由于環(huán)保法規(guī)和排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)苛，自2000年以來，小型化一直是汽油發(fā)動機(jī)的主流趨勢。小型化的過程伴隨著減排量、減缸等階段性進(jìn)展，早期體現(xiàn)為四缸機(jī)對六缸機(jī)的替代，近年來體現(xiàn)為三缸機(jī)對四缸機(jī)的替代。2019年中國政府提前施行國六減排標(biāo)準(zhǔn)，并計劃2020年進(jìn)一步推動第五階段燃油限值標(biāo)準(zhǔn)，我們已經(jīng)開始進(jìn)入三缸時代。

其實(shí)到三缸機(jī)的過渡遠(yuǎn)沒有八缸到六缸、甚至六缸到四缸那么順利，原因就是三缸機(jī)一直有著自己結(jié)構(gòu)上的缺陷，天生的抖動和噪音讓它生來就面臨不小的壓力。但隨著汽車發(fā)動機(jī)的不斷迭代升級，各個主機(jī)廠在研發(fā)三缸發(fā)動機(jī)的時候也是絞盡腦汁，各種技術(shù)眼花繚亂，市場已經(jīng)不乏優(yōu)秀的三缸機(jī)，獲得消費(fèi)者和業(yè)內(nèi)人士一直好評。

我們來盤點(diǎn)一下現(xiàn)在市面上主流的十大三缸機(jī)，看看他們使用了什么有代表性的技術(shù)。

通用Ecotec LI6

通用的Ecotec LI6 1.3T三缸渦輪增壓發(fā)動機(jī)是近兩年主推的小排量發(fā)動機(jī)，我們在別克英朗、威朗、GL6上已經(jīng)可以見到。這臺全新的小排量發(fā)動機(jī)傾注了通用不少心血，它重新設(shè)計了燃燒室，匹配了高滾流氣道、單缸雙噴燃燒系統(tǒng)、中置大角度可變正時技術(shù)和低慣量渦輪，目的就是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效燃燒。

其中雙噴射是通用在增壓發(fā)動機(jī)上首次采用的技術(shù)，而與以往雙噴射不同，通用放棄小排量常用的缸內(nèi)直噴，而將兩個噴油嘴均布置在進(jìn)氣道，一來避免了缸內(nèi)直噴容易產(chǎn)生積碳的弊病，也實(shí)現(xiàn)更廣的噴射覆蓋面積以及更高的燃油霧化率。

而在渦輪增壓器上，它采用了電動放氣閥+低慣量渦輪增壓技術(shù)。相比傳統(tǒng)氣動增壓器可以在不同工況下都更智能地控制放氣閥，不僅更加精確和快速地建立增壓壓力，而且可以降低小負(fù)荷泵氣損失，從而提升低扭表現(xiàn)，得到快速的增壓響應(yīng)。因此，這臺1.3T發(fā)動機(jī)功率達(dá)到了163馬力、峰值扭矩230Nm，不僅比大眾1.4T高出不少，甚至比寶馬的1.5T還有過之而無不及。

另外，這臺發(fā)動機(jī)使用了DLC涂層工藝，相比傳統(tǒng)的PVD涂層更加耐用，除了降低機(jī)油消耗，還可以提升靜音效果。而且發(fā)動機(jī)的飛輪相比傳統(tǒng)飛輪還增加了一個吸震器，可以通過反向離心擺動來減小發(fā)動機(jī)主動飛輪扭轉(zhuǎn)振動，所以更好地抑制了發(fā)動機(jī)的震動。所以，它對人們一直詬病三缸機(jī)的震動和噪音優(yōu)化起到了非常大的作用。

