成本，沒錯，三缸發動機相比四缸發動機減少了壹整套的進排氣部件和活塞連桿結構，在成本上有相當大的優勢。同時，廠商選擇三缸還有第二個原因，就是目前實行的“雙積分政策”，迫使幾乎所有廠商在沈重的壓力下走上了三缸壹起的不歸路。
“雙積分政策”規定，2018至2020年乘用車平均百公裏油耗分別為6升、5.5升、5升。當年的正積分可以結轉，負積分可以通過關聯企業的正積分沖減為零或者從新能源汽車的正積分中扣除。
很多人可能會有疑問，三缸發動機能省油嗎？恐怕不是廠家的吧？妳放心，因為三缸機還有很多問題要跟妳解釋，但是三缸機確實更省油。
更省油的三缸發動機
為了理解三缸發動機可以節省燃油，我們需要找出影響汽車油耗的因素:
●空氣阻力:即風阻。對於壹輛車來說，其風阻系數(Cd值)是由車身設計決定的。風阻系數越低，相同速度下油耗越低，而速度越快，風阻越大，相對油耗越高。
●車輪滾動阻力:即輪胎阻力，與輪胎寬度、輪胎型號、溫度、天氣有關。
●整備質量:即車輛重量，這個很好理解。車重越大，油耗越高。
●車身系統內耗:這裏主要指變速箱和傳動系統產生的功率消耗。
●發動機熱效率:指發動機效率與消耗燃料總能量的比值，與發動機本身的技術有關。
汽車制造商和輪胎制造商在前三項任務中取得了可喜的突破，這是有目共睹的。采用輕量化鋁合金的中級車重量可以降低到1.5噸左右，經過優化風阻設計後Cd值壹般可以小於0.30。在各類輪胎中，為低滾動阻力經濟型輪胎預留了專門的壹欄。
降低車輛油耗，壹方面是滿足消費者對日常低成本的需求，另壹方面也是政策的不斷壓迫。凡是油耗可以偷換的地方，廠商都在做各種努力。現在廠家都用三缸發動機，這是現階段成本最低，效果最好的最優方案。
三缸發動機的排量壹般小於1.5L，但現在渦輪增壓技術已經成熟。在“工況穩定”的情況下，三缸渦輪增壓發動機的上升功率普遍超過80kW，未來甚至可以超過100kW，也就是說1.0T的小排量渦輪發動機的功率並不遜色於傳統的1.5L和6544。
三缸小排量發動機降低油耗的原理也很簡單，主要有以下幾個原因:
●排量小:在相同的轉數下，活塞環與氣缸內壁的摩擦力較小，降低了發動機的內摩擦。
●減少三缸運動副:與四缸發動機相比，三缸發動機減少了壹套曲柄連桿機構和活塞冷卻噴嘴，也減少了凸輪軸軸承、挺桿等運動副的摩擦功。
●體積減重:減重直接影響油耗，和車身減重壹樣；同時體積減小，發動機的氣缸散熱也會減少，有利於降低油耗。
這裏妳可能會問，既然減少缸數可以提高發動機的效率，為什麽不用單缸或者雙缸發動機呢？
妳真的以為汽車廠商不想嗎？相信我，如果條件允許，他們會去做，但是有兩個問題真的很難克服。首先是NVH。三缸發動機引入平衡軸等技術後，NVH性能依然差強人意，單缸和雙缸發動機在這方面更加致命。
其次，也是最重要的，單缸和雙缸不能很好的匹配渦輪增壓技術，因為單缸和雙缸發動機的排氣連續性不足。
發動機的壹個循環是720度，也就是轉兩圈。正常的排氣循環是180度。假設排氣門的開啟提前角為30度，關閉滯後角為30度，那麽這樣的排氣沖程大約為240度。這意味著單缸發動機有2/3的循環(720-240=480度)沒有排氣脈沖，而雙缸發動機有1/3的循環沒有排氣脈沖，這將導致渦輪壓力不足。三缸發動機沒有這個問題。240+240+240正好等於720度，排氣脈沖可以覆蓋整個發動機循環。即使排氣閥的開啟提前角和關閉滯後角沒有那麽大，也足以保證整個渦輪系統的運行。
四缸發動機匹配渦輪還是需要優化排氣歧管設計，避免排氣幹擾，而三缸發動機可以完美避免這個問題。
而且三缸渦輪增壓技術積累深厚。點火順序為1-5-3-6-2-4的V6雙渦輪增壓發動機被切掉壹半，其基本結構與三缸發動機如出壹轍，早已廣泛應用於各種中大型轎車和跑車。
