20多年前,随着环保法规趋严、节能减排需求提升,许多汽车的发动机逐渐从六缸转为四缸,部分四缸车型则激进地变为三缸,凭借体积小、重量轻,覆盖入门代步车甚至豪华、高性能车型上。至今仍有部分三缸机活跃在市场上。
2000年初期,作为三缸发动机代表车型,自然就要提到长安铃木奥拓。奥拓(Alto)的故事始于1980年前后,是铃木为应对日本K-car法规打造的产品,以极致的经济性和实用性为核心竞争力。
上世纪90年代,我国从铃木引进第二代奥拓生产线,长安与铃木合资成立长安铃木,开启中国微型车市场纪元。这款搭载0.8L排量三缸直列发动机的车型,最大功率27kW,最大扭矩61牛米,主打省油经济。车身长不足3.5米、宽约1.4米,采用前盘后鼓制动系统。
国内市面上最早能接触的三缸车型除了奥拓,还有一汽夏利N3。上世纪八九十年代,天津汽车工业公司从日本丰田引进Charade车型,生产出第一代夏利,搭载1.0L三缸发动机。后来天津汽车与一汽集团合作成立天津一汽夏利,夏利品牌正式纳入一汽体系。
作为入门级廉价代步车,夏利N3定位小康家庭和出租车市场,主打低成本、低油耗,入门版车型指导价3.68万元。车身小巧,维修成本低、油耗低,是当年许多城市的主力出租车型。夏利N3搭载1.0L三缸自然吸气发动机,最大功率39kW,最大扭矩77牛米,仅能满足基础代步需求。
福克斯(Focus)的故事始于1998年。福克斯由福特欧洲团队操刀设计,名字Focus寓意专注、聚焦,体现福特对这款战略车型的重视。说句题外话,当年福特旗下还有马自达和沃尔沃,因此C1平台还诞生了沃尔沃S40和马自达3这样的姊妹车型。
福克斯最引人注目的悬挂系统是在紧凑型家用车中采用多连杆独立后悬挂,配合防倾杆和纵向拖臂,操控性能优势明显,奠定了福克斯的运动基因。
动力方面,福克斯有多个发动机型号,从1.4L、1.6L、1.8L和2.0L汽油发动机,还有柴油发动机,国内主要搭载1.8L和2.0L汽油发动机。
但2015年的后期改款后,搭载1.0T Ecoboost三缸涡轮增压发动机,能在1400-4500rpm转速范围内达到峰值扭矩,驾驶响应也较福特1.6L NA更好,油耗明显更低。但3缸机先天存在结构问题导致力矩不平衡,发动机运作不平顺。福特使用空间曲轴、双质量飞轮、平衡轴来抵消发动机产生的振动,从而满足NVH要求。虽然该发动机曾连续3年获沃德十佳发动机奖项,但并没有给福特带来销量上的突破,也未得到消费者认可。
本田凌派是一款专为中国市场打造的紧凑型轿车,英文名CRIDER源自Criteria(基准)和Rider(骑手)的组合,寓意符合中国消费者标准的驾驭者。2013年的中国汽车市场,消费者既想要合资品牌的品质,又追求大空间和高性价比,本田敏锐地捕捉到这一需求,决定打造一款介于飞度和思域之间的车型,填补市场空白。
第一代凌派基于锋范平台加长打造,轴距达2650mm,接近中级车水平。外观采用本田家族式设计,大面积镀铬饰条和流线型车身,符合中国消费者对大气的审美偏好。全系搭载1.8L i-VTEC自然吸气四缸发动机,最大功率139马力,最大扭矩172牛米,匹配5AT变速器。
2018年,第二代凌派上市,这一次本田带来1.0T三缸涡轮增压发动机,最大功率90kW,最大扭矩173牛米,匹配6MT或CVT变速器,采用地球梦科技VTEC TURBO涡轮增压、缸内直喷技术。
这台发动机本意是为应对日益严格的排放法规,同时提升燃油经济性,但引发了市场抵触。消费者普遍认为三缸机存在抖动、噪音大、耐久性差等问题。另外动力降级,从139马力到122马力,虽然扭矩略有提升,但主观驾驶感受和心理预期都受到影响。