大眾1.0TSI

大眾新款1.0TSI發(fā)動機(jī)基于EA211平臺開發(fā)，基于大眾運(yùn)用最為廣泛的1.4T四缸機(jī)，除了少一個氣缸外，兩者活塞尺寸一致、共享零部件程度比較高。在發(fā)動機(jī)內(nèi)部使用了壓電式噴油器、高噴射壓力、全新設(shè)計的活塞，從結(jié)構(gòu)上對進(jìn)氣道、氣門室等部位進(jìn)行了重點(diǎn)改進(jìn)，而且使用了電子泄壓閥、集成中冷器式進(jìn)氣歧管、水冷式中冷器、缸蓋集成排氣歧管，缸內(nèi)直噴壓力為350 Bar。

另外，大眾革新性地引入了電子渦輪增壓器，消除機(jī)械渦輪遲滯。為了匹配電子增壓所需要的高電壓，大眾還增加了更高功率的發(fā)電機(jī)為電子渦輪提供穩(wěn)定的電流。因此，它可以從2000-3500rpm輸出200Nm的峰值扭矩，并在5000-5500rpm輸出最大114馬力，而且海外搭載1.0TSI發(fā)動機(jī)的Polo藍(lán)驅(qū)版百公里油耗僅為4.1升，同樣大大節(jié)省了燃油。Polo和桑塔納家族，以及更重要的第八代高爾夫?qū)⒂型氏却钶d全新的1.0TSI發(fā)動機(jī)，同樣斯柯達(dá)旗下的小型車也會使用。

寶馬B38

寶馬在2013年推出了旗下首款三缸渦輪增壓發(fā)動機(jī)B38 1.5T發(fā)動機(jī)，來取代年事已高的N13系列發(fā)動機(jī)來主打小排量市場，主要用于寶馬X1、1系三廂、2系旅行車等。而且作為操控和運(yùn)動方面的代表，寶馬敢于較早地使用三缸機(jī)，也說明B38身上有足夠的新技術(shù)儲備。

首先這在當(dāng)時開發(fā)之時是世界上首屈一指的模塊化發(fā)動機(jī)。模塊化平臺我們都已經(jīng)很熟悉了，發(fā)動機(jī)也是一樣，零件通用，這大大提高了原先一套模具只能生產(chǎn)一款發(fā)動機(jī)的傳統(tǒng)生產(chǎn)線的效率。寶馬在最新的B系列發(fā)動機(jī)中規(guī)定每一個氣缸均為0.5L的標(biāo)準(zhǔn)容積，總排量和缸數(shù)保持一致，比如B48就是2.0L的四氣缸，非常易于調(diào)整。

寶馬在B38上使用了第四代Valvetronic電子氣門，能夠?qū)崿F(xiàn)氣門無級電子調(diào)節(jié)，而且從豎立布置到橫向側(cè)面布置，簡化了缸蓋結(jié)構(gòu)，降低了發(fā)動機(jī)高度。另外，氣缸噴油嘴采用了中置的設(shè)計，避免側(cè)置的噴油嘴將燃油噴射到氣缸內(nèi)的側(cè)壁導(dǎo)致掛壁的現(xiàn)象。而且對噴油嘴的六個噴油孔孔徑的進(jìn)行了調(diào)整，進(jìn)氣一側(cè)的四個孔增加了10%的噴油量，而排氣一側(cè)的兩個孔減少20%的噴油量，從而使得燃油油霧與空氣的混合更高效。

所以，整個發(fā)動機(jī)的可以擁有1250-4300rpm的220Nm峰值扭矩輸出區(qū)間，使得動力響應(yīng)更快速，最大功率擁有136馬力。而且B38的渦輪增壓器使用了首創(chuàng)的鋁制材料外殼和排氣歧管，從而大幅實(shí)現(xiàn)輕量化。不過由于鋁材熔點(diǎn)低，對于渦輪廢氣的處理需要增加冷卻液通道連接排氣歧管為廢氣降溫，但這樣也使得冷卻液升溫更快，冬天熱車時間縮短。

