说到三缸发动机,我想应该人们最熟悉的应该是宝马一系三厢,作为以操控闻名的宝马都采用了三缸发动机,不得不承认三缸发动机是未来的趋势。以前,提起三缸发动机,大家最先想到的是a00级或a0级的微型小车,如夏利、奥拓、奇瑞qq、比亚迪f0等,这些车往往给人动力不足的印象。与此同时,三缸发动机振动大、噪音大的先天缺陷,也让它有一种廉价感。
即便如此,汽车制造商仍愿意投入大量的精力和财力,来克服三缸发动机动力弱、噪音大、抖动严重的弊端。原因就在于,随着人们对环保的重视,汽车紧凑化、发动机小排量化的趋势无法避免。三缸发动机最明显的优势就在于,与四缸、六缸发动机相比,减小了体积和排气量,实现了环保的目的。
不过,随着涡轮增压技术的普及,新一代的三缸发动机无一例外采用了涡轮增压技术,而且多为低惯性涡轮(在发动机转数很低时就能介入),有些甚至采用了电动涡轮(单独驱动的涡轮,不受发动机转数影响),一定程度上消除了三缸发动机低扭乏力的问题。因此,现在很多三缸涡轮增压发动机的动力输出水平都达到了1.6升、1.8升,甚至2.4升四缸自然吸气发动机的水平。以福特1.0t三缸涡轮增压发动机为例,它比自家的1.5升四缸自然吸气发动机最大功率高了11千瓦(达到92千瓦),最大扭矩高了30牛·米(达到170牛·米)。
现在不用担心三缸发动机的动力,那我们看四冲程三缸引擎,其点火顺序一般为1-3-2或1-2-3,同样曲轴旋转720度一个吸压爆排冲程,却只能有三个汽缸做功,每个气缸做功同样曲轴旋转180度,这样就出现了动力的空档期(上图中灰色部分),前一个汽缸到达下止点做功结束,需要等待曲轴再旋转60度,后面一个汽缸才能走到上止点继续做功。因此,三缸引擎的出力就是断续式的,节奏就像出力1秒,断续0.5秒,再出力1秒,又停顿0.5秒。
而四冲程引擎设计成四缸是很聪明的做法,这样可以保证一个奥拓循环,曲轴旋转720度的过程中,四个汽缸就像接力赛一样,一个缸紧接着一个缸做功,动力输出连贯顺畅,所以l4引擎成为了最常见的动力。而如果气缸数量低于四个,就无法保证每一个完整的冲程(曲轴旋转180度)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,因此四缸是保证引擎动力输出连贯的最低缸数要求。
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