小排量三缸發動機

衛東

從三缸發動機被四缸發動機取代，再由三缸發動機取代四缸發動機是一個社會變遷，及發動機技術不斷革新的結果。早在10年前2008年的北京國際車展上，福特汽車便展示了小排量三缸1.0T EcoBoost渦輪增壓燃油直噴發動機，當時大概消費者也不會想到，三缸發動機將會成為一種趨勢，并一發不可收拾。盡管當時對三缸發動機的舒適性充滿了爭議，可仍然擋不住它流行的趨勢。

福特EcoBoost技術使汽油發動機的燃油經濟性提升達20%、二氧化碳排放降低 15%的同時，還能進一步縮小發動機尺寸。EcoBoost新動力技術為小型三缸發動機帶來了很好的實用性。這臺1.0T Ecoboost發動機有兩個較為特殊的設計結構：無平衡軸和浸油式的正時皮帶設計，此兩種結構設計顛覆了人們對傳統三缸機的看法。平衡軸的作用就是減小發動機震動，避免爆震，通常就連四缸發動機都需要平衡軸，足見福特這款發動機的獨特之處。而浸油式正時皮帶可以提高穩定性、減小噪音、延長使用壽命。

平衡軸技術可有效地緩解三缸發動機因為曲柄連桿機構運轉不平衡引發的整機震動，提高駕駛的舒適性。雖然平衡軸能夠反向緩解發動機的震動作用，缺點是——發動機的重量和內部零件數量都增加了，還要消耗發動機能量。隨著車內乘員對舒適度要求的提高，平衡軸也廣泛應用在四缸發動機上。運用了無平衡軸的1.0T三缸EcoBoost 發動機與傳統的三缸發動機相比，結構設計上有著不小的突破。EcoBoost 1.0T去掉了傳統三缸機中的平衡軸，而在飛輪與皮帶輪上采用“不平衡”設計，以簡化結構并獲得更加合理的配重。

除了上述提到的兩項特有技術，這臺發動機還具有缸內直噴、進排氣可變氣門正時等主流技術。最終使它的綜合油耗僅為5L/100KM，CO2排放量為114g/km，而發動機最大功率卻達到92kW/6000rpm，最大扭矩達到170Nm/1400-4500rpm，升功率達到92kW，對于小排量發動機來說相當出色。在2013年和2014年，福特1.0T Ecoboost發動機連續兩年將國際最佳發動機評選中的1L組別和無排量限制的國際最佳發動機兩項大獎收入囊中。

在2014年北京車展上，標致汽車展臺帶來了一個小家伙——1.2THP三缸發動機。它與它的兩位兄長1.6THP和1.8THP在標致展臺上形成了標致三劍客。而在雪鐵龍展臺上，同樣在醒目位置展出了這款三缸發動機，足見這款發動機對于PSA來說舉足輕重。PSA 1.2THP發動機就是一款以高動力輸出和低排放為設計目標的三缸發動機。一樣地燒92號汽油，這款型號為EB2DTSM的1.2THP發動機最大功率100kW/5500rpm，最大扭矩230Nm/1750～3500rpm，比起同樣搭載在308S上的自然吸氣1.6L發動機（86kW/6000rpm、150Nm/4000rpm）要強很多。這款1.2THP發動機還搭載在了標致408上。

這款發動機在性能參數上比大眾EA211 1.4TSI發動機還要出色。而與結構相似的福特1.0T EcoBoost相比，1.2THP在動力輸出上明顯占有優勢。雖然被冠以“THP”之名，但實際上這款1.2THP發動機和其大名鼎鼎的哥哥1.6THP有著很大的區別。從發動機結構、工藝以及設計上，這款1.2THP發動機都有著更多自己的特色。

作為一款三缸發動機，這款PSA 1.2THP發動機上有很多設計都是為了提升其運轉平順性和減少發動機震動的。例如：大質量慣性曲軸皮帶輪、去耦式平衡軸齒輪。在平衡軸從動齒輪上增加去耦橡膠的設計，在其他發動機上很少見，是一種獨特的設計。由于正時皮帶表面采用了類似特氟龍材料，壽命做到了與發動機同壽命（10萬公里以上），而與正時鏈條相比，正時皮帶在運轉時也更為安靜平順。對于小型車來說，這款1.2THP發動機的動力已非常充沛，是一款搭載在小型車上非常理想的發動機。

面對福特、PSA在小排量三缸發動機上的作為，大眾再也不能忍耐，推出了三缸渦輪增壓直噴TSI發動機。它也是大眾TSI家庭的最新一位成員，搭載在新Polo TSI BlueMotion上，這也是大眾第一款搭載汽油發動機的BlueMotion車型，最大功率達到70kW，綜合油耗只有4.1L/100km，CO2排放值是94g/ km。這款發動機還帶有起/停系統，以節省能源。被它替代的前任1.4L發動機的綜合油耗是4.9L/100km，CO2排放113g/km，最高車速達到190km/h。作為EA211家族里的一份子，這款三缸發動機在動力上已經能夠抗衡四缸發動機，并且具有更好的燃油效率和低排放。大眾并沒有就此停步，而是再接再厲，一鼓作氣又開發出了新一代三缸柴油發動機——1.4L TDI，作為柴油入門級發動機它將出現在大眾A0和A級轎車上，將調校出55kW、66kW、77kW三款動力輸出，最大輸出扭矩則從210Nm到250Nm。