正是因為三缸發動機技術門檻低，成本低，所以廠家為了降低油耗，滿足法規要求，對這種不完善的發動機結構趨之若鶩。但不可否認，三缸發動機存在嚴重問題。在下壹部分，我們將詳細解釋它。
三缸發動機的先天缺陷
在《傳奇》中，三缸發動機有各種缺點，振動大、噪音大、加速弱、壽命短等等。但某種程度上，我真的對三缸機“過敏”了。
三缸發動機的結構可以簡單的看成半V6發動機。正如我們在上壹部分所說，1.0T三缸渦輪增壓發動機的性能高於1.5L自然吸氣發動機。並且在發動機的驗證試驗中，三缸發動機和過去的四缸發動機、六缸發動機壹樣，都要經過耐久疲勞試驗和深度冷熱沖擊試驗，其標定性能需要在系統試驗後重新驗證。這些測試強度遠遠超過日常車輛的負荷，發動機質量完全不用擔心。
但由於結構問題，三缸發動機的抖動影響了車主的日常體驗。即使廠家對三缸發動機的抖動提供的優化比過去的四缸發動機多得多，但先天不足的三缸發動機真的很“抖”。
發動機之所以會振動，是因為在壹個發動機循環(曲軸轉兩圈)中，各缸中的運動副(活塞、曲軸、連桿)在不同的時間節點處於不同的工作狀態，系統的力和扭矩在任何時刻不平衡都會發生振動。從力學的角度來看，有四個因素需要分析:
低往復慣性力
●往復慣性矩
●離心慣性力
●離心慣性力矩
如果我開始寫公式，相信大家都會開始閉卷閱讀，那麽我們就來直觀的看壹下這個問題。
從圖中可以看出，在直列四缸發動機中，1缸和4缸相對，2缸和3缸相對，活塞的運動方向始終是兩次，相對位置相同，平衡了往復慣性力。往復慣性力作用在曲軸上的力矩也就像兩個同樣體重、同樣體型的人坐在蹺蹺板上，保持往復慣性力距離的平衡，直列六缸發動機也是如此。
但是三缸發動機的三組活塞的曲柄結構是120度排列，三活塞結構看起來不太平衡，但是我們通過計算可以知道，三缸發動機的往復慣性力是動態平衡的。而在曲軸上，三組運動副產生的往復慣性矩非常混亂，自身結構根本無法平衡。這些混沌力矩需要曲軸來承受，於是產生了不規則的扭轉振動。
要了解三缸發動機的振動有多嚴重，首先要普及壹點關於1，2，3的知識...發動機的n階振動。在發動機的振動優化階段，工程師會對發動機振動波進行采樣分析，然後通過傳統工程中的“傅裏葉變換”，將復雜的主振動波分解成不同頻率域的獨立振動。根據振動頻率的不同，這些周期性振動波可分為0階、2階...n階振動。
因為振動是由系統的結構不平衡引起的，無論是1階振動還是2階振動，都是周期性的。在工程試驗中發現，三缸發動機的主要振動來自沖擊強烈的1階振動，其比例接近80%，而二階振動的比例只有20%，三階以上的振動相比可以忽略。我們常見的直列四缸發動機沒有1振動，所以振動程度遠小於三缸發動機。
而且由於1階振動的頻率只有二階振動的壹半，振動傳遞的“沖動感”更強，而高頻振動感更密集，沖擊感更低。
雖然我們經常說直列六缸發動機和水平對置斜置發動機是完全平衡的，但是發動機真正工作的時候並沒有完美的平衡。由於氣缸內的燃燒沖擊，系統的總傾覆力矩不能完全抵消。只有增加缸數，平衡點火時間，才能把燃燒沖擊帶來的影響降到最低。
三缸發動機由於缸數少，在同樣的功率輸出下，壹次可以做更多的功，進壹步加劇了振動。由於這樣的先天缺陷，三缸發動機確實“抖”得更厲害了。
無法消除的抖動只能優化。
理論上，只要能確定振動的主要來源，就可以通過設計平衡軸、優化飛輪和曲軸的動平衡、設計偏心活塞來實現慣性平衡。很多四缸發動機也有相應的設計，但是完全平衡三缸發動機的振動特別困難，甚至沒有廠家會這麽做。
壹臺三缸發動機要完美解決振動問題，需要四組平衡軸裝置，不僅成本太高，而且失去了體積和重量上的優勢，更何況每根平衡軸的運動還會產生相應的摩擦阻力，最後四缸發動機的油耗優勢也會被耗盡。
