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牛车网 精华 抖动可能是永远的痛点 三缸发动机止震面面观

抖动可能是永远的痛点 三缸发动机止震面面观

王晋琦 发表于 牛车网 2020.06.09 17:29

深圳配资最近几年,大排量的车型越来越少,小排量的三缸机反而如雨后春笋般涌现。对于三缸发动机,绝大多数人还是持不友好的态度。既然很多人都不认可,为什么厂家还要坚持研发和使用三缸机,不同厂家又是如何缓解三缸机抖动的?今天,牛车实验室就跟您详细聊一聊三缸发动机那些事儿。

一、三缸发动机并不陌生?

一些年轻的网友可能觉得三缸发动机是一个新鲜物种,但老一辈的车友对三缸机肯定根本就不陌生。早在上个世纪80年代遍布中国大街小巷的出租车天津大发和夏利,都是采用了三缸发动机。原因非常简单,成本低、油耗低、体积小,符合它们的车型定位。

三缸机在上个世纪末逐渐淡出人们视野,原因正是因为异常抖动,早年间的出租司机肯定深有感触。只不过那个年代汽车刚刚起步发啊站,大家对于汽车的认知并不深入,信息传递并不开放,打一次“的”甚至都像是过节,哪还有精力去研究发动机抖不抖?甚至还以为这是正常现象。但厂家对于自身的产品肯定更加了解,严重的抖动最终阻碍了三缸发动机的发展。

二、是什么原因让三缸发动机强势回归?

环保问题日益得到重视,随着排放法规的严苛,各国都在制定相应的排放政策。很多车主都知道国内《乘用车燃料消耗第四阶段》规定,2020年我国乘用车平均燃油消耗量要到5L/100km。简单来说,如果有一款车平均油耗高于5L,那么就需要一款油耗低于5L的车型来抵消这个平均差,这也是为什么很多合资品牌纷纷贴牌国产的纯电动车,例如广汽丰田ix4、广汽三菱祺智、广汽本田世锐,其实都是广汽传祺GS4的贴牌车型。

看到这,很多网友肯定想指责国内的排放政策,但其实放眼全球,与中国类似的排放政策还有很多。美国计划在2020年汽车平均燃油消耗量要低于6L/100km,日本则要达到4.9L/100km。

那么当务之急,如何降低平均油耗呢?第一种方法是研发电动车,电动车的平均油耗是0,可以最大限度拉低平均线,是一劳永逸的方式。但电动车对于很多老牌车企而言就是一片空白,可不像国内的老年代步车一样说造就造。

第二种方法就是降低油耗,而降低油耗的方式又有两种,一种是为车辆减重,例如采用全铝车身,或是优化车身结构等等。有研究表明,车辆自身重量每下降10%,燃油消耗降低约8%,听起来不错。但如果再告诉你,一辆车每减重1kg,成本会增加60元,你还觉得划算吗?

另一种方法就是更换更加节能的发动机,但开发一款全新的发动机,对厂家来说要面临的巨额的成本以及漫长的研发周期。举个例子,一个瘦子肯定要比一个胖子吃得少,那如何让一个胖子吃得少呢?当然是减肥,而减肥的过程几乎就是新款发动机的研发过程,具体有多难?减过肥的人自然都懂。

一般来说,汽车的气缸数与排量和油耗成正相关,气缸减少,更便于降低油耗。这时,聪明的厂家工程师想出了一个“妙招”,那就是摘掉一个气缸。既降低了油耗又降低了成本,虽然会影响一些用户体验,但综合成本、效率、研发周期等诸多因素,三缸机还是被广大车企重新提上日程。

三、三缸机为什么抖动严重?

说起抖动,这是任何一款发动机的特性,不然怎么运转,怎么做功?我们人类的心脏也是一样,跑步的时候肯定扑通扑通心跳加速,发动机也是一样的道理。但三缸机的问题是抖动情况更加明显,更容易传递到车内。

为什么三缸机抖动严重?这就要从发动机的原理说起。常规的四冲程发动机需要通过进气、压缩、做功、排气四个步骤,四个气缸刚好对应一个步骤,形成完整的循环。而三缸发动机由于减少一个气缸,气缸之间做功的间隙随之变大,动力衔接就会出现间隔。

除此之外,四缸发动机在运转过程中,活塞可以处于完全对称的状态,四个气缸完全保持平衡。而三缸发动机在运转过程中,总会有一个活塞找不到对称的“伙伴”。动力中断加上气缸“单独做功”无法抵消,三缸发动机的抖动就要更加明显。而且千万不要小瞧三缸机的动动问题,如果不能得到很好的抑制,不光震动会传递到车内,还会增加零部件的磨损。

四、各个厂家是如何解决抖动的?

1.添加平衡轴

三缸发动机的抖动是正常的物理现象,完全消除难度较大,最简单的方法是通过后期技术手段进行缓解。在气缸运动过程中,会产生比较大的往复惯性力,而通过添加平衡轴,可以一定程度上缓解发动机的抖动。

通过添加平衡轴缓解抖动的代表就是宝马的B系列发动机,而一说到宝马的三缸发动机,很多人都会问,为什么宝马的三缸机排量是1.5L?其实就是因为四缸机2.0L,减掉一个气缸0.5L,就是1.5L这么简单……

2.优化悬置系统

发动机悬置系统是发动机与车架之间的弹性连接系统,发动机的震动会通过悬置系统直接传递到车架上。改变悬置系统,其实就是切断了发动机震动的传播途径。再换句话说,发动机虽然照抖不误,但只要不传递到车内,我们开车时感受不到不就可以了?

优化悬置系统的惯用方法就是更换悬置软垫,悬置软垫又叫机脚垫,不少老龄车发动机抖动的解决方案是更换机脚垫。机脚垫的两端分别连接在发动机和车架上,中间部分是液压和橡胶材质,如果选用好的材料,是能够明显缓解发动机振动的。

3.通过改变机械结构

无论是添加平衡轴还是优化悬置系统,说起来还都是有些治标不治本。而福特则是采用了双质量飞轮以及具备偏心配重块的曲柄,让飞轮和皮带产生的不平衡与发动机的不平衡进行抵消。所谓“以不变应万变”,而福特则是“以万变应不变”。

新一代福克斯全系搭载三缸发动机,这款车型小编有过体验,发动机的抖动情况的确可以匹配四缸机。但无奈,目前大家对于三缸发动机普遍还是存有偏见,福克斯的销量也是一路腰斩。

全文总结:从厂家的角度而言,发展三缸发动机是一举两得的事,既能降低排放,又能节约成本,何乐而不为?现阶段,宝马、本田、通用、福特、吉利是比较热衷于三缸发动机的,但其实各家对于三缸发动机的态度却是截然不同。有的厂家显然将三缸发动机作为日后的发展方向,而有的厂家则仅作为过渡,满足现期的排放要求即可,未来转型研发出新能源车后便会放弃。那么您认为,三缸机未来会是小排量发动机的主流,还是注定变成汽车发展史中的匆匆过客呢?

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