內燃機生死局 三缸機竟成最後絕唱？

來源：每日汽車 作者：馮金剛

沒有永遠的存在，只有永恆的創新，汽車工業也蓋莫如是。

在當今節能減排的時代劇變下，這種邏輯表現變得更為明顯，譬如電能取代油氣，電機取代內燃機，三缸機取代四缸機等等。

尤其是三缸機取代四缸機，愈發成為各大車企短期內應對節能減排的第一手段。據不完全統計，目前國內在售的三缸車品牌已超過20個，未來五年內將超過60個，幾乎覆蓋所有主流品牌。

更為值得一提的是，各大車企此次並非淺嘗輒止，不僅僅是在一兩個車型上初做試水，而是持續增加三缸車型的投放速度與力度，發出對三缸機強烈篤信的信號，比如寶馬1系與別克英朗等全系都搭載了三缸機。

決心所至，可見一斑。

三缸機，曾經因成本較低，被不少車企用於低端車型上，因為當時的技術尚不成熟，以致給消費者留下低端、乏力與抖動大的不良印象。之後，伴隨着廉價車市場的萎縮，三缸機也逐漸瀕臨被世人遺忘的邊緣窘地。

而如今卻有眾多車企奮而發力三缸機，一度低到塵埃裏的三缸機竟然實現了鹹魚大翻身，成為了市場的寵兒，這一戲劇性的轉變，到底原因何在？

為了解密背後的真相，瞭解三缸機從魚腩到香餑餑蜕變的背後故事，本刊記者向從事三缸機開發工作的劉工程師做了相關採訪，力圖通過劉工的開發者視角，來還原主機廠熱衷三缸機的原因所在。

已非昨日之“魚腩”

魚腩，魚的肚皮肉，意即脆弱、實力差。昔日三缸機給人的印象與魚腩有過之而無不及。然而，在多項技術革新後，三缸機大有從魚腩變為香餑餑之勢。

三缸機的最大問題所在，毫無疑問是抖動嚴重。

三缸機基本可以看做是一個直六發動機的一半。在直六發動機中，兩個外氣缸同時到達上死點（TDC）位置，其他四個氣缸達到特定的旋轉角度，用以平衡發動機的一階二階慣性力和旋轉扭矩。

而在三缸機工作過程中，當前活塞到達TDC時，其他兩個活塞離開TDC或在下死點（BDC）。由於只有三個缸，往復式活塞上的扭矩並不能像直六發動機那樣匹配平衡。力的平衡一旦被打破，發動機自然會產生抖動。

在劉工看來，“抖動是三缸機的先天缺陷。”

當然，任何技術都有其先天缺陷，重要的是如何揚長避短。針對三缸機的這個毛病，劉工表示，“目前抑制三缸機抖動的方法主要分為‘主動抑制’和‘被動抑制’，其中我們非常熟知的平衡軸方案就是一種被動抑制。”

他強調，“即便減震阻尼橡膠墊是一種耗材，會增加一定成本，平衡軸方案依然是被動抑制三缸機抖動最行之有效的常用方法。”

主動抑制方案一般有優化點火順序、設對稱式雙慣量飛輪、發動機液壓懸置與混動系統的加持優化等。劉工表示，在各種主被動抑制技術的整體優化後，三缸機的抖動問題得到本質上的提升，消費者可能僅在汽車點火瞬間能感覺輕微的顫動，其它工況很難發覺與四缸機有顯著差異。

如果説抖動問題得到解決是為三缸機的普及奠定了基礎，那麼動力強化則為三缸機取代四缸機插上了騰飛的翅膀。

差不多十年前，由大眾發起的渦輪增壓技術大潮無情地衝擊着自然吸氣發動機市場，大排量自吸被小排量渦輪機沖刷得“一乾二淨”。即便彼時對渦輪機還有些許爭議，但時至今日，沒有廠家會懷疑渦輪增壓技術對發動機小型化變革帶來的重大貢獻。

