内燃机生死局 三缸机竟成最后绝唱？

来源：每日汽车 作者：冯金刚

没有永远的存在，只有永恒的创新，汽车工业也盖莫如是。

在当今节能减排的时代剧变下，这种逻辑表现变得更为明显，譬如电能取代油气，电机取代内燃机，三缸机取代四缸机等等。

尤其是三缸机取代四缸机，愈发成为各大车企短期内应对节能减排的第一手段。据不完全统计，目前国内在售的三缸车品牌已超过20个，未来五年内将超过60个，几乎覆盖所有主流品牌。

更为值得一提的是，各大车企此次并非浅尝辄止，不仅仅是在一两个车型上初做试水，而是持续增加三缸车型的投放速度与力度，发出对三缸机强烈笃信的信号，比如宝马1系与别克英朗等全系都搭载了三缸机。

决心所至，可见一斑。

三缸机，曾经因成本较低，被不少车企用于低端车型上，因为当时的技术尚不成熟，以致给消费者留下低端、乏力与抖动大的不良印象。之后，伴随着廉价车市场的萎缩，三缸机也逐渐濒临被世人遗忘的边缘窘地。

而如今却有众多车企奋而发力三缸机，一度低到尘埃里的三缸机竟然实现了咸鱼大翻身，成为了市场的宠儿，这一戏剧性的转变，到底原因何在？

为了解密背后的真相，了解三缸机从鱼腩到香饽饽蜕变的背后故事，本刊记者向从事三缸机开发工作的刘工程师做了相关采访，力图通过刘工的开发者视角，来还原主机厂热衷三缸机的原因所在。

已非昨日之“鱼腩”

鱼腩，鱼的肚皮肉，意即脆弱、实力差。昔日三缸机给人的印象与鱼腩有过之而无不及。然而，在多项技术革新后，三缸机大有从鱼腩变为香饽饽之势。

三缸机的最大问题所在，毫无疑问是抖动严重。

三缸机基本可以看做是一个直六发动机的一半。在直六发动机中，两个外气缸同时到达上死点（TDC）位置，其他四个气缸达到特定的旋转角度，用以平衡发动机的一阶二阶惯性力和旋转扭矩。

而在三缸机工作过程中，当前活塞到达TDC时，其他两个活塞离开TDC或在下死点（BDC）。由于只有三个缸，往复式活塞上的扭矩并不能像直六发动机那样匹配平衡。力的平衡一旦被打破，发动机自然会产生抖动。

在刘工看来，“抖动是三缸机的先天缺陷。”

当然，任何技术都有其先天缺陷，重要的是如何扬长避短。针对三缸机的这个毛病，刘工表示，“目前抑制三缸机抖动的方法主要分为‘主动抑制’和‘被动抑制’，其中我们非常熟知的平衡轴方案就是一种被动抑制。”

他强调，“即便减震阻尼橡胶垫是一种耗材，会增加一定成本，平衡轴方案依然是被动抑制三缸机抖动最行之有效的常用方法。”

主动抑制方案一般有优化点火顺序、设对称式双惯量飞轮、发动机液压悬置与混动系统的加持优化等。刘工表示，在各种主被动抑制技术的整体优化后，三缸机的抖动问题得到本质上的提升，消费者可能仅在汽车点火瞬间能感觉轻微的颤动，其它工况很难发觉与四缸机有显著差异。

如果说抖动问题得到解决是为三缸机的普及奠定了基础，那么动力强化则为三缸机取代四缸机插上了腾飞的翅膀。

差不多十年前，由大众发起的涡轮增压技术大潮无情地冲击着自然吸气发动机市场，大排量自吸被小排量涡轮机冲刷得“一干二净”。即便彼时对涡轮机还有些许争议，但时至今日，没有厂家会怀疑涡轮增压技术对发动机小型化变革带来的重大贡献。

而观察时下的三缸机，几乎都有涡轮增压技术的加持。是的，涡轮增压技术正欲“故伎重施”，匡扶三缸机而覆灭四缸机，以进一步深化发动机小型化的战略。

可以看出，小排量三缸涡轮增压发动机的核心性能参数接近甚至超过了1.5自吸这一黄金排量，这意味着三缸机已经具备了替代四缸机的必要条件。

当然，加入涡轮增压技术只是增强三缸机动力的一个方案，与三缸机更为相得益彰的是混动技术的加入。刘工表示，“三缸机的一大优势便是体积更小，而这正为三缸机与混动系统的集成埋下了伏笔。”

在混动技术的加持后，三缸机不再提供唯一驱动力，在机舱增加的一缸空间里可以塞进马力更大的电驱动系统。可以说，愈发成熟的三缸机，为插混或者增程混动提供了更多的可能性。

不管是涡轮增压三缸机，还是三缸机混动系统，一个很显著的变化是，今日之三缸机早已非昨日之三缸机，那个鱼腩也早已实现华丽的转身蜕变成香饽饽。

内燃机最后的情怀寄托

在2018年国际发动机大奖评选中，2.0升及以下的中低排量全是直列三缸机，除了保时捷2.0T涡轮增压水平对置发动机，直列四缸机全军覆没。

看到这个结果，同事小林在震惊之余，发出一记呐喊，“四缸机很快会成为一种情怀供后人瞻仰的。”

通过以上技术路线分析，三缸机已经具备了取代四缸机的必要条件，所以他的判断并无不妥，替代只是个时间问题。而从三缸机的市场化进程来看，这个时间节点会很快来到。

“搭载新一代三缸机的别克车型自2017年第四季度相继上市后，截至今年7月市场累计销售超过30万辆。”作为率先吃得三缸机市场螃蟹的合资品牌，上汽通用并不算“完全失意。”

是的，三缸机的推广并没有那么糟糕，新一代的年轻消费者还是乐于尝试“新事物”的。

这背后的逻辑，就像之前习惯了大排量自吸的消费者，初期也会对小排量涡轮增压产生抵制，但随着大排量自吸逐渐退出历史舞台，或者其它因素，部分消费者会尝试小排量涡轮增压，最后发现其实也能满足自己的需求，能接受各自的利弊。

而得益于涡轮增压技术或者混动技术，三缸机除了在动力上有明显提升，更重要的是油耗下降。刘工表示，“一般情况下，同排量的三缸机比四缸机百公里省1~2升油。”

虽然技术突破与政策压力是助力三缸机普及的最大推手，但对主机厂来说，成本才是它们热衷的第一要素。目前，各主机厂对三缸机的成本说法不一，有的说加了平衡轴和其它优化设计，成本增加了；而有的则说毕竟少了一个缸，成本下降了。

对于这一点，刘工向本刊记者表示，“三缸机也是工业品，也需以规模来定成本，有的主机厂量大，那么成本自然更低，就目前来说，各家的三缸机都处于起步阶段，规模没起来，但总的来说，同排量三缸机依然比四缸机便宜两、三百块钱左右。”

所以，综合来看，三缸机时代的到来，既有政策推手，也离不开厂家的热衷推广，但最核心的还是取得技术上的突破。正是因为技术上的突破，才使得三缸机“变废为宝”，才能让消费者放心地使用。

即便大多数的我们依然对三缸机仍心存芥蒂，但这股时代大潮已不可阻挡。并且，在节能减排大趋势下，在电动汽车时代来临前，三缸机或许是内燃机最后的绝唱。

所以，不管三缸机之前给你留下什么不好的印象，不管三缸机现在发生了什么进化，作为内燃机最后的情怀寄托，你都不应该再投以鄙夷的目光，至少你可以去4S店尝试一下它们，这样你才能对新一代三缸机的性能有一个更加客观的认知。