四大三缸机的“黑科技”,你知道多少?

  • 发表于: 2019/09/24 00:51:00 来源:车云网

三缸机的盛行有逐渐成长为“内燃机最终形态”的势头。

近年来, 三缸机的盛行有逐渐成长为“内燃机最终形态”的势头。

一方面源自于政策法规的推动。从欧洲采用更加严苛的WLTP油耗测试标准、美国在CAFÉ油耗及排放评定标准中一步到位,再到国内史上最严苛的国六排放标准提前实施,都预示着燃油机小型化的趋势。另一方面则是全球电动化战略的快速演进,各大传统车企无一例外地在加速混动车型和纯电动车型的计划落地。

而在目前内燃机领域,三缸机几乎已经成为了各车企将传统发动机技术发挥到极致的存在,同时也是各车企全面迈向电动化时代的“绝唱”。在这一发展过渡阶段,三缸机扮演了承上启下的角色,而在未来更会起到至关重要的作用。

事实上,就目前市场上在售的三缸机车型来说,已经不乏一些非常优秀的范例了。

四大三缸机的“黑科技”

当下国内三缸机市场呈现两个极端,一个是主机厂不顾一切的向市场上输送三缸机产品,另一个极端则是消费者闻“三缸机”色变。造成这一矛盾的主要原因在于早期突出的三缸机,比如夏利大发CB系列的“抖无止境”,让国内消费者对三缸机早早形成了负面的固有认知。

的确,这款发动机受限于当时的技术桎梏和成本限制,难以解决三缸机天然的抖动、动力表现欠佳的问题。但是经过十数年的时间,伴随着模块化的发动机设计方式、单缸最优理念、涡轮增压、缸内直喷、双循环和多挡位变速箱等理念和技术的发展,三缸机的天然缺陷已经得到显著地解决。

比如天然的抖动问题,可以通过引入双质量飞轮和一根额外的减振平衡轴,来降低工作时的震动;NVH静谧性问题,可以选择正时皮带或静音正时链条减轻噪音;动力表现不佳,也能加装低惯量涡轮和电控泄压阀,通过减少低负荷泵气损失来弥补动力缺失。

以上的解决方法,只是各车企解决三缸机天然缺陷的“基本操作”。值得一提的是,各车企为了能让自家的三缸机更好地解决上述问题,并把三缸机天然的燃油经济性和轻量化的优势发挥到最大,也在不遗余力的深耕三缸机的“黑科技”。

其中,Ecotec LI6 1.3T三缸涡轮增压发动机就是通用的“黑科技”产品,也是其近两年主推的小排量发动机。这款发动机采用了与以往不同的双喷射结构——双多点喷射结构,相比小排量常用的缸内直喷,其优势在于冷机和低负荷运转时燃烧更加充分,加之双喷嘴优化了雾化效果,可在降低油耗的同时,有效避免缸内直喷容易产生积碳的弊病。

通用Ecotec LI6 1.3T三缸涡轮增压发动机通用Ecotec LI6 1.3T三缸涡轮增压发动机

此外,为了进一步解决NVH静谧性问题,Ecotec 1.3T三缸发动机除了使用DLC涂层工艺、采用带有减震器的发电机、双层油底壳和橡胶减振轮外,还在压力更低的油泵和喷油管路上安装聚氨酯声学罩,主动弱化了喷油系统的噪音。

与通用解决NVH静谧性问题的方式有所不同,领克在其1.5T三缸发动机上引入了一套发动机悬置技术。其可通过液压悬置系统与发动机的适配,来达到吸收并缓冲振动的作用。

领克1.5T三缸发动机领克1.5T三缸发动机

当然,吉利与沃尔沃共同研发的1.5T三缸发动机可不只有这点能耐,其电子水泵的水冷系统同样颇为值得一提。据了解,这套系统不仅可以在发动机熄火后继续循环一段时间,从而帮助涡轮增压器冷却和预热,还因其水泵被集成到了进气凸轮轴的末端,所以可通过凸轮轴直接进行驱动,省去了水泵的皮带结构,减轻了发动机的运行阻力和自重。

福特EcoBoost 1.5T三缸发动机是福特Ecoboost家族的最新产品,其“黑科技”在于14毫秒就能进行单缸开闭的闭缸技术。我们知道,闭缸技术可以在必要的时候对一个气缸停止喷油,从而达到更高的燃油经济性,14毫秒的时间可以说是业界最优。

