大势所趋或无奈之举 到底谁更需要三缸发动机

2018年07月30日 07:35   来源:中国汽车报   

  日前,长安福特透露全新一代的福克斯将于8月在成都车展上公布预售价,并将于10月正式上市。这款久而弥坚的产品在国内其实还是非常有“群众基础”的,不仅是中国汽车市场发展中的重要一员,福克斯RS还顶着“平民小钢炮”的光环,本应是“千呼万唤始出来”,却不成想落得个“出师未捷身先死”的境遇。归其原因,都是那“全系三缸”惹的祸。

  近几年来,各大汽车制造商都推出了配装三缸涡轮增压发动机的产品,既有思域、福克斯等扎根市场多年的大众化品牌的“拳头”车型,也有领克02这样的新品牌新车型,还不乏一些高端品牌的入门级产品,如国产的宝马1系、X1以及海外版的奥迪Q3等。

  从国内市场来看,三缸机正在变得“时尚”起来,大厂商若是没研发出个三缸机,都不敢说自己发动机技术先进。尤其是小排量涡轮增压三缸发动机,似乎成为了发动机进化过程中必然的趋势,厂商各种鼓吹,在世界级评选中获得奖杯,前途一片光明。然而这种欣欣向荣的气氛仿佛是汽车圈的“自嗨”,因为从配装三缸发动机车型的整体市场销量来看,根本看不出消费者对三缸发动机的任何期待,相反,全新一代福克斯还没上市便被“数落”的体无完肤,恰是消费市场对三缸发动机普遍态度的写照。

  三缸发动机的“黑历史”

  三缸发动机并非新技术,在国内汽车市场,三缸发动机的应用历史并不比四缸或者六缸发动机短。上世纪90年代,夏利就配装了一款由日本大车汽车研发的三缸发动机,除此之外,奥拓、比亚迪F0等微型车都曾使用过三缸发动机。然而,由于当时技术限制与成本问题,三缸发动机自身的缺点暴露无遗,动力差、抖动严重的三缸机几乎无法与同期四缸发动机相提并论,并且,由于三缸发动机大多用在廉价的小排量微型车上,直接给消费者留下了低端货、效果差的印象。

  自此之后,在消费升级的大潮中三缸机销声匿迹了很长一段时间。然而,正所谓“三十年河东,三十年河西”,如今三缸机又重新进入了人们的视线,并且摇身一变,出现在高端品牌的产品上。前几年,奥迪在海外推出过配装三缸发动机的Q3,但效果不甚理想,最终在国内上市的Q3还是决定配装EA211四缸发动机。而宝马是首先将三缸发动机配装到国产车型的高端品牌,但无论是宝马还是奥迪,都仅仅在入门级产品上使用三缸发动机。

  在国内,汽车不仅仅是交通工具,从某种程度上说也是“面子问题”。在大多数消费者眼中,排量和发动机类型象征着车的价值,然而随着环保压力加大,企业被迫放弃了大排量自吸式发动机,但为了让消费者觉得“体面”,所以将尾部标识由排量和类型改成了数字,如早期奥迪A6尾部还有3.0 V6标识,后来都被统一成了数字+TFSI的形式。这很好地“蒙蔽”了消费者对发动机类型的区分,而且也非常成功,目前大多数消费者都接受了这种形式。

  但也正是这种“隐晦”的做法,让消费者对传统的命名方式产生一种微妙的感觉——小排量发动机难堪重任。不巧的是,相比目前主流的命名形式,配装三缸发动机的车型大都没有使用数字命名的方式,而是直接说“1.5T三缸发动机”或者“1.0T三缸发动机”,这就直接导致了消费者在选车时存在较大的心理落差。再加上此前对三缸发动机的固有印象,三缸发动机“不受待见”并不奇怪。

  更像是被政策逼的

  可能有人会问,为什么1.6L的排量还可以做四缸涡轮增压发动机,而到了1L~1.5L这个区间就普遍是三缸机的天下了?这是由于随着排量的缩小,发动机的缸体也在不断缩小。但发动机内,气门、凸轮轴、火花塞这样的基础结构一个都不能少。而燃烧所要依托的气流组织也需要一定的运动空间,否则在量产阶段时,可能因温度、湿度等客观条件的影响,导致发动机因燃烧不充分产生积碳,或汽油湿壁引起曲轴箱“窜气”致使机油液位升高等一系列问题。此前CR-V出现“机油增多”,便是在小排量涡轮增压发动机研发和制造过程中一个比较典型的案例。所以,在整体排量被压缩的情况下,还要保证每个气缸的容积,自然要减少缸体数。

