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汽车爱好者对于三缸发动机存在很多误解,比如:新科技,更节油,动力反馈好等等。然而这些定义只是车企的宣传文案而已,严格的定义这些文案实际都有虚假宣传的味道。第一批装备三缸机的汽车在上世纪八十年代普及,比如知名度很高的“大发面包车”(俗称黄面的),其次则是如奥拓等微型汽车。这些车有一个共同点:全数停产了,这是为什么呢?
三缸发动机的价值-降低制造成本
很多人认为三缸发动机会更节油,但决定耗油量大小的核心因素为排量和热效率(仅讨论发动机)。排量指发动机进气或排气流体体积的总量,进气量的大小决定了喷油量的高低,因为空燃比是固定的。在排量相同的前提下发动机有四组气缸,其概念则为混合油气均分为四份交替做功输出动力;而三缸机则是等分为三份做功,那么是不是三缸机输出的马力就会更大呢?答案显然是否定的,因为点火间隔角存在差异。
往复活塞式内燃机的曲轴旋转两周完成一次工作循环,也就是°。这种发动机的运行步骤为“进压爆排”四冲程,那么三组气缸的点火间隔角则为每°,有四组气缸的点火间隔角则为°。这一差异可理解为在相同的周期内以不同的次数输出相同的功率,理论上性能会在伯仲之间;然而如加速曲轴旋转质量的离心力、气体惯性力和往复惯性力的共用作用,似乎还是四缸发动机的机体运转动力损耗更低。
点火间隔角影响的不仅是动力损耗,同时对于机体运转的平稳性也有很大的影响。因为三缸机的三组气缸是交替点火做功,每组气缸运行时的动作完全不一致;也就是说运行时没有对称的气缸可以抵消活塞垂直往复运动时产生的惯性作用力,加上爆燃做功时的惯性力则会一组气缸做功时机体下沉一次。点火间隔°等于间隔的时间过长,也就等于机体下沉的程度过大,等待下一组气缸做功时“拉回”机体则等于机体的摇摆。
四缸发动机的运行特点完全不同,每一组活塞连杆在气缸内动作时,总会有一组对称的气缸做出相同的动作,这种运行状态能够一定程度抵消惯性作用力。同时点火间隔小了60度则等于以更短的时间交替做功,说白了就是一组气缸做功完毕后,另一组气缸等待的时间不会太长,机体摇摆到很弱的程度时就会被“拉回”而克服。所以四缸发动机的运行状态要平稳的多,运行中的振动小则噪音低。
总结:发动机的耗油量由排量和热效率决定,气缸的多少并不影响油耗,不过三缸发动机的冷启动燃烧充分性还是会差一些。至于运行的平稳状态是没有争议的,内燃机一定是缸数越多运行越平稳,比如直列五缸发动机的点火间隔角仅为°,交替做功的频率很高所以即使不同步也能做到平顺。
而三缸发动机之所以被冠以“节油”“高效”等定义,原因无非是减少一组气缸连带减少的活塞、连杆、火花塞、高压线圈等零部件可以大幅降低制造成本而已;在同价位同级车普遍使用四缸发动机的前提下,使用三缸发动机也是一种简配行为。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
责编:天和MCN
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