轴设计。增加平衡块作为配重以及无声平衡轴系统、双质量飞轮等技术的加入,使得三缸发动机在启动与行驶过程中的感受与同级四缸机在抖动与噪音方面感受不出来差异。

并且除了NVH的优化,低油耗也是三缸机的先天优势,三个气缸,能量转化空间更集中,可以有效的提高能量转化率。另外,像别克的三缸发动机运用了单缸双喷射技术,可以更好地实现燃油雾化、减少燃油湿壁,实现开阀喷射,抑制爆震,从而降低排放和油耗。

最近宝马在海外市场已经推出的SUV
宝马X2以进口方式进入中国市场,这台车同样搭载1.5T三缸发动机。在此之前,宝马的1系、2系旅行、3系等车型也早就用上了这款B38三缸发动机,可见目前发动机小型化、涡轮化设计已然成为全球趋势。小排量三缸机相比四缸机有着诸多优势,取代四缸机已是必然趋势。

谁才是最优排量?

也就是说,即便那些对经济燃油不怎么感冒的超级跑车也进入了涡轮增压发动机领域,这不仅仅是因为涡轮增压可以节油,更主要还是涡轮增压的潜能似乎可以更大。

我们都知道,为了达到环保目的,多年来政府一直在推动汽车向小型化、低排量方向发展。2015年10月1日政府正式实施1.6L及1.6L以下的车辆拥有购置税减半的优惠政策,通过引导消费方向来调整市场产品的结构。

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从主流品牌入手,大排量发动机也的确没有存在的必要,因为对于主流品牌来说,如果有一款引擎能增加驾驶舱容积,同时发动机动力不缩减而且重量更轻,甚至小小投入就能实现车辆轻量化巨大跳跃,又何乐而不为呢?

而消费者永远都是“贪心”的,既想马子跑得快,也想马子喝得少。1.6L排量在保证基本动力的前提下,在车价、油耗方面还能省下一大笔钱,无疑成为消费者的最优之选。所以也有了1.6L是黄金排量的说法。

于是,发动机逐渐进入了一种由大变小的状态,这种状态里是把发动机动力提高,从不可控的排量和转速上转移到发动机材质上。换句话说,如果一款发动机的材质可以支撑更强大的爆炸,那么车企就敢在气缸内压入更多的空气。

但对车企来说,算盘打的账就有所不同了。首先关系到消费税。1994年国家税制改革新增汽车消费税,这是由车企缴纳的。从表格可以看到,以1.5L为分界线,1.0-1.5L消费税是3%,但1.6L的消费税就涨到了5%。这两个百分点体现在车价上就是几千甚至上万元。再者,购置税的优惠是有期限的,一直实行到2017年12月31日,目前已经恢复10%的基本税率。

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从另外一个角度来讲,发动机整体小型化之后,摩擦面积会随之减少,浪费的情况虽然依然存在,但也随之缩小了,得到的最终结果就是经济性提升。车企乐意见到这种局面,所以在中大型排量已经完全覆盖涡轮增压化,1.5T和2.0T以星星燎原之势完成市场覆盖之后,车企特别希望把更多引擎都进行缩小。

那为什么不能选用更低排量的呢?其实,为降低研发成本,一款发动机往往需要搭载在多款车型中,满足多种车型的动力需求,因此发动机要有足够宽泛的动力调教范围。按目前发动机水平来说,1.5T发动机最大马力基本在150匹以上,这在很多小型、紧凑型SUV和轿车都是够用的。

接下来,市场占有率特别高的1.5L、1.6L、1.8L排量成为了小型化的重点。不过,车企们在这上面产生了不少分歧,比如在1.5T排量发动机上,有些车企认为1.5T发动机为了0.5L最优气缸值可以设置成三个缸,也有大部分品牌还是坚持四缸设计,但是在更小发动机排量上,三缸几乎是板上钉钉了。

即使需要更高的动力,也可以通过软件调教出更高的数据,比如沃尔沃1.5T发动机就分为高功率版最大马力180匹和低功率版最大马力156匹,这动力即使放在一个中级车型上也完全没问题。显然,更低排量的发动机很难适应这么多动力需求,因此综合来看,车企更多会选择1.5L排量的发动机。



发动机的模块化

同是1.5T,却有不一样的选择

宝马设置1.5T三缸机,有它自己的考虑,它在全面实行发动机模块化的过程中认为宝马品牌更多的重点是四缸机,也不需要特别小排量引擎的出现,所以如果要设计三缸发动机就必须和四缸发动机有很多相关的零部件,这样才能实现更好的模块化。

虽然1.5L排量成为目前车企发布小排量发动机的主流排量,但从中还是能发现一点区别。这些发动机普遍采用涡轮增压+缸内直喷技术,但采用三缸还是四缸就存在一定的争议。

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宝马最终态度是不会单独研发三缸引擎,但为了让三缸和四缸、六缸产生关联,所以它们设置了单气缸的模块化,也就是将0.5L的气缸尽量设计完美,通过拼接的方式实现1.5L、2.0L和更大排量的发动机,所以宝马在单气缸上使用了宝马引以为傲的电子气门Valvetronic、缸内直喷和单涡轮双涡管技术。

以宝马为例,宝马的1.5T涡轮增压发动机是从宝马的N54六缸增压发动机演化而来,通过技术的手段将其一分为二,成为一个三缸发动机。1.5L平均分配到三个气缸中,单气缸排量刚好为500ml,这设计被众多车企认为是最理想的排量参数,能很好兼顾动力性和燃油积极性。

不过,宝马的三缸发动机并没有使用单涡轮双涡管方案,而且在UKL前驱平台上,比如宝马1系、2系旅行车和全新X1上,宝马1.5T三缸发动机被重新调教为100千瓦,扭矩220Nm的水平。