領(lǐng)克1.5T

得益于沃爾沃Drive E模塊化動力的支持，吉利在2.0TD發(fā)動機(jī)上共享了沃爾沃VEP4的動力，并從領(lǐng)克02開始1.5T三缸發(fā)動機(jī)，之后更是在領(lǐng)克03的全系上使用了三缸發(fā)動機(jī)的動力。吉利在領(lǐng)克03上使用了代號為JLH-3G15TDC和JLH-3G15TD的高低功率版本，分別擁有156馬力/245Nm峰值扭矩和180馬力/265Nm峰值扭矩，在賬面性能上已經(jīng)非常不錯。

除了采用了全鋁缸體，該系列三缸發(fā)動機(jī)也使用了缸內(nèi)直噴技術(shù)，并同寶馬一樣采用了噴油器中置設(shè)計，而且使用了少見的純平頂活塞，并不用靠特殊的活塞頂造型優(yōu)化混合氣體，還可以一定程度減少積碳。另外電子水泵的水冷系統(tǒng)而且在發(fā)動機(jī)熄火后仍可以循環(huán)一段時間，可以幫助渦輪增壓器冷卻和預(yù)熱；可變流量機(jī)油泵則可以根據(jù)發(fā)動機(jī)工況下，比如在冷車啟動和勻速巡航的時候自動調(diào)節(jié)機(jī)油油量。所以，整個發(fā)動機(jī)的熱效率可以達(dá)到36.3%，相比豐田的8NR 1.2T發(fā)動機(jī)36.2%的熱效率還要高一些。

另外，為了在最大程度上控制三缸發(fā)動機(jī)天生的抖動和震動問題，這款發(fā)動機(jī)同時采用了平衡軸和雙質(zhì)量飛輪。而且為了縮小發(fā)動機(jī)的體積，水冷系統(tǒng)的水泵被集成到了進(jìn)氣凸輪軸的末端，通過凸輪軸直接進(jìn)行驅(qū)動，省去了水泵的皮帶結(jié)構(gòu)，減輕了發(fā)動機(jī)的運(yùn)行阻力和自重，而且采用九大降摩擦技術(shù)，與上一代四缸機(jī)產(chǎn)品相比，摩擦功總體降低了30%。所以，這臺發(fā)動機(jī)在平順和噪音上的表現(xiàn)也非常不錯。

福特EcoBoost

福特最早的三缸機(jī)開始于2012年，當(dāng)時作為美系代表推出的超小排量Fox系列1.0T三缸渦輪增壓發(fā)動機(jī)引起了不小的轟動，因其先進(jìn)和高效在國際上也屢獲大獎，廣泛用到了福克斯、嘉年華、C-Max、B-Max等車型上。之后在2017年初，福特在此基礎(chǔ)上又推出了500ml氣缸容積的Dragon系列1.5T三缸渦輪增壓發(fā)動機(jī)，最大功率可以達(dá)到200馬力，我們現(xiàn)在可以在新一代?？怂梗▏鴥?nèi)福克斯為184馬力）以及嘉年華ST上看見。

最早成名的1.0T發(fā)動機(jī)融合了噴油嘴中置的缸內(nèi)直噴、可變凸輪軸正時以及一級渦輪增壓器等三大核心技術(shù)，可以提供更大的動力輸出，國內(nèi)都的EcoBoost 125版本達(dá)到128的最大功率和173Nm的峰值扭矩，而且提高燃油經(jīng)濟(jì)性20%、降低二氧化碳排放15%。為解決三缸機(jī)結(jié)構(gòu)上前后力矩不平衡的特點(diǎn)，福特引入了偏心配重塊的曲柄，在活塞運(yùn)動震動最大時調(diào)整曲柄角度抵消動量。

國內(nèi)為EcoBoost 180版本的1.5T三缸發(fā)動機(jī)在缸體上同樣采用全鋁材質(zhì)，并擁有集成式排氣歧管、低慣量渦輪增壓器、噴油嘴和缸內(nèi)混合噴射等幾大核心技術(shù)。在抑制震動上，發(fā)動機(jī)內(nèi)部采用了中置平衡軸設(shè)計，可以通過計算發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中不平衡力矩大小和相位，對進(jìn)行不平衡力矩進(jìn)行補(bǔ)償和削減。同時優(yōu)化了平衡軸位置并強(qiáng)化了平衡軸位置的剛度，進(jìn)而降低發(fā)動機(jī)噪聲輻射和震動。而且發(fā)動機(jī)還同樣配備了閉缸技術(shù)，在必要的時候?qū)σ粋€氣缸停止噴油以達(dá)到更高的燃油經(jīng)濟(jì)性。

