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缺陷or完美 盤點中外新一波三缸發動機
夏志猛
原創 · 0瀏覽·2018-01-21 21:43
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[汽車之家 發動機技術] 不管你愿不愿意接受,發動機的技術風潮已經由“大排量自然吸氣”轉向了“小排量渦輪增壓”,甚至發動機的缸數也越來越少,如今1.0L-1.5L排量的三缸渦輪增壓發動機成為了新生代的力量,今天我們就來聊聊中外車企最新一波的三缸機吧!

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首先來說說我們大多數人為什么排斥三缸發動機吧!簡單歸納一下,大致有這樣三點疑慮:1、動力性是不是很弱?2、振動和噪音會不會很大?3、長期使用后的可靠性怎么樣?很多人對三缸發動機的這些印象或者疑慮,或許要追溯到八十年代的夏利(TJ7100)。

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這臺代號為TJ376Q三缸發動機其技術來源于日本大發,技術配置在當時一點都不落后,它采用單頂置凸輪軸,每缸兩氣門壓縮比為9.5:1。這臺三缸發動機依舊給人們留下了很多負面的印象:“夏天開著空調上坡都費勁的動力性”、“三大男高音之一的噪音水平”“怠速振動大”……

長安福特 嘉年華 2014款 兩廂 1.0 GTDi 自動勁動型

讓人驚喜的是,福特1.0T以其嬌小的身軀爆發出了強勁的動力,最大功率125Ps(92kW)/6000rpm,最大扭矩170N·m/1400-4500rpm!這比前面的兩臺夏利1.0L發動機加起來都強,而且平順性也堪比四缸發動機,因此,福特也連續拿下了2014年和2015年的國際發動機大獎。

福特的1.0T發動機只能說是一個導火索,之后迅速引起了車企們小排量三缸發動機的“世界大戰”,通用、寶馬沃爾沃、PSA等大牌車企紛紛投入戰場,當然如今也包括了越來越多的中國品牌車企。三缸發動機為什么突然火起來了呢?單從性能上來說,它的燃油經濟性上有著先天優勢。

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任何一臺往復式活塞發動機都面臨著往復慣性力的平衡、往復慣性力矩的平衡、曲軸翹板式振動的平衡,對于四、六、八缸等偶數缸的發動機來說平衡振動相對容易,尤其是直列六缸發動機有著最完美的平衡結構(這在此前聊寶馬B58新直六發動機時,我們詳細介紹過。),可對于三缸發動機而言,振動平衡似乎是一場災難。

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三缸發動機被質疑最多的是它的NVH性能,也就是噪音和振動問題,面對這些先天的不足,如今的汽車廠商們找到了各自不同的應對策略,提升三缸發動機振動、噪音水平的方式有很多,三缸發動機或許真的不可同日而語了。三缸發動機的表現到底怎么樣?下面我們就來聊聊新一波(2016-2017年涌現)的三缸發動機。

一汽1.0T

中國第一汽車集團的名號代表著它在行業內舉足輕重的地位,可提到一汽,大家首先想到的可能都是它的那些合資公司。2017年對一汽來說是一個轉折點,徐留平就任董事長之后,開始大刀闊斧地進行改革,近日又發布了紅旗全新的品牌戰略。中國品牌發展的背后,最不能缺少的就是研發實力,未來的一汽怎么樣?看看下面這臺最新的1.0T發動機能否透露冰山一角?

一汽的這臺1.0T三缸發動機代號為CA3GA10TD,目前已經搭載到了新車駿派CX65上,其性能參數已經全面碾壓一汽目前的1.5L和1.6L自然吸氣發動機,甚至在最大扭矩方面也達到了駿派D60上那臺豐田1.8L發動機(代號2ZR)的水平。

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一汽1.0T(CA3GA10TD)發動機參數
發動機排量(mL) 999
缸徑×行程(mm) 72×81.8
壓縮比 10:1
最大功率(Ps/rpm) 120/5500
最大扭矩(N·m/rpm) 170/1350-4500
噴油方式

缸內直噴

一汽部分車型上采用的四缸發動機
排量 進氣形式 氣缸數 最大功率 最大扭矩 裝配車型

CA4GA5

(一汽

1.5L 自然吸氣 4 102Ps 135N·m 駿派D60

CA4GB16

(一汽

1.6L 自然吸氣 4 116Ps 155N·m 森雅R7
2ZR(豐田) 1.8L 自然吸氣 4 139Ps 170N·m 駿派D60

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缸內直噴技術為這臺小型發動機提高燃油經濟性提供了保障。相比原先的歧管噴射方式,燃油噴射控制更加精確而快速。同時,它配備了進排氣雙可變氣門正時系統,在不同工況下能細微調整氣門開閉時刻,以實現最佳的空燃比,因此發動機能夠達到更好的動力性和燃油經濟性。

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排氣歧管集成在了氣缸蓋內,所以發動機占用的空間也得以縮小。集成式排氣歧管最重要的作用是優化了發動機的熱管理系統,例如冬天可以依靠排氣歧管的溫度提高暖機速度,讓空調的暖風快一點吹出來。另外,這款1.0T發動機上還使用了可變排量機油泵,在不同轉速和工況下,為發動機提供不同的潤滑性能,避免了低轉速下機油泵損失的多余能量,也解決了高轉速下機油潤滑不夠的現象。

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對于三缸發動機本身一階、二階的不平衡振動,一汽這款1.0T沒有額外加裝平衡軸,而是采用了“過量平衡曲軸運動系統”,說白了就是在曲軸上加入額外的配重,以平衡三缸發動機的往復慣性力矩。這種方法并不能完全消除發動機的振動,只能是減輕一部分多余的振動。

面對未來日漸嚴苛的排放法規和環保要求,連一汽都拿出了自主研發的三缸發動機,誰敢說這不是未來趨勢呢?從科技含量上來說,絕對達到了主流發動機的水平。由于目前駿派CX65還未正式上市,所以發動機實際的性能表現如何,未來我們再進一步揭曉吧。(更為詳細的內容參見這里:一汽1.0T三缸發動機

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