原來三缸發動機和四缸發動機差距這么大,一次講明白,買車不糾結

2020-01-08 10:24:42  閱讀:1  來源:

就是最近幾年,小伙伴們有沒有發現市面上搭載三缸發動機的車型越來越多了?現在數一數的話,有福特的1.0T和1.5L和1.5T,通用的1.0T和1.3T,本田的1.0T,PSA的1.2T,豪華品牌寶馬把發動機模塊化了以后,單缸0.5L排量,所以1.5T也是三缸。

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這主要是受了國內雙積分政策的影響,一邊要減小排放、一邊要增加電動化產品。但是在消費者、或者輿論聲浪最大的廣大網友這邊,沒有幾個人在說三缸機的好,抵觸情緒很高。

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而在這些車企這里面“最懂中國人”的大眾,和“最會賺錢”的豐田,一點也不著急,遲遲沒有在中國端出自己的三缸產品。他們好像是吃透了“顧客就是上帝”這條定律,掏錢買車的人不認可,說啥都是白搭。

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其實大眾豐田都有三缸機產品,比如UP和IQ,但且不說三缸機,光是車型定位也決定了它們在“大=好”的中國市場不賣座,就不存在引進的可能。

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大家對于三缸發動機,不管是否體驗過,都會先下個“抖”的結論,如果體驗的時候沒感覺出來,那就再補一句“幾年以后絕對抖”。至于怎么抖,那我不管~

三缸機是怎么抖的?

首先,大家會覺得三缸機有缺損,或者“瘸腿”,是因為四缸機歷史由來已久,深入人心,可是四缸機是怎么來的呢?

“渾然天成”的四缸機

發動機里的活塞是個大鐵疙瘩,很重的,它在工作的時候上下來回運動,本身就會產生振動。

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這時候旁邊有個活塞跟它往相反的方向運動,你往上,我就往下。這樣就能抵消掉單個活塞上下運動產生的振動。

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但是也會引發新問題,因為兩個活塞并排,所以在一上一下的時候,就會像打王八拳或者自由泳一樣,左右手掄圓了,雖然中心點能保持穩定,但是身體會跟著左右擺動,或者叫扭動。

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(像自由泳一樣,身體左右不斷翻動)

這時候再給旁邊加一對兒活塞,跟它倆鏡像運動,就把這個扭動也平衡掉了,正好就成了四缸機。

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四缸輕易做得到,而三缸機還得努努力才行

四缸天然平衡,可三缸機就不行了呀,它的中心點是中間的2號缸,1、3缸就在兩邊繼續打王八拳,還不是掄圓了兩只手臂呈180°那種,沒有任何反向運行的零件跟它們去平衡。

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而且活塞也是總有兩個在同向運動,而一個在相反方向運動,兩個往上,一個就往下,兩個往下的時候,一個往上。

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所以3缸發動機就會像蹺蹺板一樣左右搖擺,曲軸旋轉一周就發生一次,這個就叫一階振動,這也是3缸發動機振動的最主要來源。還有曲軸旋轉一周發生兩次的,也就是半圈一次,就叫二階振動,以此類推N階振動等等,但對三缸機的而影響都沒那么大。

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但現在通過加一根反向旋轉的平衡軸、雙質量飛輪、優化發動機懸置等方法,已經可以很好地把這種振動抵消掉了。

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(金色那根就是平衡軸了)

這就是之前有些人做過三缸機盲測,給體驗者蒙上眼,不告訴他們這是幾缸機,結果很多人坐在車里根本無法分辨,但依然不影響心理上覺得它抖。

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但是,三缸機也有一個無解的BUG,就是做功不連貫。四沖程發動機的4個沖程:吸氣、壓縮、做功、排氣,分給4個缸剛好夠用,如果只有3個氣缸去分攤,總會出現間隙。這也是為什么3缸機更容易在低轉速的時候露餡,比如怠速。

三缸機不平衡,那再少一缸怎么樣?

在電動化趨勢進一步推進的未來,三缸已經讓發動機體積進一步縮小了。未來有沒有可能再少一缸進一步縮小呢?我認為可能性不大。

雙缸發動機長啥樣?

首先結構上來說,如果發動機只有兩個缸,那就是兩缸同上同下排列,或者兩缸一上一下。

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之前說了一上一下會發生左右扭動打王八拳。而同上同下,雖然不扭,但是單向的振動就更強烈了,在發動機里塞了個袋鼠,兩腳一起蹬。

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雙缸發動機咋干活?

另外就是做功的分布方面,同步雖然活塞同向運動振動大,但至少做功步調還是均勻的。向下面這樣1號缸和2號缸同時下行、上行的時候,正好能均勻地把做功沖程的間隔排列開。

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(同步雙缸)

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而異步雖然活塞一上一下,但做功就不連貫了,兩個做功沖程總是挨著,感覺上就是連著兩下有勁兒,但緊接著又空了兩拍,動力斷斷續續。

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或許有一種更好的方案?

對于雙缸好像是沒有什么好辦法了,但其實有一個非常成熟的方案被大家忽略,就是水平對置。除了汽車圈比較有名的斯巴魯保時捷在用之外,有些摩托車品牌也有很成熟的水平對置發動機技術,比如寶馬R系列、本田GL系列。

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因為活塞調轉180°,所以原本的同上同下,就變成了向兩側同時伸展或者縮緊,不僅重心低,而且平衡性完美,做功沖程也分布均勻。

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所以說,問題解決了!

機械問題解決了,錢的問題沒解決!

廠商想要賺錢呀,想要壓縮成本呀,而大家想要的雙缸應該是比三缸更便宜的呀。這種布局完全做不到,成本太高了。

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而且發動機總體積也不小,一個缸就要一個單獨的缸蓋,兩個缸體、活塞平攤著,再配上左右張開的進排氣管路,如果為了動力再加上一套渦輪,那完全違背了小型化的趨勢。

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(寶馬1800CC的水平對置發動機,相比于車身來說很寬闊)

所以說在這里基本上可以預言了,接近“完美”的水平對置雙缸發動機在汽車上基本不會出現,而直列式雙缸機的平衡問題也很棘手,未來很可能直接從3缸轉入純電動了。

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好啦,今天的內容就是以上這些了,最后做一個讓大家做一個糾結的投票,可能怎么選都不會滿意……


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