星空综合体育app下载 既然三缸发动机抖的这么厉害,车企为什么不改做两缸发动机?

近些年,大家留意到没有,市面上配备三缸引擎的汽车数量在持续增长,现在盘点一下,比如福特有1.0T和1.5L以及1.5T的版本,通用也有1.0T和1.3T的车型,本田则有1.0T的发动机,PSA集团旗下也有1.2T的选项,就连宝马将发动机实现模块化设计后,其0.5L单缸发动机对应的1.5T版本同样属于三缸设计。

三缸发动机抖动原因_三缸机与四缸机对比_发动机冲程飞轮的作用

这一现象主要源于国内双积分政策的双重导向,一方面要求降低排放,另一方面则鼓励电动化产品。然而在消费者群体,尤其是关注度最高的网友中,几乎无人对三缸机表示认可,普遍存在较强的抵触心理。

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在众多汽车制造商中,以大众最为了解中国消费者,丰田则是盈利能力最强的企业,这两家公司都显得非常从容,迟迟没有在中国市场推出三缸车型。它们似乎深刻理解了“顾客至上”这一法则,只要购车者不认同,任何宣传都显得毫无意义。

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实际上丰田旗下部分车型配备三缸发动机,例如UP和IQ,不过即便不讨论三缸发动机本身,仅从这些车型的市场定位来看,它们就无法在中国这个注重排量代表的品质观念的市场中获得欢迎,因此引进的几率微乎其微。

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人们一提到三缸引擎,不论是否试过,都会先得出它晃动的判断,要是试驾时没察觉,接着就说“过几年肯定晃”。至于具体怎么晃,我不管。

三缸机是怎么抖的?

人们最初会感觉三缸发动机存在不足,或者称之为“功能不全”,这主要是因为四缸发动机的使用历史非常悠久,已经深入人心,那么四缸发动机究竟是如何发展起来的呢?

“浑然天成”的四缸机

发动机中的活塞是个分量十足的金属部件,非常沉重,在运作时进行上下往复的动作,因此自身就会引发颤动。

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此刻邻近位置另有一个活塞朝反方向活动,你上升,它就下降。如此能够消除单个活塞垂直移动引发的震动。

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然而由此也会产生新的难题,由于两个活塞并排设置,当它们交替运动时,会形成类似左右手交替挥动的模式,如同双人划船或者蛙泳的动作,尽管它们的中心位置能够维持稳定,但整体结构会随之左右晃动,或者可以形容为身体发生扭转。

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(像自由泳一样,身体左右不断翻动)

此时再在旁边配置一组往复运动部件,使其与原有部件同步反向运作,就能抵消掉这种扭转效应,恰好可以构成四冲程发动机。

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四缸轻易做得到,而三缸机还得努努力才行

四气缸能实现均衡运转,但三气缸就做不到,它的重心在第二缸,第一缸和第三缸在两侧单独工作,始终保持着双臂旋转180度的状态,没有任何反向运动的部件能够与它们形成平衡。

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此外,活塞的运动状态总是呈现出一种交替性,其中两个活塞朝同一个方向移动,而另一个则朝着相反的方向,当两个活塞向上运动时,那个活塞就会向下运动,反之亦然星空综合体育app下载,当两个活塞向下运动时,那个活塞就会向上运动。

因此三气门引擎会类似跷跷板般左右摆动,曲轴每转一圈就出现一次,这被称为初级晃动,也是三气门引擎晃动的主要成因。此外曲轴每转一圈会出现两次,即半圈一次,称为次级晃动,依次类推还有N级晃动等等,但这些对三气门引擎的影响都不如前者显著。

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如今借助增设反向旋转的稳定杆件,运用双重惯性轮装置,并且对动力单元的支撑结构进行改进,这种震荡现象已经能够被有效地抑制住了。

(金色那根就是平衡轴了)

先前曾有人实施过针对三缸引擎的盲测,参与者在被遮挡视线的情况下驾驶,并未被告知发动机具体气缸数量,测试结果显示多数人无法准确判断,然而他们仍然主观上感觉车辆存在振动现象

然而,三缸引擎存在一个难以弥补的缺陷,就是动力输出存在断续感。四冲程引擎的四个工作阶段:进气、压缩、燃烧、排气,分配给四个气缸正好可以平稳完成,倘若只有三个气缸来承担,必然会产生间隔。这也就是为什么三缸车型在低转速运转时更容易暴露问题,特别是在启动状态下。

三缸机不平衡,那再少一缸怎么样?

随着电动化进程不断深入,三缸发动机的尺寸已经有所压缩,那么是否还能减少气缸数量以实现更小的体积呢?这种推测似乎并不可行。

双缸发动机长啥样?

发动机若仅有两个气缸,其布局方式通常为两个气缸并排同向排列,或者两个气缸上下交错布置。

先前提到上下交替时会出现左右摆动,如同出拳打王八。而上下同步进行,虽然没有摆动,但单方向的震动更为剧烈,仿佛在引擎中放入了袋鼠,双足同时进行蹬踏。

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双缸发动机咋干活?

此外,在能量传递的安排上,同步状态下虽然活塞朝同一方向移动导致晃动明显,但至少运作节奏还是保持一致的。比如像这样1号汽缸和2号汽缸同时向下移动、同时向上移动时,正好可以把做功过程的时段错开,实现均匀分布。

(同步双缸)

异步运动中,活塞交替升降,然而其发力却并不连续,两个有效的工作阶段紧邻,给人造成接连两次用力较强的印象,不过紧随其后便是两个无效动作,使得整体动力呈现时强时弱的状况。

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或许有一种更好的方案?

双缸发动机似乎没有太多选择星空体育app下载入口,不过其实存在一个大家经常忘记的成熟方案,那就是水平对置设计。除了斯巴鲁和保时捷这两个汽车界知名品牌在应用外,一些摩托车制造商也掌握了非常完善的水平对置发动机技术,例如宝马的R系列车型,以及本田的GL系列摩托车。

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由于活塞翻转了半圈,原先的上下对应状态,现已转变为两边同步伸展或收缩,不仅降低了重心的位置,而且使稳定性极佳,运作时的力道传递也极为均衡。

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所以说,问题解决了!

机械问题解决了,钱的问题没解决!

制造商希望获利呢,希望降低开销呢,而消费者期待的双缸发动机理应比三缸发动机价格更亲民呢。这样的设计根本无法实现,费用实在太大了。

而且发动机整体构造相当庞大,单个气缸就需要一个独立的气缸盖,两个气缸本体和活塞共用部分空间,同时还要配置左右延伸的进气和排气管道,倘若为了提升动力性能再增加一套涡轮增压器,那就彻底背离了追求紧凑化的方向。

(宝马1800CC的水平对置发动机,相比于车身来说很宽阔)

因此能够断言,近乎“完美”的平衡状态对于对置双缸发动机在车辆上的应用几乎不可能达成,直列式双缸机的平衡难题同样难以解决,将来或许会直接从三缸机型过渡到纯电动方案。

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