3>4?這是個(gè)數學(xué)悖論。但是在當今的發(fā)動(dòng)機技術(shù)領(lǐng)域,卻正在成為現實(shí)。減缸并不簡(jiǎn)單,這是節能減排的政策導向所帶來(lái)的必然趨勢。在新能源步步緊逼的大勢之下,留給發(fā)動(dòng)機的舞臺越來(lái)越小,這就要求它有限的每一缸都要硬。
缸數是一個(gè)調皮的孩子:有時(shí)候跟技術(shù)正相關(guān),有時(shí)候負相關(guān)
1886年奔馳將內燃機安裝在馬車(chē)上,做成了第一輛燃油汽車(chē)。所謂內燃機,就是在氣缸內燃燒的發(fā)動(dòng)機。
從汽車(chē)誕生之日起,它的內燃機氣缸數量就一直在變化。在發(fā)展初期,隨著(zhù)技術(shù)的日趨完善,越是高端,越是高品質(zhì)的缸數越多。其中涉及發(fā)動(dòng)機技術(shù)的術(shù)語(yǔ)很多,但是可以簡(jiǎn)單將其概況為:缸數越多,輸出動(dòng)力越強;足夠多(6缸以上)缸之后,采用V型、W型結構,可以將單缸的震動(dòng)相互抵消部分,所以更為穩定,NVH性能更佳。
下載APP,領(lǐng)雙11津貼
所以我們看到了12缸的豪車(chē)勞斯萊斯,16缸的布加迪超跑。


但是在最近十幾年,形勢發(fā)生了根本性的變化。從某個(gè)角度來(lái)說(shuō),21世紀的發(fā)動(dòng)機技術(shù)史,就是一部發(fā)動(dòng)機缸數不斷減少的歷史(12缸-8缸-6缸-4缸-3缸)。豪華品牌方面,沃爾沃最新一款XC90帶頭將大尺寸SUV的主流動(dòng)力從6缸、8缸變成了4缸;隨后跟上的還有寶馬的旗艦全新7系,2.0T在剛推出的時(shí)候讓人一片唏噓,但隨著(zhù)奔馳、奧迪等伙伴的遙相呼應,豪車(chē)市場(chǎng)已經(jīng)接受了四缸機。

另一方面,三十萬(wàn)以下的家用車(chē)市場(chǎng),2.5升V6的日產(chǎn)、英菲尼迪離我們并不遙遠,但是已經(jīng)越來(lái)越多的車(chē)廠(chǎng)引進(jìn)了三缸機,最早是通用、福特、標致,緊接著(zhù)是寶馬。相信假以時(shí)日,三缸機全面占領(lǐng)家用車(chē)市場(chǎng)不是夢(mèng)。


為什么會(huì )這樣?
壓榨單缸效率:每缸都要硬
從汽車(chē)技術(shù)發(fā)展史不難發(fā)現,代表技術(shù)進(jìn)步的標志不是缸數,而是整體性能以及單缸效率。說(shuō)人話(huà)就是:舞臺有限,每一缸都要硬。如今的三缸機,和上世紀國內常見(jiàn)的夏利、面包車(chē)等所采用的三缸機已經(jīng)有著(zhù)脫胎換骨的變化。當時(shí)是純粹為了降低成本,如今動(dòng)力已并不簡(jiǎn)單。

汽車(chē)安全與節能?chē)抑攸c(diǎn)實(shí)驗室副主任、清華大學(xué)二級教授宋健認為:從上個(gè)世紀八十年代開(kāi)始的發(fā)動(dòng)機電控化導致發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性、節能與排放性能有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步。發(fā)動(dòng)機的附件系統(包括進(jìn)氣系,燃油供給系,潤滑系,冷卻系,排氣系,啟動(dòng)/發(fā)電,電控系統)均發(fā)生了重要改變。這就導致發(fā)動(dòng)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(chē)的輕量化要求發(fā)動(dòng)機降低重量,從而降低排量,而汽車(chē)的節能與環(huán)保同樣要求發(fā)動(dòng)機降低排量。典型的混合動(dòng)力系統由發(fā)動(dòng)機、電機、動(dòng)力耦合裝置和整車(chē)控制器等組成,由于整車(chē)是由發(fā)動(dòng)機與電機共同驅動(dòng)的,因此對發(fā)動(dòng)機的功率需求下降導致發(fā)動(dòng)機排量下降。

上汽通用汽車(chē)泛亞汽車(chē)技術(shù)中心發(fā)動(dòng)機燃燒及架構技術(shù)總監王立新認為:對于目前中國市場(chǎng)1.0 – 1.5L主流排量,單缸排量0.33-0.5L的三缸發(fā)動(dòng)機,是最佳選擇。