除了本田,日产也有缸机,且目前还在量产。日产奇骏(X-Trail)始于2000年巴黎车展,这款紧凑型SUV保留浓郁的硬派越野风格,第一代产品甚至采用非承载式车身和梯形车架,配备全时四驱系统和中央差速器锁止功能,展现了强大的越野能力。国内的奇骏始于2010年,东风日产国产第二代奇骏,搭载2.0L和2.5L发动机,最大功率分别为136马力和184马力,四驱系统为ALL MODE 4×4-i智能全模式四驱,提供2WD、4WD自动和4WD锁定三种模式。
2020年,第四代奇骏发布,采用日产Xmotion概念车设计语言,整体造型更加硬朗。作为换代的最大亮点之一,全系换装1.5T三缸涡轮增压发动机,这也是一款可变压缩比发动机,压缩比可在8:1至14:1之间智能切换,最大功率204马力,最大扭矩300牛米。2023年,超混电驱奇骏推出,搭载e-POWER技术,1.5T三缸发动机仅作为发电机,车辆由双电机驱动。目前这款三缸发动机依然活跃在日产的e-power车型上。
宝马1系是宝马为下探豪华紧凑型车市场、守住入门后驱运动基因而诞生的车系,从2004年至今走过四代,车型从最初的纯后驱小钢炮转向前驱家用化,并成为中国的三厢车型。
第一代1系基于E46平台,采用前置后驱和50:50配重,动力可选直列四缸、六缸,是当时最亲民的宝马,也是车迷心中“纯粹后驱1系”。2016年,宝马发布UKL平台,定位接近入门的车型逐渐都转向此平台。1系也不例外,彻底放弃后驱,主打前驱两厢。动力也进一步下探,推出1.5T三缸车型。
宝马三缸机主要是B38的1.5T,是宝马在模块化、轻量化、低排放路线下的产品,技术规格高、调校成熟,日常表现接近四缸,但受限于三缸物理特性与成本定位,在平顺性、高转质感、耐久性上仍难以与B48系列抗衡。
宝马B38三缸机是B系列模块化发动机的基础单元,单缸排量为500cc,共享缸体、缸盖、配气、涡轮等核心设计,可混线生产,大幅降低开发与制造成本。搭载于宝马1系、2系、X1、X2、MINI,以及宝马i8之上。
B38采用全铝机体,较铸铁机型减重约15%,气缸壁采用LDS电弧丝喷涂,缸孔内壁喷涂0.3mm铁基合金涂层,替代传统铸铁缸套,减摩、减重、散热更好,进排气系统采用Double VANOS,排气歧管集成涡轮,铝合金涡壳带缸盖水套冷却。NVH方面,B38采用单根平衡轴抵消三缸机一阶惯性力矩,双质量飞轮抵消扭转振动,怠速平顺性接近四缸。
科尼赛克Gemera作为顶级超级跑车,主打极致动力与科技感,售价千万级,是三缸发动机在高性能领域的代表车型。
作为科尼赛克首款四座超级跑车,其车辆的核心挑战是如何在紧凑的车身内提供足够的空间容纳四个座位,同时保持超跑级别的动力输出。然而传统的V8或V12发动机体积庞大,无法满足这一需求,于是科尼赛克工程师选择了2.0T三缸双涡轮增压的设计方案。
这台前无古人的三缸2.0T高性能发动机,柯尼塞格称之为TFG。TF的意思是Tiny Friendly Giant,是小而友好的巨人的意思,发动机最显著的技术特征是采用Freevalve无凸轮轴气门驱动技术,通过气动执行器、液压保持系统、电磁阀控制、位置传感器、气动弹簧等组件取代了传统的凸轮轴机构,实现对每个气门的独立控制。由此带来的优势明显,主要包括:
完全可变气门控制:每个气门的开闭时机、升程和持续时间均可独立无级调节,不受传统凸轮轴机械限制;
多循环模式切换:发动机可在奥托循环(高转速高性能)、米勒循环(低负荷高效率)和阿特金森循环(中低负荷优化扭矩)之间无缝切换,适应不同驾驶场景;
取消节气门:通过精确控制进气门开闭替代传统节气门,优化进气流量与燃烧效率,减少能量损失;
冷启动优化:气门控制使冷启动时燃烧更充分,可取消头段三元催化器,降低排放;
扭矩平台拓宽:通过优化气门开闭策略,将600牛米峰值扭矩的输出区间拓宽至3000-7000rpm,覆盖日常驾驶到赛道需求。
最终这台发动机的峰值功率达到600马力,升功率高达300马力,在电机和发动机协同配合下,车辆的综合功率高达1700马力。
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