近日，全球发动机权威评选——2018国际发动机大奖颁布，在获奖的9款发动机中，三缸发动机占据了三席。在1.0L以下、1.0—1.4L、1.4—1.8L三个组别的评比中，三缸机全面称霸。从技术结构、动力输出、能耗表现来看，三缸机实力“碾压”四缸机。随着技术的快速发展，消费者对三缸发动机的偏见终被“打脸”。
抖动，三缸机不背锅
发动机的振动主要来自于工作时产生的惯性力和惯性力距。四缸机和三缸机一样，也有天生不足。四缸机存在二阶往复的惯性力，加上早期四缸机技术不成熟，导致抖动明显，噪音偏大。早先，车企普遍在缸体内加置两根平衡轴来化解抖动，现在发动机技术已经可以完全解决这类问题，所以四缸机可以与六缸发动机水平相当，三缸机也可以与四缸机相媲美。
说得细一点，三缸机由于结构对称，在旋转、一阶往复和二阶往复过程中的惯性力是可以自然平衡掉的，但产生的惯性力矩无法自然消除。与四缸机一样，三缸机的抖动同样可以优化。例如，一阶往复惯性力矩可以通过平衡轴来化解。值得一提的是，除了发动机本体层面的技术措施，还可以通过整车集成来进一步优化NVH（噪声、振动与声振粗糙度）。
“从六缸到四缸，再到三缸，不是NVH表现更差了，而是每一种结构都有自己的NVH表现形式和特点。抖动完全可以通过一些办法将它化解掉，并非无法解决。”上汽通用汽车泛亚汽车技术中心驱动系统执行副总监尹建民表示。
网上也流传这样的视频：有些人打开前车盖，观察到三缸机抖动很明显。实际上，眼见并不一定为实，因为有些平衡措施是我们看不到的，比如液压悬置就可以将抖动吸收掉，人们坐在驾驶舱里感觉不到明显抖动。
动力，不输于同级四缸机
动力差也是三缸机的一个“槽点”，尽管同等条件下三缸机动力不及四缸机，但实际表现又如何呢？我们以上汽通用汽车的全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机为例，该款发动机在别克英朗、阅朗以及GL6上都有搭载，共有1.0T和1.3T两个排量，二者皆为三缸结构。那么，与同级别四缸机对手相比，它的表现究竟如何呢？
从图表1中我们可以看出，2018款新英朗搭载的1.0T发动机最大功率为92kW，峰值扭矩为170Nm，升功率均超过92kW/L。相较于同级别1.5L左右的自然吸气发动机，性能皆处于领先地位，而且1.0T发动机也让2018款新英朗在油耗上的表现领先同级别对手。
高效节油，才是硬道理
市场上那么多小排量的三缸发动机，你是否也有疑问，为什么清一色是1.0T、1.2T、1.3T、1.5T？这些数字可不是拍脑袋决定的，而是源自可靠的理论依据。
发动机的油耗主要取决于两个要素。一是燃烧效率，这是最核心的，微小的提升就会有很明显的油耗变化。根据理论分析，单一气缸排量在0.33-0.5升之间，其燃烧效率最高，如果要做1.0T的四缸机，则单缸排量为0.25升，其燃烧效率低，并不高效。1.0T、1.2T、1.3T、1.5T的三缸机，其单缸排量正好在最优区间，也最省油。此外，车企还会考虑到产品系列化、模块化平台的建设。
二是摩擦功。发动机工作时会产生机械摩擦损失以及热损失，三缸和四缸相比，少一个气缸，摩擦功相应减少10%—15%，从而降低油耗。据了解，2018款新英朗的综合工况下百公里油耗分别低至5.8L/5.1L。以1.0T车型为例，其燃油经济性相比上一代1.5L自然吸气车型，综合工况下百公里油耗改善0.5-0.8L。
此外，三缸机还有一个天然优势：体积更小，更轻量化。对于作为一大趋势的混合动力车型来说，发动机的横向尺寸非常重要，四缸机太占空间，而三缸机小巧的体积也就更适合与混合动力模块组合。
对话
上海交通大学教授、汽车工程研究院院长徐敏，“中国心”十佳发动机评选KOL评委柳燕，上汽通用汽车泛亚汽车技术中心驱动系统执行副总监尹建民，关于三缸机，他们有话说。
Q1.为什么越来越多的厂家推出三缸机车型？
柳燕：首先，小排量化是车企应对日益严苛的环保法规，在优化和改善传统动力系统的油耗表现时，一条优选技术路径。比如到2020年，欧盟要求乘用车百公里油耗为3.8L，国内要求降低到5L/100km，面对这项要求，车企必须提前布局，以便在法规落地时占据主动。三缸机较之四缸机，体积更小，重量更轻，油耗更低，而动力输出并不差于四缸机；其次，技术的不断进步持续地改善着三缸机的不足；再次，三缸机平台比四缸机更适合混动系统，是可持续地实现节能环保达标的最佳解决方案之一。
Q2.切换三缸机车型，是为了减少成本吗？
徐敏：从研发投入来看，三缸机的成本要比四缸机贵得多。开发一款性能优良的三缸机，要解决抖动、噪音、动力不足等问题，对三缸机的优化也会更复杂，这就需要更高的技术水平和研发实力，对企业来说也是一种挑战。
尹建民：减少一个缸体的成本已经和解决三缸机问题的投入抵消了。实际上，三缸机的投入成本要更大，1.0T三缸机要比1.5L四缸机的成本高40%左右。认为三缸机低端，是车企为了减少成本而推出的看法是完全错误的。
Q3.如何解决三缸机抖动、噪音等先天缺陷？
尹建民：一方面，从发动机本体入手，研发解决先天不足的方法。上汽通用汽车推出的别克全新一代1.0T/1.3T Ecotec双喷射涡轮增压发动机，在发动机本体层面就采用了钟摆式双质量飞轮、无声平衡轴系统、独特的发动机内平衡策略、上下双层油底壳、超越交流发电机减振器（OAD）等12项措施。其中，OAD此前均应用在高档四缸机车型上，为了达到效果，可以说是“不惜血本”。
另一方面，整车集成的优化方案绝对不能忽视。我们十分注重发动机本体与整车集成共同攻关，通过液压悬置、低灵敏度车身、智能高效的怠速充电策略、业内先进的扭转优化策略、高性能声学包等8项整车集成措施来优化性能。
Q4.三缸机与四缸机的差距到底有多大？
尹建民：目前，同等排量的三缸机、四缸机已经消除了差距，而在小排量领域，三缸机还占有优势。上汽通用的全新一代1.0T/1.3T Ecotec双喷射涡轮增压发动机可为例证——其在各项性能指标上，包括全负荷加速噪声都全面优于竞品四缸机。
实际上，目前小排量三缸机与四缸机的差距仅在于人们的观念中，不少人的消费观念还停留在旧地，没有与技术的发展同步跟进。相信经过一段时间后，随着三缸机用户的不断增多和口碑传播，陈旧的认知会被事实推翻。