所以三缸發動機的振動問題註定只能優化，而不能徹底解決。
好在汽車行業經過這麽多年的發展，已經積累了不少技術。目前市面上優秀的三缸發動機都拿出了不少值得學習的優化技術:
●平衡軸:通過轉軸的結構，與發動機同步工作，平衡壹個1階的周期性振動。當然，發動機通過設計多組平衡軸可以達到更好的平衡效果，但由於空間、成本等客觀原因，通常三缸發動機只設計壹根平衡軸來平衡1階振動。
●偏心飛輪/曲軸平衡塊:減少整個結構的偏心，消除離心慣性力，從而減少振動。
●腹內輕量化:通過輕量化的活塞連桿結構，減少不平衡慣性力，從而減少振動。
●偏心活塞:通過調整活塞的質心位置，可以平衡活塞運動中的不平衡問題。
●優化點火正時:通過調整氣缸的點火正時，在保證燃燒的情況下，減少不必要的振動。
但與缸內直噴、雙凸輪軸技術不同，這些技術並不能直接使用。所以即使市面上很多廠商都聲稱自己做了各種優化，但是發動機性能還是差強人意。技術升級需要大量的數據沈澱，系統優化也“牽壹發而動全身”。因為有太多不確定的“X因素”，所以對壹臺三缸發動機進行優化是非常困難的。
統計市場上各種類型三缸發動機的客戶投訴也可以發現壹個有趣的現象，即抖動問題的表現和抖動嚴重的轉速區間在不同品牌和車型之間有很大的差異，這也說明不能只用“三缸”來表征所有三缸發動機的性能。
三缸發動機的振動優化更像是底盤的調教，相當玄學，需要廠商深厚的技術沈澱和不計成本的嘗試。所以市面上確實有在我看來振動性能尚可的三缸發動機，但對於某些品牌的三缸發動機，我只能有所尊重，默默遠離。
那麽，三缸發動機有前途嗎？
通過上面長長的解釋，我們明白了三缸發動機為什麽會抖動，三缸發動機抖動優化的難點在哪裏。既然完全平衡三缸發動機本身幾乎不可能，妳可能要問了:三缸發動機有前途嗎？
對此，我的回答是肯定的。首先，市面上確實有壹些振動性能不錯的三缸車型。為了避免廣告嫌疑，具體車型就不討論了，但這部分“優質”三缸發動機的出現，足以證明三缸發動機在過了優化關後，振動問題遠非不堪。
當然，目前的客觀情況是，市面上大部分三缸發動機和車輛的NVH優化還有待提高。
車輛真正傳達給用戶層面的NVH性能包括車輛NVH的優化。廠商可以在無法完全解決三缸發動機振動的前提下，通過隔離發動機懸掛和整體振動來進壹步提升用戶體驗，而如果妳能接受三缸發動機和四缸發動機在振動方面的固有差距，也可以獲得更便宜的購車價格。
三缸引擎的別克
英朗(參數|圖片)車型經歷了壹段時間的銷量低迷，但最終在終端優惠變大後銷量迅速回升。上個月達到單車月銷3萬臺的水平，位列車型總銷量榜前5。
三缸寶馬車型也有類似情況。其B系列發動機的1.5T三缸目前在
X1(參數|圖片)。和其他品牌壹樣，人們普遍對三缸發動機的寶馬嗤之以鼻，但市場統計卻給出了完全不同的反饋。寶馬1系三廂車型85%的銷量來自1.5T三缸發動機。
同樣，寶馬入門級SUV x 1 80%的銷量來自其兩驅1.5T三缸發動機版本，即使是最受寶馬啟發的3系車型，三缸發動機的318車型也有月銷過千的優異表現。
簡單把這幾款三缸寶馬車型的銷量加起來就可以發現，三缸寶馬車型的月銷量穩定在1萬輛以上。壹個奢侈品牌尚且如此。對於壹些比較便宜的買菜車型，如果三缸發動機的優化能過，我的購車成本能大大降低，那麽買個優化好的三缸車型也不錯。
前面我們壹直強調三缸發動機除了省油之外還有體積小重量輕的優點。在結合新能源技術時，三缸發動機的使用更有利於整車輕量化和動力系統布局的優化。同時借助電機動力，可以完美避免三缸發動機的怠速抖動問題，最大限度發揮三缸發動機的優勢。
當然，盲目相信小排量省油是站不住腳的。小排量渦輪發動機在工信部的測試中確實有優勢，但是如果妳需要快速加速，燃燒條件的惡化會讓小馬拉大車的小排量三缸發動機更耗油。