與Polo前任發動機相比，燃油消耗降低了21%，已經具有了很高的燃油效率。而鋁缸體比前一代三缸柴油發動機相比輕了11kg。與四缸發動機相比則輕了30kg。在這款三缸TSI發動機基礎上，將來大眾還會推出1.0L CNG發動機。對于國內消費者來說，可以從進口的大眾up！感受這款三缸發動機。在up！上這款三缸發動機的數據是55kW/6200rpm，95Nm/3000-4300rpm，工信部綜合油耗是4.8L/100km。

在2011年，BMW發布了i3和i8概念車，在插電混合動力車i8上出現了一款三缸汽油發動機。在2012年巴黎國際車展上，寶馬帶來了一款名為Active Tourer的概念車。不僅因為它是未來量產的1系GT的原型車，還因為混合動力系統搭載了寶馬最新研發的1.5L三缸渦輪增壓發動機。寶馬的1.5T直列三缸TwinPower Turbo渦輪增壓發動機同時推出有汽油和柴油二個版本，內部代號分別為B38（汽油發動機）和B37（柴油發動機），并且柴油和汽油版本的發動機將共享60%的發動機零件，有效提高生產效率與降低生產成本。

隨著BMW 2系兩門跑車在2015年的上市，BMW發動機家族里的最新一代三缸發動機也隨著BMW 218i兩門跑車浮出了水面。應用了BMW的TwinPower Turbo增壓技術的這款1.5L發動機爆發出的最大功率達到100kW/4400rpm，最大扭矩達220Nm/1250～4300rpm。與6AT匹配車型綜合燃油消耗只有5.9L/100km；與8擋 Steptronic搭配時，綜合燃油消耗只有6.3L/100km，成為了一款真正的高效發動機。這款1.5L三缸發動機應用了新一代汽油直噴系統、最新VALVETRONIC氣門升程控制系統和Double VANOS進排氣凸輪軸轉角控制系統。盡量安裝在前端的低重量發動機使車身前后重量分配比接近于完美的50∶50。BMW 218i Coupe從靜止加速到100km/h只用時8.8s（MT）和8.9s（AT），最高車速達到212km/h。在急加速時，這款具有運動特性的三缸發動機也會帶來令你心情激蕩的轟鳴聲。這款發動機的許多技術都來源于BMW的直列六缸發動機技術，并應用了鍛鋼的平衡軸來減少震動。同時，BMW 2系旅行款BMW 214d Active Tourer將搭載新一代入門級1.5L柴油發動機——70kW/220Nm三缸柴油發動機，平均燃油消耗是 3.8L～3.9L/100km，CO2排放99～104g/km（歐洲循環測試）。新動力驅動這款旅行車從靜止加速到100km/h用時12.9s。

眼看福特以1.0T EcoBoost發動機光彩照人，通用很快便在2014年推出了1.0T Ecotec直噴三缸發動機。在2017年9月，上汽通用汽車則宣布引入全新一代Ecotec 1.0T/1.3T雙噴射渦輪增壓發動機，從2017年開始將陸續應用于別克和雪佛蘭車型。得益于一系列智能機電一體化技術的創新運用，全新一代Ecotec 1.0T/1.3T雙噴射渦輪增壓發動機擁有精準控制、純凈運行和強勁動力等核心優勢。該發動機采用單缸最優燃燒和單缸最優結構設計理念，在全球同類產品中首次采用單缸雙噴油器設計；發動機控制模塊配置尖端32bit 處理器以及充足RAM，能智能分析和診斷發動機運行狀況，配合8大智能系統實時調整和控制發動機高效安全運行，實現性能、油耗、排放與可靠性的有機統一；同時，通過全鋁結構緊湊設計、全新設計的高效燃燒室、先進的智能熱管理系統、超低慣量渦輪增壓及電動放氣閥、全方位超低摩擦設計以及創新應用12大靜音減震核心技術等實現了出色的動力性和舒適性優勢。

其中，1.3T發動機最大功率120kW，相比上一代1.4T發動機，在相同轉速下1.3T發動機可輸出230Nm最大扭矩，1.4T則只有206Nm，且1.3T發動機重量減輕25kg，動力提升15%，油耗下降5%。另一款1.0T發動機最大功率92kW，在2000rpm即可輸出170Nm最大扭矩，上代1.5L發動機則需要在4000rpm才能達到141Nm最大扭矩，而且1.0T發動機比上代1.5L發動機減輕24公斤，燃油經濟性提升10%，綜合百公里油耗下降了0.5L（手動）/0.8L（雙離合）。同時，這兩款發動機的震動與噪聲抑制水準可媲美甚至超越競品，樹立同類產品的新標桿。

全新一代Ecotec 1.0T/1.3T雙噴射渦輪增壓發動機搭載6擋手動變速器、6擋自動變速器、6擋濕式雙離合自動變速器等支持智能啟停技術的新一代變速器，兼顧高效動力輸出與節油環保，結合出眾的靜音性、可靠性、耐久性以及低使用維護成本，全面展現“更性能、更節能、更環保、更智能”的產品領先優勢，為消費者帶來煥然一新的駕乘和用車體驗。