别克以及很多车企为什么要用三缸发动机,三缸发动机真的省油吗?
三缸发动机并无省油优势-唯一价值是「降低制造成本」
在分析三缸机的优缺点之前,首先需要了解哪些品牌使用和正在使用三缸机。吉利、本田、丰田、日产、福特、别克、宝马、雪佛兰、沃尔沃、标致雪铁龙、上汽系列自主品牌等。
提到三缸机总会出现一种说法:很多车企都用三缸机!这种说法是大错特错的。自主品牌加上合资品牌有有接近两百个,量产车上千款,其中上述使用三缸机的品牌都只能算"少数";之所以会被关注的原因是其中有些知名度较高的品牌,但有没有发现装备这些车的销量都不咋地呢?
单纯以品牌知名度为参考而购车,这种选车方式可以说是最不懂车的;但完全不懂车的用户毕竟是越来越少,所以三缸车即便是福特、别克和宝马都玩不转,其他品牌就更不用说了,那么这种发动机究竟有什么缺点呢?
核心缺点-「不节油」
什么因素决定油耗?
答案显然是"转速",因为四冲程内燃式发动机的曲轴转两圈就要耗油做功一次,每分钟3000转(rpm)则为每分钟做功1500次;那么想要节油就可以在车速相同的前提下,以2500rpm的转速运行,但如何才能实现呢?转速 扭矩 9549 功率功率 1.36 马力
马力越大车速越高。
决定马力大小的是转速高低或扭矩大小,因为两者时相乘的关系;只要扭矩大才能够以更低的转速实现更大的马力,然而三缸发动机是做不到大扭矩的。
1.5T/L是三缸发动机的排量标准,每组气缸容积0.5L;喷油量按照进气量(空气燃料比)计算,进气量越大单次做功产生的热能就越多,同时产生的振动与噪音也就会越强。三缸发动机的三组气缸的点火顺序或为1-2-3、或为1-3-2,不同步的做功会交替出现垂直于缸体不同位置的惯性力,运行中的机体就会像跷跷板一样摇晃。
发动机需要通过减振机脚与车架固定,虽说机脚胶有一定减振能力,但高频率的高强度冲击还是会造成车身共振的问题;所以三缸机的排量不能更大了,否则中低转速区间的共振会非常明显,怠速共振会特别的强。
重点:三缸1.5T的最大扭矩会是多少呢?——平均250N·m左右,日产可变压缩比的三缸机峰值可以达到300N·m,但并不是持续300N·m。可以想象这台发动机达到峰值时的共振会有多强,但好在行驶中的高转速振动频率还能控制振动强度,只是磨损似乎还是很难控制的;而即使是扭矩250N·m上下的标准,机体在振动中的磨损程度也会相当,很多三缸机因正常磨损造成的活塞间隙扩大导致的烧机油问题,出现问题的里程数都要比四缸机短很多,也就是更容易出现烧机油的问题。
然而四缸1.5T可以轻松的达到280N·m左右,达到300N·m也不算夸张;那么在扭矩更大的前提下以更低的转速运行,在排量相同的前提下每组气缸做功的耗油量还更低,三缸机凭借什么优势来节油呢?
为什么这些车企要用三缸机?
