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在目前的汽車市場(chǎng)中，許多汽車品牌都推出了三缸車款，面對(duì)環(huán)保政策的壓力以及消費(fèi)者對(duì)于燃油經(jīng)濟(jì)性的要求，還會(huì)有越來越多的廠家推出搭載三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的車款，2019年是三缸機(jī)大爆發(fā)的元年，小排量三缸發(fā)動(dòng)機(jī)在可預(yù)見的將來陣地會(huì)越來越大。

由于奇數(shù)缸先天的原因?qū)е氯装l(fā)動(dòng)機(jī)一階往復(fù)慣性力矩不平衡，反應(yīng)到實(shí)際駕乘體驗(yàn)上就是一個(gè)“抖”字，這也是為什么許多人提到“三缸”就談之色變的原因。當(dāng)下這個(gè)節(jié)骨眼“三缸”可以說是一種很難回避的發(fā)動(dòng)機(jī)形式。那么誰能率先將“三缸”的體驗(yàn)做上去，誰就有可能搶先抓住市場(chǎng)。而前幾天吉利汽車在寧波杭州灣吉利動(dòng)力研究院舉辦了一場(chǎng)“繽瑞200T 16萬公里發(fā)動(dòng)機(jī) 100小時(shí)瘋狂挑戰(zhàn)無底限”的活動(dòng)。

通過拆解+講解的形式展示吉利是如何打造一臺(tái)不抖的高效三缸發(fā)動(dòng)機(jī)。事實(shí)上當(dāng)著眾多媒體的眼睛拆解一臺(tái)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用的發(fā)動(dòng)機(jī)并不是一件容易的事，因?yàn)橹灰l(fā)動(dòng)機(jī)稍有瑕疵就有可能被媒體公之于眾。

此次技師拆解的這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過16萬公里道路試驗(yàn)，歷經(jīng)高熱、高寒、高原惡劣環(huán)境考驗(yàn)，隨后又在實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上經(jīng)過100小時(shí)的滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試。模擬的就是一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在普通車主手中使用8年后的狀態(tài)。我們從缸蓋開始逐步解析這臺(tái)不抖的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)。

拆解的這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為JLF-3G10TDB，缸蓋部分采用鋁合金澆筑，并且采用集成排氣歧管設(shè)計(jì)。當(dāng)下小排量3缸發(fā)動(dòng)機(jī)的誕生的用意就是為了“高效節(jié)能”，集成排氣歧管不僅能有效地利用排氣溫度幫助發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)暖機(jī)，并且對(duì)于排溫的控制也更有優(yōu)勢(shì)，對(duì)三元催化的正常工作也更為有利。

這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配了“大”與“小”2個(gè)節(jié)溫器，小節(jié)溫器控制小循環(huán)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟機(jī)時(shí)候把冷卻液控制在缸體內(nèi)循環(huán)，配合上集成式的排氣歧管這個(gè)熱源能夠迅速讓發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到合適的工作溫度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)再將冷卻液接入整個(gè)散熱系統(tǒng)的大循環(huán)中。

相比于傳統(tǒng)外置式的排氣芭蕉設(shè)計(jì)，集成式排氣歧管除了能夠讓排氣產(chǎn)生的廢熱得到有效的利用，還能縮短廢氣到達(dá)渦輪葉片的路徑，配合上來自蓋瑞特（Garrett）的小慣量渦輪，使得1.0L的排氣量引擎依然能夠迅速的吹動(dòng)渦輪，提供優(yōu)秀響應(yīng)能力。為了在保證響應(yīng)能力的前提下還能在2000轉(zhuǎn)時(shí)輸出205Nm峰值扭矩，這套渦輪的設(shè)計(jì)最高轉(zhuǎn)速達(dá)到了29萬轉(zhuǎn)/分鐘。

供油系統(tǒng)方面，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)采用了頂置缸內(nèi)直噴，從設(shè)計(jì)上避免了“濕壁”導(dǎo)致機(jī)油量增多的異常情況。大陸集團(tuán)為這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)提供了5孔噴油嘴，燃油噴射壓力能夠達(dá)到200Bar。由于這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)起始于7年前，相較于當(dāng)下最新款的發(fā)動(dòng)機(jī)所采用的350Bar有一定差距，但與工程師的交談中我們也了解到吉利將繼續(xù)研發(fā)第二代發(fā)動(dòng)機(jī)，相信屆時(shí)會(huì)使用更高壓力的噴油系統(tǒng)。

