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百萬豪車都用四缸機了,買菜車用個三缸怎麽了?

大概在2014年左右,沃爾沃在自家的旗艦車型XC90上配備了清一色的4缸發動機,這種做法在當時引起了巨大爭議,一方面有人質疑四缸的動力,另一方是四缸發動機平順性。然而不到4年,寶馬7系和奔馳S級相繼推出了四缸車型,一個很現實的問題開始擺在我們面前,無論你喜不喜歡,小排量增壓都是不可阻擋的趨勢。

百萬級豪車用四缸都不稀奇時,家用代步的買菜車用三缸顯然是計劃內的事情,當我們的需求都被安排的妥妥當當時,唯一能做的就是接受現實,要是當初努力搬磚現在至少也是左奔馳右寶馬,一天最大的煩惱就是該開哪輛車出門的生活狀態。

現在網上Diss三缸的聲音不絕於耳,與其去貶低三缸不如去了解一下它的特點,為何新的引擎氣缸數越來越少,三缸哪點優勢被廠商看上了?

渦輪增壓效率瓶頸

氣缸越多排量越大那麽發動機動力就越好,這個說法在自然吸氣發動機上是成立的,但是到了渦輪增壓引擎上,排量和動力之間慢慢就不成正比了,借助渦輪增壓提高空氣密度,小排量增壓引擎照樣可以達到大排量自然吸氣引擎的動力。

增壓雖然讓有限的排量產生了更多的動力,但與動力提升的比例相比,增壓對發動機燃油效率的提升是不如自然吸氣引擎的,一方面是缸內溫度提高壓縮比降低,另一方面是渦輪本身的運轉需要足夠的廢氣。

油耗上一點點差距並不足以掩蓋渦輪增壓的優勢,畢竟現在的1.5T引擎動力已經與曾經的2.5L甚至3.0L自吸引擎比肩,不過在越來越嚴苛的油耗法規面前,渦輪增壓總要想辦法降低油耗。既然不能像自吸引擎一樣靠高壓縮比提高效率,那麽只好從發動機結構入手。發動機上氣缸數與排量其實有個較好的搭配,那就是每個氣缸500cc的容積,主流的引擎中4缸排量大多是2.0L、6缸3.0L、8缸4.0L而12缸是6.0L。

前面說到,渦輪增壓引擎排量不等於動力,那麽如果把1.5T變成三缸在動力不變的基礎上,引擎的燃燒效率會提升很多。減少一個汽缸就等於減少了一大堆的配套零件,比如凸輪軸、氣門和活塞,這些機械部件無時不刻都會消耗動力。同樣的進氣量,四缸引擎平分下來每個氣缸隻分到四分之一,而三缸是三分之一多,少一個汽缸不但減少了機械損失,還提高了填充效率。小排量渦輪增壓引擎排量基數小,在渦輪介入工作前它的扭矩還是比較弱的,所以開小排量渦輪增壓必須習慣將引擎轉速拉高,這就剛好讓發動機避開了比較費油的低轉速區間,通過改變駕駛習慣也可以達到省油的目的。

輕量化對油耗影響舉足輕重,每個廠商無時不刻都在想辦法降低車輛整備品質,無奈在有限的成本內減重並不是那麽輕鬆的事情,絞盡腦汁從車身各種細節扣也不過輕了幾十公斤,但是發動機減少一個氣缸,重量一下子能輕不少。

三缸抖動之謎

說到三缸大家最在意的還是抖動,按照發動機特性來看,氣缸數越多點火間隔越少轉矩波動也相對更小,四缸發動機點火間隔是180度、六缸是120度而三缸是240度,直列六缸發動機由於氣缸和曲軸相互之間能抵消振動所以它不需要平衡軸,V12發動機之所以平順,是因為它等同於把兩組直列六缸發動機組合在一起。

3缸發動機無論曲軸如何布置,它都不能靠自身機械運動去抵消往返慣性力,再加上點火間隔大瞬間扭矩波動更大,這就造成它比一般的四缸都要抖,除非在結構上下很大功夫改進,這種抖的特性是不會改變的。但是發動機並不是直接安裝在駕駛艙內,它抖動只要讓車內人員感覺不到那就不是問題。

三缸機抖動只要願意花錢就可以解決問題,比如採用更高級的發動機懸架(機腳),對動力總成各個連接部位進行更新,小到襯套大到機械結構全部改良,另外針對性優化發動機、車身、副車架乃至懸架避免它們之間產生共振,最終的效果或許根本讓人不敢相信這是在開三缸車。

即使不普及三缸,未來的四缸引擎也會採用閉缸技術,當四個缸變成兩個時抖動和噪音依舊非常感人,以此類推,六缸總會有一天普及閉缸,到時候還不是要慢慢享受三缸的樂趣,而工程師的存在就是為了去解決這些棘手的問題。

總結

三缸自身運轉肯定是抖的,但是只要這個抖動不傳遞到駕駛艙,那麽也沒必要太介意三缸的身份。

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