一组气缸需要哪些零部件来组成呢?火花塞点火线圈喷油嘴进排气门活塞连杆等
如果在发动机零部件该兴趣的话,可以自行了解一下这些零部件的价格,知道配齐一套的成本就会豁然开朗了。
三缸发动机没有扭矩的优势则没有耗油量的优势,没有平稳的优势则在NVH方面必然吃亏;磨损程度要比四缸机严重,使用寿命也是要短一些的,后期的维修成本也会比较高。可以说这种发动机面对直列四缸发动机是毫无优势可言的,但是往前倒个20年左右就不能这么说了。
原因正是三缸机减少一组气缸可以有效降低发动机的制造成本,动力差则匹配的变速器扭矩最大承受极限也会更低,传动系统的要求也会降低;所以装备三缸发动机的微型小车的价格都很低,这些车满足了一些购车预算比较有限,但又有用车刚需的市场需求。所以说三缸机也不是一点价值都没有的,只要在合理的阶段使用就能体现出价值。
但是四缸机的制造成本也越来越低,DPI的增长程度越来越大;主流代步汽车的价格定位已经重合四缸机的定位,至此三缸机即使制造成本低也失去了市场空间。但是一些年轻的司机没有接触过早期的三缸机,于是有些车企就拿这种技术进行"二次包装",不明所以就会以外这是种什么全新技术;比如所谓的平衡轴就能解决共振,然而四缸机都有用到双平衡轴的选项。
结语:三缸发动机只适合早期车辆价格普遍偏高的时候使用,装备这种发动机的燃油车的价格,没有理由比装备高标准四缸机的车更高;这种机型只是为各大车企降低制造成本,是车企"过分逐-利"而包装出的产物,没有必要当真。
英朗、1系、福克斯、福睿斯、吉利部分车辆都因为用三缸机出现销量的下滑,丰田本田即便是"包装大师"也不例外,日产紧随其后推出三缸奇骏估计也是自掘坟墓,这些三缸车折腾不了很长时间了。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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首先,当汽缸数少时,三汽缸发动机具有紧凑性轻量化,燃油经济性和大扭矩等优点。当然,如果气缸数少,则可以减少能量损失并且可以提高燃料效率。从理论上讲,如果排量相同,则3缸比4缸更容易产生扭矩,燃油效率也很好。然而,在某些情况下,例如轻型汽车的3缸发动机,振动噪声是一个值得关注的问题。通用试水,全面败退
去年的2月,通用汽车已经撤销了在市场上针对三缸发动机汽车的积极促销政策。"别克"和"雪佛兰"品牌的某些型号仅销售3缸汽车。与传统的四缸发动机相比,三缸汽油发动机的废气中有害物质更少,燃烧效率更高。
通用汽车已经从许多车型中淘汰了四缸汽车,领先于竞争对手。然而,许多消费者感到三缸汽车振动并且噪音大,并且在2018年7月至9月期间销售开始下降。去年,通用汽车销量下降了15%,为309万辆,连续第二年大幅下降。它已降至2012年以来的最低水平。通用汽车的计划"太快,并且缺乏成熟度"。各大汽车产商解决振动的方案?
完全消除发动机的所有振动实际上是困难的。因此,以易于抑制的形式对其进行控制。无论三缸发动机如何,这都是理解振动对策的重要点。
发动机支架的开发和改进
复杂的仿真技术使安装座的设计更加容易,但是并非所有振动都可以被安装座吸收。因此,需要通过使用配重或平衡轴来预先控制振动。有几种类型,例如封闭液体的类型和仅使用橡胶材料的类型,但是目的是减少振动。
奥迪:使用了电磁线圈有源安装座。一种系统,具有类似于音频扬声器内部结构的线圈+磁铁结构,并通过计算机控制的振动来衰减振动。与最初只能被动吸收振动的发动机支架不同,它可以主动抑制振动。
平衡重设置
日产:在3缸中,主要的往复运动因活塞的垂直运动而保留,并且发生摇晃振动,交替地升高和降低曲轴的两端。通过在曲轴后端的飞轮和前端曲轴皮带轮上提供平衡重,可以将这种振动转换成旋转耦合。它可以取消,但是如果进一步增加平衡重,则振动方向将在横向方向上改变。
大众:当通过平衡重的作用将往复运动副转换为旋转副时,可以通过设置一个平衡轴来消除振动,该平衡轴以与曲轴相同的速度沿相反的方向旋转。另外,如果将发动机支架转换成横向振动(吸收效果好)。上面的日产汽车的图形显示了平面上的振动,但实际上它变成了振动。
总结:三缸机具有节油与容易产生扭矩的特点,但是为什么市场上不认可呢?彻底解决振动问题的主要原因还是成本问题。
省不省油不知道,但是省缸。
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