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汽車排放的國五標準才剛剛推行兩年，號稱“史上最嚴”的國六標準就快要來了。如此快速的法規(guī)迭代也表明了國家在推進“節(jié)能減排”方面的決心。在這一政策導向下，汽車發(fā)動機勢必也會面臨新一輪的迭代升級。排量更小，效率更高的發(fā)動機也自然成了各大廠家的研發(fā)重點，其中三缸發(fā)動機就是一個典型的案例。

小型化/3缸是發(fā)動機趨勢

對于汽車廠商而言，發(fā)展新能源無疑是應對日益嚴苛的排放法規(guī)最直接的方法，甚至有可能一勞永逸，但是馬上舍棄掉傳統(tǒng)動力顯然是不現(xiàn)實的。這一方面是由于電池技術的瓶頸，新能源車目前在續(xù)航上很難有大的突破，廠家也意識到在未來相當長的一段時間里，燃油發(fā)動機依然是市場的主體；另一方面是消費者適應性的問題，就好像你吃了幾十年的大米，突然有一天只有面食擺在你面前，你一定會難以接受。所以目前大部分傳統(tǒng)汽車廠家是“兩條腿”同時邁進，即堅持改進和完善傳統(tǒng)動力，同時積極開發(fā)新能源技術。

其實只要稍微翻看一下近10年的汽車發(fā)展史，就不難發(fā)現(xiàn)汽車發(fā)動機在“小型化”方面的明顯發(fā)展趨勢?？梢哉f上到F1賽場，下到民用車市場都在朝著這個方向發(fā)展。發(fā)動機小型化除了體現(xiàn)在排量的縮小外，氣缸的數(shù)量也在往下減，從八缸、六缸到四缸，再到如今的三缸。所以三缸的出現(xiàn)并不是偶然，而是發(fā)動機發(fā)展的必經(jīng)之路。通用汽車同樣也經(jīng)歷了上述的發(fā)展歷程，雪佛蘭沃蘭多上搭載的Ecotec 1..3T發(fā)動機就是一款集合了通用最新技術于一身的三缸發(fā)動機。

三缸的技術難度比四缸更高

對于汽車廠家而言，要是單純的降低發(fā)動機排量而不去管發(fā)動機性能問題，這是比較容易辦到的，只要縮小氣缸容積即可。但是這種“倒退”的做法既無法吸引消費者，也沒法對市場觀念起到一個正確的引導作用。所以至少性能不縮水是發(fā)動機排量減小的前提，當然其技術要求必然會越來越高，這就好比你想要馬兒吃得少，但是還要它跑得夠快。

沃蘭多三缸 1.3T 發(fā)動機與上一代機型對比

如今已經(jīng)有很多技術去彌補發(fā)動機排量降低后的動力損失，比如渦輪增壓技術，更精準的燃油控制等等，無非就是進一步壓榨發(fā)動機的潛力。但是在三缸發(fā)動機上，你還需要去考慮震動和噪音的問題，所以一款成熟的三缸發(fā)動機往往要比四缸發(fā)動機的技術含量更高。事實上，沃蘭多身上的這款Ecotec 1..3T三缸發(fā)動機已經(jīng)在性能上完成了對上一代四缸車型的超越，而且與目前主流的三缸發(fā)動機相比，它在數(shù)據(jù)上也要明顯占優(yōu)。

基于單缸最優(yōu)理念打造，實現(xiàn)高動力低油耗

采用三缸是分析驗證的結果：

沃蘭多的這款發(fā)動機之所以能有如此大的提升，完全得益于其“單缸最優(yōu)”的設計理念。而且這款發(fā)動機也并不是為了三缸而采用三缸設計的，它之所以采用三缸而不是四缸也是基于“單缸最優(yōu)”的設計理念而來的。

一般而言，在滿足整機性能需求的前提下，發(fā)動機熱效率的提升，是內(nèi)燃機設計工作者追求的目標，而單缸排量對于發(fā)動機性能和油耗的平衡尤為關鍵。過小的單缸排量使得燃燒室面容比增大，導致熱損失加大，發(fā)動機熱效率明顯降低。過大的單缸排量使得火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x加長，容易引發(fā)爆震，導致發(fā)動機熱效率無明顯改進甚至下降。