本田P10A

本田的三缸機(jī)的歷史其實(shí)很早，最早的E07A在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)搭載在日本的K Car上，后來在2003年后被P系列的P07A代替，并在后來又增加了渦輪增壓。而進(jìn)入到國內(nèi)我們熟悉的是P10A系列1.0T三缸渦輪發(fā)動機(jī)，在思域180Turbo、凌派180Turbo上都可以見到。身為本田，在發(fā)動機(jī)上自然會有一些自己的黑科技，尤其是P10A系列。

作為地球夢系列的一員，P10A發(fā)動機(jī)除了同時擁有了缸內(nèi)直噴、進(jìn)排氣雙可變正時系統(tǒng)、進(jìn)氣側(cè)可變升程技術(shù)、變排量機(jī)油泵等主流的發(fā)動機(jī)技術(shù)之外，還在渦輪增壓器上采用了小半徑輕量化渦輪葉片和電子旁通閥，讓發(fā)動機(jī)的響應(yīng)更迅速、提高動力表現(xiàn)。另外缸內(nèi)采用了噴油嘴側(cè)置的布局方式，能使霧化后的燃油產(chǎn)生滾流效應(yīng)，從而讓燃燒更徹底，再加上缸蓋集成的排氣歧管，可以進(jìn)一步改善排放和油耗表現(xiàn)，增加整個燃燒效率。

還有一點(diǎn)是，由于本田使用了CVT變速箱與發(fā)動機(jī)進(jìn)行搭配，得益于CVT的先天結(jié)構(gòu)特性，可以側(cè)面完善整個動力輸出表現(xiàn)，同時增加了進(jìn)氣側(cè)兩段式升程可變，增加了高功率輸出的持續(xù)性，進(jìn)一步彌補(bǔ)了三缸機(jī)在不同轉(zhuǎn)速區(qū)間不線性的缺點(diǎn)，這也是為什么本田的三缸機(jī)在實(shí)際表現(xiàn)中更加均衡的原因。

PSA PureTech系列EB2

PSA集團(tuán)在幾年前就開啟了PureTech動力戰(zhàn)略，包括了EP、EC、EB等1.2L-1.8L排量的發(fā)動機(jī)，并在2016年的時候在國產(chǎn)標(biāo)致、雪鐵龍等車型上搭載。其中EB2系列的1.2THP三缸發(fā)動機(jī)算是明星產(chǎn)品了，在動力、響應(yīng)和震動一直上都表現(xiàn)搶眼，在國際發(fā)動機(jī)大獎中已經(jīng)多年連續(xù)獲得1.0-1.4L排量組的冠軍。

首先它集成了我們在上文已經(jīng)提到的全鋁機(jī)身、DLC圖層、DVVT雙連續(xù)可變正時系統(tǒng)、缸內(nèi)直噴、集成式排氣歧管、可變排量機(jī)油泵這些各種主流發(fā)動機(jī)技術(shù)，所以在發(fā)動機(jī)1000rpm時渦輪就開始就介入工作，1500rpm就可以達(dá)到200Nm的扭矩輸出，1750rpm達(dá)到扭矩峰值230Nm并持續(xù)到3500rpm，并在5500rpm的時候達(dá)到最大功率136馬力。

另外，1.2THP發(fā)動機(jī)還創(chuàng)新地使用了和潤滑油接觸的濕式正時皮帶，相比傳統(tǒng)的正時鏈條、（干式）正時皮帶，運(yùn)行噪音更低，摩擦損失更小，而且耐用性做到了和發(fā)動機(jī)相同水平的24萬公里/15年。此外，橢圓正時齒輪技術(shù)和創(chuàng)新的無聲平衡軸系統(tǒng)、雙質(zhì)量飛輪，可以進(jìn)一步從多個方面降低噪音和震動，提高發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的舒適性。