而觀察時下的三缸機，幾乎都有渦輪增壓技術的加持。是的，渦輪增壓技術正欲“故伎重施”，匡扶三缸機而覆滅四缸機，以進一步深化發動機小型化的戰略。

可以看出，小排量三缸渦輪增壓發動機的核心性能參數接近甚至超過了1.5自吸這一黃金排量，這意味着三缸機已經具備了替代四缸機的必要條件。

當然，加入渦輪增壓技術只是增強三缸機動力的一個方案，與三缸機更為相得益彰的是混動技術的加入。劉工表示，“三缸機的一大優勢便是體積更小，而這正為三缸機與混動系統的集成埋下了伏筆。”

在混動技術的加持後，三缸機不再提供唯一驅動力，在機艙增加的一缸空間裏可以塞進馬力更大的電驅動系統。可以説，愈發成熟的三缸機，為插混或者增程混動提供了更多的可能性。

不管是渦輪增壓三缸機，還是三缸機混動系統，一個很顯著的變化是，今日之三缸機早已非昨日之三缸機，那個魚腩也早已實現華麗的轉身蜕變成香餑餑。

內燃機最後的情懷寄託

在2018年國際發動機大獎評選中，2.0升及以下的中低排量全是直列三缸機，除了保時捷2.0T渦輪增壓水平對置發動機，直列四缸機全軍覆沒。

看到這個結果，同事小林在震驚之餘，發出一記吶喊，“四缸機很快會成為一種情懷供後人瞻仰的。”

通過以上技術路線分析，三缸機已經具備了取代四缸機的必要條件，所以他的判斷並無不妥，替代只是個時間問題。而從三缸機的市場化進程來看，這個時間節點會很快來到。

“搭載新一代三缸機的別克車型自2017年第四季度相繼上市後，截至今年7月市場累計銷售超過30萬輛。”作為率先吃得三缸機市場螃蟹的合資品牌，上汽通用並不算“完全失意。”

是的，三缸機的推廣並沒有那麼糟糕，新一代的年輕消費者還是樂於嘗試“新事物”的。

這背後的邏輯，就像之前習慣了大排量自吸的消費者，初期也會對小排量渦輪增壓產生抵制，但隨着大排量自吸逐漸退出歷史舞台，或者其它因素，部分消費者會嘗試小排量渦輪增壓，最後發現其實也能滿足自己的需求，能接受各自的利弊。

而得益於渦輪增壓技術或者混動技術，三缸機除了在動力上有明顯提升，更重要的是油耗下降。劉工表示，“一般情況下，同排量的三缸機比四缸機百公里省1~2升油。”

雖然技術突破與政策壓力是助力三缸機普及的最大推手，但對主機廠來説，成本才是它們熱衷的第一要素。目前，各主機廠對三缸機的成本説法不一，有的説加了平衡軸和其它優化設計，成本增加了；而有的則説畢竟少了一個缸，成本下降了。

對於這一點，劉工向本刊記者表示，“三缸機也是工業品，也需以規模來定成本，有的主機廠量大，那麼成本自然更低，就目前來説，各家的三缸機都處於起步階段，規模沒起來，但總的來説，同排量三缸機依然比四缸機便宜兩、三百塊錢左右。”

所以，綜合來看，三缸機時代的到來，既有政策推手，也離不開廠家的熱衷推廣，但最核心的還是取得技術上的突破。正是因為技術上的突破，才使得三缸機“變廢為寶”，才能讓消費者放心地使用。

即便大多數的我們依然對三缸機仍心存芥蒂，但這股時代大潮已不可阻擋。並且，在節能減排大趨勢下，在電動汽車時代來臨前，三缸機或許是內燃機最後的絕唱。

所以，不管三缸機之前給你留下什麼不好的印象，不管三缸機現在發生了什麼進化，作為內燃機最後的情懷寄託，你都不應該再投以鄙夷的目光，至少你可以去4S店嘗試一下它們，這樣你才能對新一代三缸機的性能有一個更加客觀的認知。