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三缸机已成趋势?看车企未来如何发展三缸机

2018年12月27日 09:04:49
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来源:凤凰网汽车 作者:冯禹森

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凤凰网汽车讯 近日,中国动力评选暨世界年度发动机评选中国测试发布会在北京召开,参加发布会的有来自世界各地的资深媒体人和汽车厂商代表们。在会议中,大家各抒己见,针对三缸发动机的发展情况发表各自的看法。来自德国和意大利的资深媒体人纷纷表示,在欧洲,小排量三缸发动机的普及已经是大势所趋,未来,搭载三缸发动机的车会越来越多,而且随着技术不断进步,三缸机也会变得越来越成熟。

世界知名汽车媒体人,世界年度发动机评选评委JuergenZoellter先生发言

为什么三缸机是未来的趋势

一些全球知名咨询机构预测,在未来相当长的一段时间里面,传统燃油发动机将依然是市场的主体。因此,对于发动机的持续研发和升级还是有重要意义的。

目前,传统动力面临着两方面的核心挑战。

第一,法规角度。对发动机的燃油经济性和排放提出了更高的要求。

第二,消费者角度。中国消费者对于动力系统的性能和响应表现更加敏感,尤其是NVH表现正在成为客户评价产品的重要指标之一。

为了满足法规要求,发动机的排量做的越来越小,缸数也是越来越少,主流的缸数从六缸到四缸,再从四缸到三缸。为了满足消费者的需求,厂商需要针对三缸发动机进行不断的研发和升级。

三缸发动机有哪些优势

1. 最优单缸排量

过小的单缸排量使发动机面容比增大,导致燃烧热损失增加,发动机热效率明显降低;过大的单缸排量使得火焰传播距离加长,容易引发爆震,导致发动机热效率无明显改进甚至下降。所以根据整车实际的性能要求,选择合理的单缸排量,开发最优单缸,是正向设计的必由之路。

经过理论分析和试验验证,对于目前中国市场1.0升—1.5升主流排量,选择单缸排量0.33升—0.5升的三缸发动机,是最佳选择。以上汽通用汽车新一代Ecotec系列发动机为例,正是基于此单缸排量区间衍生出一系列发动机,比如1.0T和1.3T发动机。

2. 基于三缸发动机发展智能化

发动机首先需要解决的就是动力表现。那么首当其冲,三缸发动机搭配小直径低惯量的涡轮就势在必行了。最为大众所熟知的便是那两台别克1.0T和1.3T三缸涡轮增压发动机了,这两台发动机同时应用了智能单缸双喷射燃烧系统,这也是该系统全球首次应用于涡轮增压发动机上。

除了双喷射,在上述发动机上还应用了高效燃烧室、高滚流气道、电动放气阀、超低惯量涡轮增压器和可变气门正时技术等,这些技术都可以提升发动机的热效率。

3. 基于三缸机的深度电气化

三缸发动机在空间方面更加紧凑,更适合与混合动力技术匹配,例如上汽通用汽车已经制定了清晰的48V和HEV/PHEV的发展规划,这些技术可以使驱动系统的动力和节油性能进一步提升。从整车工程师架构视角来看,目前很多混动车型的发动机舱过于拥挤,三缸机更小的体积能够满足更为复杂多样的电池管理和驱动模块,可以为例如:电池组加热系统等配置“挪出空间”。

4.优化三缸机的NVH

为了提升三缸发动机的NVH,Ecotec发动机创新应用了包括带减震橡胶齿轮的平衡轴系统、钟摆式双质量飞轮、多种声学包等12项静音减振核心技术,不仅如此,整车同样进行了8项静音技术提升。这些发动机和整车技术结合在一起,为Ecotec系列三缸机在各种工况下安静平顺运转方面的突破,提供了关键性的技术基础。

5. 充分利用三缸发动机相比四缸发动机所具备的先天优势

比如说摩擦功,也就是消耗在摩擦上的功,这部分功是无用的,越低越好,以上汽通用汽车新一代Ecotec系列发动机为例,三缸机比四缸机降低了10%-15%。

再比如,三缸机没有四缸机的排气干扰现象,三缸机240度的点火间隔可以避开排气干扰,最大程度地利用排气脉冲能量,进而实现更高的低速性能和更快的涡轮响应。可以看到,Ecotec系列发动机的瞬态扭矩响应大幅提升,相比于四缸机提升30%。

最后,我们来看一下三缸发动机的具体参数表现。以上汽通用汽车推出的1.0T三缸发动机为例,在1500~5200rpm 区间可持续90%以上的峰值扭矩,与上一代1.5升的自燃吸气发动机相比,扭矩提升20%, 燃油经济性提升10%。1.3T三缸发动机与上汽通用汽车的上一代1.4T发动机相比,动力提升15%,油耗下降5%。

就如同上文所说,三缸机目前已经是大势所趋了,不仅仅是上汽通用汽车在积极研发,国内外的很多其他品牌也有不少,比如领克福特还有宝马,都已经推出了各自搭载三缸机的车型,当然,对于三缸机的研发和迭代也在紧罗密布的进行着。

其实各大厂商针对三缸机的研发方向也是大同小异,毕竟三缸机所存在的问题,每个使用它的厂商都会遇到,也都会逐步去克服这些问题。

总结:就像涡轮增压化慢慢普及一样,三缸机也在逐渐成为趋势。随着各大厂商投入资金和人力来研发三缸机,对于三缸机的未来,让我们拭目以待吧。

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责任编辑:王洋 PA033

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