同時(shí)，以三缸為代表的發(fā)動(dòng)機(jī)“小型化”“合理精簡(jiǎn)”成為內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的新趨勢(shì)。“三缸發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)已經(jīng)成熟，預(yù)計(jì)2025年三缸機(jī)市場(chǎng)份額將增至30%。”資深發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)專家、中國(guó)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)專家委員會(huì)委員賀燕銘在此前舉辦的首屆小排量發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展高峰論壇上表示，小排量增壓將成為主流，是來自業(yè)界的普遍共識(shí)。
上汽通用汽車泛亞汽車技術(shù)中心發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及架構(gòu)技術(shù)總監(jiān)王立新也認(rèn)為：“經(jīng)過理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)于目前中國(guó)市場(chǎng)1.0L~1.5L主流排量，單缸排量0.33L~0.5L的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，是最佳選擇。”
目前，三缸機(jī)陣營(yíng)在不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品布局從小型車、中型車到中大型車，從轎車、SUV到MPV，從豪華品牌、合資品牌到自主品牌，覆蓋各大主流細(xì)分市場(chǎng)。
市場(chǎng)發(fā)展的必然選擇
節(jié)能減排”是汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，也是消費(fèi)者在選車、用車時(shí)日益成熟理性的需求。
汽車安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，清華大學(xué)汽車工程系教授宋健就曾公開表示：“發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)進(jìn)步促使了小排量化趨勢(shì)，而中國(guó)市場(chǎng)的節(jié)能與環(huán)保政策則進(jìn)一步推動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的小排量化，更重要的是，在未來的汽車全面電動(dòng)化歷程需要發(fā)動(dòng)機(jī)全面小排量化。”
此外，全球范圍內(nèi)日趨嚴(yán)苛的排放法規(guī)鼓勵(lì)車企加大對(duì)小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)投入與技術(shù)革新，而不是停留在沿用已有技術(shù)上裹足不前。技術(shù)的進(jìn)步使發(fā)動(dòng)機(jī)小型化成為可行。增壓小型化、單缸效率提升、摩擦功改善、輕量化技術(shù)、尺寸緊湊優(yōu)化等先進(jìn)技術(shù)的不斷突破，使1.0L～1.5L小排量發(fā)動(dòng)機(jī)下，“3>4”成為現(xiàn)實(shí)。
中國(guó)汽車流通協(xié)會(huì)專家委員會(huì)專家、中國(guó)汽車服務(wù)產(chǎn)業(yè)研究中心顧問指導(dǎo)委員會(huì)顧問顏景輝表示：“國(guó)家所出臺(tái)的4階段燃油限制指標(biāo)政策以及‘雙積分’等政策都是在引導(dǎo)節(jié)能減排落到實(shí)處。在節(jié)能環(huán)保大背景下，車企都積極發(fā)展小排量車，這是一種發(fā)展趨勢(shì)。”
據(jù)了解，歐洲市場(chǎng)，BMW、Audi、VW、Toyota、Ford等20多個(gè)品牌都已推出三缸車；北美市場(chǎng)，除Ford、Nissan在售三缸車外，未來5年BMW、Volvo、Toyota等車企也將推出三缸車；日本市場(chǎng)，搭載三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的K-Car“大行其道”。
中國(guó)市場(chǎng)，隨著通用、寶馬、福特、標(biāo)致雪鐵龍等跨國(guó)車企巨頭圍繞三缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行密集布局，上汽、吉利、長(zhǎng)安等越來越多的中國(guó)自主品牌也紛紛加入了三缸發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的陣營(yíng)。目前，國(guó)內(nèi)在售三缸車品牌已超過20個(gè)，并且，各大車企都在增加三缸發(fā)動(dòng)機(jī)車型的投放速度與力度，根據(jù)IHS預(yù)測(cè)，未來5年，國(guó)內(nèi)銷售三缸車的汽車品牌預(yù)計(jì)超過60個(gè)，覆蓋BMW、Volvo、Volkswagen、Audi、Toyota等幾乎所有主流汽車品牌。
同時(shí)，三缸機(jī)的發(fā)展也受到了市場(chǎng)的認(rèn)可。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2017年，僅西歐市場(chǎng)三缸車全年銷量超過200萬輛。根據(jù)IHS預(yù)測(cè)，2019年后，歐洲/中國(guó)市場(chǎng)三缸機(jī)年銷量預(yù)計(jì)均將超過300萬輛；到2025年三缸車預(yù)計(jì)保有量：歐洲3000萬輛、北美400萬輛、中國(guó)5000萬輛。
如今的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，已然進(jìn)入了成熟期。例如，上汽通用的新一代Ecotec1.3T/1.0T雙噴射渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，采用了單缸燃燒最優(yōu)設(shè)計(jì)，雖然排量變小了，但是動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性卻有了提高。