缸體部分采用鑄鐵材質(zhì)，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工程師介紹相較于鋁合金材質(zhì)，鑄鐵缸體在震動(dòng)吸收方面更有優(yōu)勢(shì)。這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)采用了3mm薄缸壁的設(shè)計(jì)方案，外加之三缸機(jī)的缸體通常能夠在軸向長(zhǎng)度上縮減相比四缸機(jī)縮減50mm以上，因此得益于三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的體積優(yōu)勢(shì)，鑄鐵缸體在重量上依然得到了較好的控制。

在NVH管理的部分，在研發(fā)上吉利先將發(fā)動(dòng)機(jī)置于半消實(shí)驗(yàn)室中，通過符合SAE（國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)）規(guī)范的麥克風(fēng)陣列對(duì)于整套動(dòng)力系統(tǒng)的噪音源進(jìn)行定向，隨后對(duì)于發(fā)出噪音的部位進(jìn)行解析，針對(duì)噪音源頭進(jìn)行改進(jìn)。

首先是針對(duì)于皮帶與齒輪的靜音設(shè)計(jì)，為了減小齒輪與皮帶的在傳動(dòng)時(shí)發(fā)出的噪音，吉利在齒輪的牙槽間使用了復(fù)合材料，使用正時(shí)皮帶代替正時(shí)鏈條，力求將齒輪與皮帶在運(yùn)作時(shí)的噪音進(jìn)一步降低。

“三缸”振動(dòng)的抑制部分吉利引入了“平衡軸”，平衡軸一端擁有齒輪與曲軸端齒輪相結(jié)合，通過運(yùn)動(dòng)相位與振動(dòng)相反的設(shè)計(jì)來平衡發(fā)動(dòng)機(jī)的一階慣力，整個(gè)平衡軸總成安裝在車輛底部的油底殼中。當(dāng)前市面上有不少三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，但并非每一臺(tái)都加入了平衡軸。

除了對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)本身的NVH的抑制，如何減少振動(dòng)對(duì)于車身的影響同樣重要。在繽瑞這臺(tái)橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的前驅(qū)車型上，吉利采用了相對(duì)傳統(tǒng)的3點(diǎn)式懸置。但在左右2個(gè)懸置上均使用了液壓襯套，相較于傳統(tǒng)車型僅在右側(cè)使用液壓襯套的做法，顯然雙液壓懸置的隔振效果更優(yōu)秀。

為了通過直觀的方法演示這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)秀的NVH性能，吉利工程師設(shè)計(jì)了一個(gè)“立硬幣”的測(cè)試。整個(gè)測(cè)試過程中，無論是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)亦或是怠速時(shí)拉升轉(zhuǎn)速，硬幣均未倒下。盡管這是在發(fā)動(dòng)機(jī)空載狀態(tài)下的試驗(yàn)，但也反應(yīng)出了空載狀態(tài)下吉利這臺(tái)1.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH性能，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工程師介紹，他們所測(cè)得的繽瑞座艙內(nèi)座椅滑軌處每秒振動(dòng)產(chǎn)生的位移僅有0.35mm。

在實(shí)際的試駕環(huán)節(jié)中，搭載1.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的繽瑞在乘坐4人的負(fù)載下座艙內(nèi)依然感受不到機(jī)艙內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。嘗試在20km/h的速度中進(jìn)行急加速，渦輪建立正壓的速度與許多更大排量的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎沒有差異，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)在中段的發(fā)力相較于普通2.0L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)更為迅猛。

由于奇數(shù)缸先天的原因?qū)е氯装l(fā)動(dòng)機(jī)一階往復(fù)慣性力矩不平衡，這是“三缸”的先天缺陷，相信即便是牛頓他老人家在世也無法洗地。但如今的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)與20 -30年前已經(jīng)有了翻天覆地的變化，無論是整體零部件加工的精度還是在材料學(xué)方面的突破。而整體汽車產(chǎn)業(yè)環(huán)境的變化也讓“三缸”擔(dān)負(fù)起了更重要的使命，“三缸”有理由變得更好，而吉利率先邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

繽瑞上搭載的這款1.0T發(fā)動(dòng)機(jī)是吉利iNTEC技術(shù)品牌旗下一款全新產(chǎn)品，是吉利自主研發(fā)的首款1.0TD發(fā)動(dòng)機(jī)，通過發(fā)動(dòng)機(jī)拆解可以看到這并非是一臺(tái)一味追求“廉價(jià)”產(chǎn)品，無論是國(guó)際知名供應(yīng)商零部件的使用，還是在NVH抑制方面的設(shè)計(jì)都體現(xiàn)出吉利的用心。早在2010年吉利就提出了“技術(shù)吉利”戰(zhàn)略，而這臺(tái)1.0TD發(fā)動(dòng)機(jī)就是“技術(shù)吉利”戰(zhàn)略的一個(gè)縮影。