政策法規是無(wú)形的指揮棒:指向哪里,廠(chǎng)商的技術(shù)發(fā)展就往那里突飛猛進(jìn)
進(jìn)入21世紀以來(lái),各國政府對于汽車(chē)油耗、排放法規要求、新能源以及稅收激勵政策,都是動(dòng)力總成發(fā)展趨勢的主要影響因素。
油耗法規要求將驅動(dòng)發(fā)動(dòng)機小型化以及新能源汽車(chē)的發(fā)展,整車(chē)廠(chǎng)同時(shí)需要關(guān)注高能耗車(chē)和重型車(chē)輛燃油經(jīng)濟性的改善。

排放方面,國6排放法規要求多種污染物的顯著(zhù)降低。這就需要需要采用多種控制排放的手段,如:OBD升級、ORVR、改善催化劑、燃油噴射以及優(yōu)化燃燒室結構等。

新能源汽車(chē)積分政策則鼓勵整車(chē)廠(chǎng)商增大新能源汽車(chē)的產(chǎn)量,提高其市場(chǎng)供應量。各大車(chē)廠(chǎng)需要改進(jìn)BEV及PHEV技術(shù)的性能及成本。

最后,隨著(zhù)新能源汽車(chē)補貼政策的逐步取消,各大車(chē)廠(chǎng)需要降低新能源汽車(chē)的成本,同時(shí)提升48V、HEV等技術(shù)的應用。與此同時(shí),以排量為基礎的消費稅則使小排量發(fā)動(dòng)機更具成本優(yōu)勢。

不容小覷的1.0 T
事實(shí)上,小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機正以比肩甚至超越4缸甚至6缸發(fā)動(dòng)機的性能、經(jīng)濟性、NVH及可靠性。另一方面,在新能源化道路上,三缸小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機將是未來(lái)結合48V、HEV、PHEV長(cháng)期過(guò)渡階段的最佳動(dòng)力形式。

基于羅蘭貝格的最新研究,發(fā)現盡管電動(dòng)化是動(dòng)力驅動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域的未來(lái)主流發(fā)展方向,但電動(dòng)化是一個(gè)漫長(cháng)而循序漸進(jìn)的過(guò)程。在中短期,小排量發(fā)動(dòng)機的使用仍是主流。

整體而言,直至2025年中國新能源汽車(chē)的比例預計占30%左右,內燃機(特別是小排量發(fā)動(dòng)機的使用)仍相對更為普遍。中國雖然會(huì )力推BEV,但預計到2025年,也僅有約15%能真正實(shí)現純電動(dòng)驅動(dòng),主要原因在于三電技術(shù)尚未取得革命性進(jìn)展,因而成本居高不下、補貼逐漸退坡、且充電設施尚在建設中。

不難發(fā)現,當下國內汽車(chē)市場(chǎng)上搭載三缸發(fā)動(dòng)機的量產(chǎn)車(chē)型已枚不勝舉,如福特新??怂古c嘉年華等搭載的1.0T三缸發(fā)動(dòng)機、東風(fēng)本田十代思域1.0T三缸發(fā)動(dòng)機,以及上汽通用別克英朗、GL6等車(chē)型搭載的1.0T/1.3T三缸發(fā)動(dòng)機等等。

這些三缸發(fā)動(dòng)機的個(gè)頭、排量雖小,但是技術(shù)含量卻絲毫不打折扣。以通用Ecotec系列三缸機為例,1.0T排量的它在單缸最優(yōu)化、靜音技術(shù)等方面都已經(jīng)領(lǐng)先于市面上的1.5升自然吸氣發(fā)動(dòng)機,而排量方面差別了50%之多。




基于此,資深發(fā)動(dòng)機技術(shù)專(zhuān)家、中國內燃機工業(yè)協(xié)會(huì )專(zhuān)家委員會(huì )成員賀燕銘表示:
隨著(zhù)NVH問(wèn)題的解決,且油耗變得越來(lái)越重要,3缸發(fā)動(dòng)機市場(chǎng)份額將會(huì )提高;
目前各大廠(chǎng)商未來(lái)戰略仍在制定中,預測2025年3缸/4缸機市場(chǎng)的比重有一定困難,但預計市場(chǎng)將會(huì )進(jìn)一步向3缸機轉移。

這是賀工在權衡三缸和四缸發(fā)動(dòng)機在各方面的表現結果

種種跡象表面,一旦節點(diǎn)來(lái)臨,三缸機或許不會(huì )再被我們提起,因為它已經(jīng)成為主流家用車(chē)的標配動(dòng)力。