更重要的是，針對(duì)三缸發(fā)動(dòng)機(jī)先天物理結(jié)構(gòu)帶來不平衡性，所產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音問題，上汽通用新一代Ecotec1.3T/1.0T雙噴射渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)用靜音減振技術(shù)手段，通過精密結(jié)構(gòu)和先進(jìn)的整體聲學(xué)設(shè)計(jì)、優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)等方式，降低了空氣流動(dòng)噪音和結(jié)構(gòu)噪音，完全不遜上一代的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的靜音水準(zhǔn)。
上汽通用堅(jiān)定布局決心
隨著市場(chǎng)的發(fā)展與變革，小排量無疑是汽車傳統(tǒng)動(dòng)力的未來方向，而當(dāng)前主流企業(yè)對(duì)小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)，又幾乎都瞄準(zhǔn)了三缸機(jī)。其實(shí)，三缸機(jī)也是有一定范圍的，不是所有的排量都能做三缸機(jī)。
據(jù)上汽通用方面介紹，在滿足整機(jī)性能需求的前提下，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的提升，是內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)工作者追求的目標(biāo)，而單缸排量對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)性能和油耗的平衡尤為關(guān)鍵。對(duì)于目前中國(guó)市場(chǎng)1.0L～1.5L主流排量，選擇單缸排量0.33L～0.5L的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，是最佳選擇。
而且，三缸機(jī)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，沒有四缸機(jī)固有的排氣干擾，所以渦輪遲滯更小，還有更好的低轉(zhuǎn)扭矩。特別是三缸機(jī)在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上具備摩擦功優(yōu)勢(shì)，以上汽通用的新一代Ecotec雙噴射系列發(fā)動(dòng)機(jī)為例，在摩擦功損失方面，三缸機(jī)比四缸機(jī)降低10%～15%。
值得注意的是，過去消費(fèi)者對(duì)三缸機(jī)的主要擔(dān)憂在于NVH的控制。三缸機(jī)與四缸機(jī)在NVH上主要差異，一方面是慣性不平衡性，主要體現(xiàn)在一階往復(fù)慣性力矩上，另一方面是720度點(diǎn)火缸數(shù)從4缸變?yōu)?缸后的扭矩波動(dòng)差異導(dǎo)致了轉(zhuǎn)速波動(dòng)差異。
不過，Ecotec系列發(fā)動(dòng)機(jī)提供了系統(tǒng)性的解決方案來加以應(yīng)對(duì)。其中，對(duì)于一階不平衡力矩方面，Ecotec 系列發(fā)動(dòng)機(jī)一方面采用輕量化結(jié)構(gòu)和高性能材料的應(yīng)用降低了基礎(chǔ)不平衡量，同時(shí)進(jìn)行了多種整機(jī)平衡方案與整機(jī)匹配的選型，匹配出整車振動(dòng)最優(yōu)的組合；另一方面，引入了帶減振橡膠齒輪的平衡軸系統(tǒng)。而在轉(zhuǎn)速波動(dòng)方面，僅帶鐘擺式的雙質(zhì)量飛輪就帶來了40%以上的轉(zhuǎn)速波動(dòng)降低，Ecotec系列發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了充分的優(yōu)化。
此外，上汽通用汽車別克品牌在去年10月上市的新英朗、閱朗以及GL6上，全面搭載通用汽車基于全新架構(gòu)開發(fā)的全新一代1.0T/1.3T Ecotec雙噴射渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，可以說是目前國(guó)內(nèi)對(duì)于三缸技術(shù)布局最堅(jiān)決的主流合資品牌。
具體來說，別克全新一代1.0T/1.3T雙噴射渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新應(yīng)用了12項(xiàng)靜音減振核心技術(shù)和8項(xiàng)整車靜音NVH技術(shù)。這20項(xiàng)綜合發(fā)動(dòng)機(jī)和整車靜音技術(shù)的系統(tǒng)性解決方案，為Ecotec系列三缸機(jī)在各種工況下安靜平順運(yùn)轉(zhuǎn)方面的突破提供了關(guān)鍵性的技術(shù)基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)Ecotec系列三缸機(jī)及其匹配的整車振動(dòng)和噪音表現(xiàn)達(dá)到甚至部分超越市場(chǎng)主流四缸機(jī)，全負(fù)荷加速噪音全面優(yōu)于四缸表現(xiàn)。NVH表現(xiàn)正為消費(fèi)者選擇和評(píng)價(jià)別克Ecotec系列三缸機(jī)車型的重要的魅力質(zhì)量之一。
上汽通用汽車泛亞汽車技術(shù)中心驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行副總監(jiān)尹建民在此前舉辦的汽車動(dòng)力發(fā)展趨勢(shì)高峰論壇上也坦言：“當(dāng)前這種小排量發(fā)動(dòng)機(jī)熱潮將會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸加溫，最終將為中國(guó)汽車市場(chǎng)帶來改變，上汽通用汽車也將把握機(jī)遇，不懈努力，為整個(gè)行業(yè)和市場(chǎng)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。”
“上汽通用新發(fā)布的Ecotec系列發(fā)動(dòng)機(jī)，既滿足了客戶的駕駛樂趣，還承擔(dān)了節(jié)能減排的社會(huì)責(zé)任。”王立新透露道，在務(wù)實(shí)中不斷突破的上汽通用，已經(jīng)制定了清晰的48V和HEV/PHEV的發(fā)展規(guī)劃，這些技術(shù)配置可以使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力和節(jié)油性能進(jìn)一步提升。全新一代高性能三缸發(fā)動(dòng)機(jī)將成為全面踐行上汽通用“綠動(dòng)未來”戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)。
