務實的突破？

周志華

率先采用三缸發動機的廠商們或多或少都背上了老一代三缸機的“鍋”，但是他們依然做出了這樣的選擇，事實證明或許是一個務實的做法。

三缸機恰逢其時的技術基礎

汽車安全與節能國家重點實驗室副主任、清華大學二級教授宋健認為：從上個世紀八十年代開始的發動機電控化導致發動機的動力性、節能與排放性能有了突飛猛進的進步。發動機的附件系統（包括進氣系，燃油供給系，潤滑系，冷卻系，排氣系，啟動/發電，電控系統）均發生了重要改變。這就導致發動機的主要性能升功率從40年前的30kW/L左右上升到100kW/L。

另一方面，汽車的輕量化要求發動機降低重量，從而降低排量，而汽車的節能與環保同樣要求發動機降低排量。典型的混合動力系統由發動機、電機、動力耦合裝置和整車控制器等組成，由于整車是由發動機與電機共同驅動的，因此對發動機的功率需求下降導致發動機排量下降。

不容小覷的1.0 T

不難發現，當下國內汽車市場上搭載三缸發動機的量產車型不勝枚舉，如福特新福克斯與嘉年華等搭載的1.0T三缸發動機、東風本田十代思域1.0T三缸發動機，以及上汽通用別克英朗、GL6等車型搭載的1.0T/1.3T三缸發動機等等。

這些三缸發動機的個頭、排量雖小，但是技術含量卻絲毫不打折扣。以通用Ecotec系列三缸機為例，它們應用了12項靜音減振核心技術。

1.0T排量的Ecotec系列三缸機與目前市場主流的自然吸氣1.5L排量附近的四缸機相比，新增了帶電子放氣閥的渦輪增壓器、鐘擺式雙質量飛輪、雙氣道噴射DPI、機油冷卻器和冷卻噴嘴等技術特征，升級改進了中置可變氣門正時、分離式冷卻等多個零件和系統，在性能和節油方面全面超越四缸機，發動機成本相比主流自然吸氣四缸機提高了40%，而排量方面差別了50%之多。

全新一代高性能三缸發動機在空間方面更加緊湊，更適合與混合動力技術相匹配，上汽通用已經制定了清晰的48V和HEV/PHEV的發展規劃，這些技術可以使得驅動系統的動力和節油性能進一步提升。

三缸機也能成為明星產品

從另外一家美國汽車大廠福特的發動機序列發展來看，從2006年到2016年，總的趨勢同樣是從5.0、4.0以上大排量，朝小排量發動機這樣一個趨勢。福特1.0L Eco Boost發動機曾連續兩年被評為“沃德十佳發動機”，連續三年獲得“國際年度發動機”大獎，連續六年蟬聯1.0L以下排量組最佳發動機稱號，成為了一款名副其實的發動機明星。

提供終身質保的三缸機

今年上半年吉利的銷量非常搶眼，它旗下的兩款主力小排量發動機同樣功不可沒。這兩款發動機都是三缸設計：1.0TD發動機，最大功率100kW，最大扭矩205Nm，與上一代1.5L自然吸氣發動機相比動力性提升32%，搭載吉利繽瑞整車油耗降低了25%；1.5TD發動機，最大功率132kW，最大扭矩265Nm，與上一代2.4L發動機相比，動力提升17%，搭載博瑞GE整車油耗下降了38%。這兩款機型均可使用92號以上汽油，排放達到國6標準。

吉利汽車集團動力總成研究院副院長趙福成表示，在吉利集團動力產品規劃中，其中1.5TD，2.0TD是三、四缸共平臺產品，可以在吉利全國布局的5個新工廠共線生產。1.5TD基礎發動機是吉利與沃爾沃歷時5年聯合開發，在此基礎之上吉利集團根據自身需求，開發了系列變型機，包含微混專用發動機、，Miller 強混發動機，插電混動專用發動機，增程專用發動機，以及靈活燃料發動機。這些變型機零部件通用化率大于90%，扭矩范圍從215Nm到300Nm。僅僅這個1.5TD發動機系列，就可滿足吉利集團從A00到B級上百款車的應用。基于總體戰略布局，吉利集團未來將更加聚焦于混動專用小排量發動機開發，采用平臺化、電氣化，大幅提升熱效率。

吉利這款1.5TD發動機采用九大降摩擦技術，與上一代四缸機產品相比，摩擦力總體降低了30%。作為三缸機的另一個優點就是排氣干涉小，更快的渦輪響應，以及大幅降低早燃傾向，而國六排放法規對PN提出了更嚴苛的要求，GPF成為必選，這將大幅增加排氣背壓，三缸機在這方面的優勢將更加明顯；由于三缸機尺寸小、機艙布置方便，可以預留更大空間滿足整車電氣化布置的需求。

在趙福成副院長看來，在二十年前，三缸機NVH抖動問題是個世界難題，但今天，隨著技術的進步，例如吉利采用了減振平衡軸，四鐘擺式雙質量飛輪等最新技術，已經可以完全解決這個振動問題。

在抖動問題之外，三缸機的可靠性也是廣受質疑的點。認為三缸機的可靠性有風險的人群不在少數。這對于吉利來說，卻是不在話下。趙福成表示：吉利所有臺架驗證的標準都與四缸機完全一致，整機壽命不小于15年或35萬公里。并且所有的驗證標準都與沃爾沃一致，其中以1000H交變負荷試驗為例，要求一臺發動機在臺架上不間斷運行，不出現任何零部件故障及性能衰減，才認為合格。在1.5TD開發過程中，總計臺架試驗時間超過5萬小時，整車道路試驗累計里程超過1200萬公里。正是因為有大量的驗證數據支撐，所以領克新車上市時，吉利有底氣來發布終身質保的售后政策。

增壓技術的日趨完善為三缸機插上翅膀

根據宋健教授的介紹，對于內燃機來講主要就是功率的需求。三缸機真正快速的提高還是最近一二十年，在此期間發動機增壓化奠定了這個基礎。上世紀八十年代一個3升發動機現在很可能通過1.2T這樣一個發動機功率就替代了。在這樣情況下，只要有了功率，最高車速差不多就可以定格。至于加速能力、爬坡能力等方面則主要是靠變速箱來進行合理的匹配，最后來實現。

福特亞太動力總成產品研發高級經理汪洋先生介紹福特的新技術時同樣提到了渦輪增壓器。他表示，福特的新模塊提供了滾子搖臂和液壓挺柱，也提供了斷缸技術，在一定的工況下，一定轉速負載情況下，實現斷缸。而渦輪增壓器變成徑軸渦輪增壓器，在同樣的流速情況下，可以通過比較小的渦輪，實現比較大的壓縮比。

在主動側由于三缸機抖動增加30%左右，福特的新車設計會引入液壓發動機懸置，使得被動側可以有效控制到8.4%，經過發動機懸置以及增加平衡軸、飛輪之后，整車的隔震率反而提升了16%左右。

拋棄了表面的缸數優勢之后，三缸發動機的遍地開花可謂是務實的突破。