对宝马而言,最重要的是它适合自己的模块化设计。无论是1.5T三缸发动机,2.0T四缸发动机,还是3.0T六缸发动机,三者在缸径和冲程参数相同,只是多一个或少一个气缸的问题,这有利于提高不同排量发动机气缸通用性,缩短研发周期和制造成本。同样设定的还有沃尔沃最新的Drive-E
1.5T三缸发动机。

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这一点与更主流的通用就有所不同了。宝马因为覆盖面更多,强行要求三缸、四缸和六缸之间产生关联,但是通用在1.6L以下排量上占据的市场特别大,产品量级完全不同于宝马,所以通用有动力为这一级别的车型单独研发一款三缸发动机,这也就是最新推出的1.0T三缸和1.3T三缸了,更高级别车型则采用1.5T四缸了。

在目前市场来看,三缸发动机已经越来越普遍。相比四缸发动机,三缸发动机不仅少了一个气缸,还省去了活塞、曲轴连杆、气门等零部件,这意味着少了一部分摩擦损失,发动机燃效随之提高。在动力方面,同排量下四缸机会有更好的扭矩表现,但三缸机的功率参数不一定小于四缸机,这是因为1.5L采用四缸结构,单杠燃效不及500ml单气缸的高。

从1.5T四缸上能看出,通用其实更在乎主流产品的行驶品质,否则它也会设计三缸1.5T了。通用虽然也采用了模块化的概念,但这套三缸发动机模块化其实和1.5T并没有太大关联,而是两款三缸发动机之间的概念。通用的做法同样是设计出一款优秀的单气缸,从结构、体积方面入手,确定气缸的冲程比以及活塞表面的造型,然后通过等比缩放模块化思维,设计出两款结构完全类似的两款1.0T和1.3T引擎。

虽然三缸发动机能达到最大限度的节油目的,而且动力水平相比四缸机并不逊色,但优秀的三缸机并不是你说想做就能做出来的,关键在于如何降低三缸机的抖动问题,这在排量稍大的1.5L发动机中,NVH问题会更加严重。

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在这个级别上,通用采用的技术则要更加接地气一些,比如说用了双喷射,这种喷射方式相比缸内直喷各有异同,双喷射其实是为了让喷油的角度更大,汽油雾化率更高,从而实现更高的经济性。当然,这样的处理也让1.3T发动机有120Kw和230Nm的扭矩输出,已经可以完全替代过去1.8L以上的自吸引擎。

当然,各家车企都有自己的解决方案,例如通过加装平衡轴、使用双质量飞轮、平衡曲轴配重设计等等。而这也在侧面验证,三缸机相比四缸机在驾乘体验和品质方面还是稍显逊色。而鉴于消费者对震动和噪音苛刻的要求,在三缸还是四缸的问题上,部分车企还是选择了驾乘体验更好的后者。


雅斯顿小结

相比宝马,通用侧重平稳

在节能减排为主流的今天,1.5T发动机逐渐成为大多数车企的选择,这是由多方面的因素决定,政策推动是一个层面,更宽泛的动力调教范围是另一方面。不过在更低的油耗和更好的驾乘体验上,不同车企做出不同的选择,这对消费者来说同样是不同的消费取向。

在宝马推出三缸发动机时,可能兼顾了太多四缸引擎,所以大多数消费者在体验宝马全新车型时,被眼前宝马三缸发动机的噪音和抖动惊呆了,这对于一个过去注重平稳、安静、奢华的豪华品牌来说,简直是不可原谅的。

图 | 来源于网络

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另一点,消费者对于三缸的期待也有些灰飞烟灭,他们甚至会认为宝马这种发动机技术如此雄厚、如此在意平稳的豪华品牌车企都不能造出完美的三缸引擎,那其他车企就更无能为力了。宝马三缸的表现影响到了整个行业的三缸表现。

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宝马在处理震动上也下了一些心思,但有可能是发动机单缸排量过大,虽然采用了很多悬置技术甚至在发动机盖板上也下足了功夫,依然不能有效解决震动的问题。关于震动,其实后来者要付出加倍的努力才能扭转消费者对于三缸发动机的误解。

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后来者有很多抑制震动的做法,有舍弃平衡轴的也有依然采用的,通用的1.3T发动机也采用了很多静音科技,最重要的就要数钟摆式双质量飞轮了。

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过去在发动机上的飞轮只有一种,如今通用把它一分为二,其中一个呈钟摆型往复运动,抵消发动机侧主动飞轮的扭转震动,这样一来三缸发动机在低速时动态不平衡比较明显的缺点就得以解决了。

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从运作逻辑上,通用旗下车型都无一例外的尽量避免发动机在不稳定转速区间工作,比如在怠速时,发动机可以压低到800rpm,但起步时发动机会迅速越过1200rpm到达1500rpm以上,让震动只发生一次,并且始终稳定1500rpm以上运转,这样动力可以更快响应,而且在加油过程中,油门踏板也不会传递任何震动。所以,大多数消费者在体验过通用三缸发动机之后,认为它和普通四缸基本没有太大区别。

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雅斯顿小结

宝马和通用两者在三缸发动机的表现差异,可以理解为三缸在宝马产品体系里只是作为低端存在,而且要顾及更多四缸和六缸的原因,所以三缸在优化上没有针对性。不过,伴随宝马三缸产品销量的上升,未来宝马三缸还有很大优化空间。相比宝马,由于通用的大量产品都集中在此,所以他们完全剥离四缸产品,针对三缸做了专门优化,也因此才有了如今的表现。

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