福特EcoBoost 1.5T三缸发动机福特EcoBoost 1.5T三缸发动机

另外,在抑制抖动方面,这款发动机内部采用中置平衡轴设计,可以通过计算发动机运行过程中不平衡力矩大小和相位,对进行不平衡力矩进行补偿和削减。同时,其还通过优化平衡轴位置以及强化平衡轴位置的刚度,进而降低发动机噪声辐射和震动。

最后,提到发动机的“黑科技”,自然少不了本田。

本田P10A 1.5T三缸涡轮发动机作为地球梦系列的一员,在涡轮增压器上采用小半径轻量化涡轮叶片和电子旁通阀,使发动机的响应更迅速、提高动力表现。另外,其缸内直喷技术采用了喷油嘴侧置的布局方式,这一设计能使雾化后的燃油产生滚流效应,从而让燃烧更彻底,再加上缸盖集成的排气歧管,可以进一步改善排放和油耗表现,增加整个燃烧效率。

本田P10A 1.5T三缸涡轮发动机本田P10A 1.5T三缸涡轮发动机

不得不说,本田就是通过在微小的设计上不断深耕,从而实现的质变。值得一提的是,由于本田使用CVT变速箱与发动机进行搭配,得益于CVT的先天结构特性,可以侧面完善整个动力输出表现,增加高功率输出的持续性,进一步弥补三缸机在不同转速区间不线性的缺点。

需要说明的是,电动放气阀+低惯量涡轮增压技术、进排气双可变正时系统、进气侧可变升程技术、变排量机油泵、等主流发动机技术都在上述提到的三缸机中有所体现。

谁更胜一筹?

回到开篇的问题,通用Ecotec LI6 1.3T、领克1.5T、福特EcoBoost 1.5T以及本田P10A 1.0T四款三缸涡轮增压发动机中,谁更胜一筹?

如果单从账面数据来看,领克的1.5T三缸发动机的动力表现最为优秀,无可厚非。但显而易见的是,这四款发动机并不是一个时代的产物,且自身的排量也各有不同,所以单看账面数据这一项就评出所谓的谁更胜一筹是有失公允的。

-通用1.3T的峰值扭矩230Nm、最大功率163马力;

-领克1.5T(高功率版本)的峰值扭矩265Nm、最大功率180马力;

-福特1.5T的峰值扭矩243Nm、最大功率135马力;

-本田1.5T的峰值扭矩220Nm、最大功率177马力。

在车云菌看来,三缸机谁更胜一筹,还需要对上述四款三缸机的“黑科技”成熟度、较老款发动机的各方面提升程度、上车率以及历史意义等因素进行综合考量。

首先我们说通用的Ecotec LI6 1.3T三缸机。在通用积极的全面布局下,已经可以在别克英朗、威朗、GL6等车型上见到这款发动机。另外,从GL6的热销也不难看出,通用1.3T三缸机在四款发动机中的销量也是占据头部。

别克GL6别克GL6

值得一提的是,通用三缸机较老款发动机在性能上有显著提升。以上汽通用Ecotec 1.0T三缸机为例,以前1.5L、1.6L自然吸气发动机才可以做到的80-90kW功率, 现在1.0T就可以轻松做到,性能提升将近20%,这也从侧面反映出通用三缸机“黑科技”技术的领先性。

领克从02车型开始初次尝试1.5T三缸机,之后在领克03的全系车型上全面上车。得益于沃尔沃的技术背书,领克1.5T三缸机与上一代四缸机产品相比摩擦功总体降低了30%。且整个发动机的热效率可以达到36.3%,相比丰田的8NR 1.2T发动机36.2%的热效率还要高一些。

福特1.5T三缸机其实在各方面的表现已经非常优秀,但由于福特最早的1.0T三缸机引起了不小轰动,因其先进性和高效性在国际上屡获大奖,所以让人们对最新的1.5T三缸机抱持过高期待。但话说回来,这台发动机闭缸技术的领先性是其最大的亮点。

本田P10A 1.5T地球梦发动机应该是四款发动机中最具历史意义的一款,其在二十世纪初就已经广为人知。此外,最成就本田的莫过于CVT变速箱与发动机的最优适配,使得其三缸机的表现要更为均衡。

小结

总的来说,各家在自家三缸机的发展上各有千秋,分别都有自己的独特的优势。综合来看,通用的Ecotec LI6 1.3T三缸涡轮增压发动机在产品的普及率以及“黑科技”的领先性上都是最为突出的,且在历史意义、账面数据等方面也是排在四款三缸机的前面。不知道你心目中哪款是最优秀的呢?

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