  而三缸发动机的再次出现,并不是消费市场的刚需,而更像是迫于政策的一种应对策略。

  “在双积分政策、燃油消耗限值、汽车尾气排放要求的多重压力之下,若车辆单独依靠内燃机输出,小排量涡轮增压是发动机发展的惟一途径。”一位不愿透露姓名的内燃机专家表示,排量的降低、缸体数量的减少,既是车身轻量化的直接方式,也能大幅减少燃油消耗量,是节能减排最简单有效的方式。“2015年10月,国家对1.6L及以下排量乘用车施行减半征收车辆购置税的优惠政策,多数车企为争夺市场纷纷推出了符合政策的产品。在此期间,市场销量大幅提升,车企依靠这些车型实现了利润提升。”该专家表示,虽然此轮优惠政策结束了,但很难讲未来是否还会出现类似政策,而且排量限制可能进一步压缩到1.5L以内,“所以,在刺激政策和限制政策的‘里应外合’下,车企率先布局三缸发动机技术和市场是必要而及时的。”

  当然,从市场的客观情况来说,涡轮增压技术在国内的成功,也是企业坚定发展三缸机的动力。“相比自然吸气式发动机,涡轮增压机器的数据更好看。以福克斯为例,1.6L四缸发动机的峰值功率为92kW,最大扭矩159N?m。而1.0T三缸发动机拥有94kW的最大功率,和167N?m的最大扭矩,双双超越了1.6L发动机。”上述专家表示,虽然小排量涡轮增压发动机存在后段输出乏力的问题,但中国消费者只看参数,这给涡轮增压发动机带来了优势,而在技术的先进性上,涡轮增压发动机也更有亮点。“所以,车企普遍认同小排量涡轮增压的趋势将延续下去,发展三缸涡轮增压发动机是必然之路。”

  没有绝对的好与坏

  不可否认的是,目前小排量涡轮增压三缸发动机的实际动力表现确实达到了更大排量自然吸气式发动机的水准,而其油耗又比后者更低。但发动机构造并没有本质变化,三缸发动机动力输出连贯性差、抖动大、噪声大等“先天缺陷”只能依靠不断进步的技术手段来弥补和抑制,却无法“根治”。

  “利用奥托循环的四缸发动机,在曲轴旋转720度的过程中,一个缸紧接着一个缸做功,动力输出是连贯的。而三缸发动机,无法保证每一个完整的冲程都有一个活塞在全程做功,这样就会出现动力输出的空档期,因此,三缸发动机的输出是有间隔的。”汽车资深工程师唐先生说。

  此外,三缸发动机缸数为奇数,但其一阶二阶旋转惯性力和往复力其实是平衡的,但惯性力又会产生相应的力矩,其力矩并不能做到平衡,所以三缸机的一阶二阶惯性力矩都不平衡,这就奇数缸发动机振动的原因。虽然厂商通过偏心质量飞轮,质量惯性曲轴皮带轮,去耦式平衡轴齿轮,在平衡轴从动齿轮上增加去耦橡胶圈等方式来尽量抑制振动,但这些方式都无法根治三缸机惯性力矩不平衡的先天缺陷。

  在唐先生看来,三缸发动机的发展已经有了长足的进步,但目前更多的是政策倒逼的结果。“目前消费市场还不认可三缸发动机,既有一定的历史成因,也有三缸发动机本身的问题。企业不妨将其作为一种技术储备。”唐先生认为,目前企业大规模宣传三缸机的优势,其实是在给消费者“种草”,为未来可能出现的政策变动做应对准备。

  “小排量涡轮增压三缸发动机作为现阶段部分车型的动力来源是有其道理的,不仅为企业降低平均油耗做出了贡献,同时也降低了车型的入门门槛,还拥有更好看的账面数据。从这个层面看,对企业和消费者都有益处。”唐先生表示,一种技术必然存在两面性,没有绝对的好或者不好。“但从另一个层面看,小排量涡轮增压三缸发动机的抖动是先天问题,这就要看消费者更看重哪个方面了。”

  其实,就好像当年六缸机与四缸机之争一样,如今三缸与四缸发动机面临着类似的问题。三缸机能够逆袭四缸发动机吗?“举个例子,如果苹果手机没有强制取消耳机插孔便推出无线耳机,其无线耳机的销量可能会很惨,但正是因为这个插孔没了,消费者才逐渐接受了新的模式。我想这其实有异曲同工之处。”唐先生说。(张海天)

(责任编辑:王跃跃)

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