對于目前中國市場1.0 – 1.5L主流排量，選擇單缸排量0.33-0.5L的三缸發(fā)動機，是最佳選擇。以下圖為例，在相同功率條件下，1.0L/1.3L三缸要比1.0L/1.3L四缸在燃油改進比上更加出色。這也是沃蘭多的1.3T發(fā)動機采用三缸設計的原因之一。

除了單缸排量最優(yōu)外，沃蘭多的1.3T三缸發(fā)動機在單缸結構和單缸燃燒效率上也遵循了“最優(yōu)化”進行打造。在氣缸的設計上，通用開發(fā)了新型的魚腹型高滾流氣道，以及平面擠氣燃燒室，目的是為了提高瑞流強度，加快燃燒速度，讓燃料能夠充分的與空氣混合。而在活塞環(huán)以及氣缸內(nèi)壁材料方面，這款發(fā)動機采用了低摩擦涂層技術，使得耐磨性提升的同時，摩擦損失與上代四缸發(fā)動機相比更是減少了10-15%。

除了摩擦損失降低，三缸機還有另一個典型優(yōu)勢，是沒有了四缸機的排氣干擾現(xiàn)象。三缸機240度的點火間隔可以避開排氣干擾，最大程度地利用排氣脈沖能量，進而實現(xiàn)更高的低速性能和更快的渦輪響應。由下圖可以看到，Ecotec系列發(fā)動機的瞬態(tài)扭矩響應大幅提升，相比四缸機改善30%。

而在提升燃燒效率上，通用同樣在這款發(fā)動機上運用了很多先進的技術。比如DPI雙噴射燃燒系統(tǒng)，就是全球首次應用在增壓發(fā)動機上，以及行業(yè)領先的電動放氣閥、超低慣量渦輪增壓器和全程可變氣門正時等技術等都在這款發(fā)動機上出現(xiàn)。正是這些技術的加持使得這款發(fā)動機達成了“小排量大功率”的設計目標，而且燃油消耗率指標也實現(xiàn)了同級領先。

出色的NVH（噪音震動）控制

在以往大部分人比較擔心三缸機在噪音震動方面的問題，而造成三缸機與四缸機這一差異的原因主要體現(xiàn)在一階往復慣性力矩和扭矩轉速波動上。對于一階不平衡力矩，Ecotec 系列發(fā)動機一方面采用輕量化結構和高性能材料降低了基礎不平衡量，同時進行了多種整機平衡方案匹配出整車振動最優(yōu)的組合。并且，通過引入了帶減震橡膠齒輪的平衡軸系統(tǒng)，結合發(fā)動機和整車的優(yōu)化，整車駕駛艙關鍵測點測試結果顯示，Ecotec系列發(fā)動機的振動表現(xiàn)達到甚至部分超越了四缸機水平。

整機運用12項靜音技術

理念落地：行駛質感超過四缸機

再先進的理念也需要去實際驗證，在駕駛沃蘭多超過一周的時間里，我走過城市擁堵路段、高速路段、山路甚至是非鋪裝路面，這也給了我實際感受這款發(fā)動機的機會。這期間，沃蘭多的這款發(fā)動機確實讓我對三缸發(fā)動機大為改觀。首先是NVH方面，它正的做到了媲美四缸機的水準，不管是怠速還是急加速情況下，你都無法分辨出這是一臺三缸車型，這真的是很大的進步；另外一個是它在動力上的表現(xiàn)，它的低扭很強，而且中段加速足夠給力，急加速甚至能給你不錯的推背感，所以它的動力也完全遠超夠用的水準。

結語：在以往的民間觀念中，大家評判一款發(fā)動機的好壞，往往用氣缸數(shù)來定勝負。比如我的六缸就是要比你的四缸高級，在他們的印象中，氣缸數(shù)越多往往意味著更高的技術含量。這個定理要放在過去似乎成立，但是你今天再說出這種話可能就有點不妥了。就拿沃蘭多身上的這臺1.3T三缸發(fā)動機來說，它的技術含量其實已經(jīng)遠遠超過了大部分四缸機型了，而且其實際的性能體現(xiàn)也證明了“缸數(shù)少未必就弱”。我們也有理由相信未來三缸機會逐漸成為主流，四缸機成為絕唱也說不定！