路虎Ingenium AJ200 I3

其實(shí)早在2017年，捷豹路虎就開始在規(guī)劃1.5T新三缸發(fā)動機(jī)。作為Ingenium系列中最小巧的發(fā)動機(jī)，這臺發(fā)動機(jī)同樣使用了捷豹路虎標(biāo)志性的全鋁合金缸體、采用每缸0.5L排量的模塊化設(shè)計，并配備了缸內(nèi)直噴技術(shù)、集成式排氣歧管、可變氣門正時，壓縮比最高可以達(dá)到11:1。目前有兩種功率版本——197馬力（280Nm）/158馬力（260Nm），動力水平在數(shù)據(jù)上著實(shí)不差，也比較符合品牌特性。

而能達(dá)到如此輸出的另一大原因則是它配備了48V輕混系統(tǒng)，擁有48V啟發(fā)電一提式電機(jī)。除了一定程度上彌補(bǔ)了發(fā)動機(jī)的動力，48V系統(tǒng)更多是為了節(jié)能減排。比如有了它加持的自動啟停系統(tǒng)可以在車輛減速至?xí)r速17km/h以下就可以工作熄火，另外在車輛低速起步時通過電機(jī)給動力一定的輔助也可以進(jìn)一步降低油耗。而且，這臺發(fā)動機(jī)可以同時支持橫置和縱置平臺，所以像路虎攬勝極光、捷豹E-PACE、捷豹XEL都會在以后搭載，并逐步取代目前2.0T低功率發(fā)動機(jī)。

廣汽傳祺1.0TGDI

廣汽傳祺自主研發(fā)的代號為3A10J1的1.0T三缸發(fā)動機(jī)為旗下第三代發(fā)動機(jī)之一，并將在今年搭載在小型轎車和SUV上。它同樣使用了噴油嘴中置缸內(nèi)直噴（噴油壓力達(dá)到350Bar）、缸蓋集成排氣歧管、渦輪增壓器電子泄壓閥、進(jìn)排氣可變正時、平衡軸等主流技術(shù)，更重要的是，它還使用了一套來自法雷奧的48V微混系統(tǒng)。

用一臺通過皮帶與發(fā)動機(jī)曲軸相連的48V啟停電機(jī)、電池、變壓器一起組成的微混系統(tǒng)，可以在發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速曲間扭矩不足時通過電機(jī)輔助進(jìn)行加速，并且能在減速時進(jìn)行動能回收，可以大大提高行駛的響應(yīng)和效率。而且因?yàn)殡妷禾嵘?8V的啟停電機(jī)在發(fā)動機(jī)啟動時更加迅速。相比傳統(tǒng)的混動結(jié)構(gòu)，輕混系統(tǒng)的成本更低，結(jié)構(gòu)也更簡單，在油耗法規(guī)日益嚴(yán)苛的情況下，可以有效進(jìn)一步提高燃油經(jīng)濟(jì)性。

日產(chǎn)HR10

其實(shí)日產(chǎn)很早就已經(jīng)開始了三缸發(fā)動機(jī)的應(yīng)用，已經(jīng)有接近10年的歷史了，包括HR系列（雷諾體系中為H系列）中1.0L、1.2L排量的直列三缸發(fā)動機(jī)，并在海外的日產(chǎn)Micro、雷諾Clio等車型上都使用過，尤其是HR12DE的應(yīng)用也非常廣泛。而其中1.0L排量的發(fā)動機(jī)更為小巧，也被使用在了最新第五代的日產(chǎn)Micro上，對標(biāo)大眾1.0TSI和福特1.0 EcoBoost發(fā)動機(jī)。

采用了機(jī)械渦輪雙增壓的HR10DDT在動力輸出上已經(jīng)可以與四缸版本的HR12發(fā)動機(jī)相媲美，擁有86kW的功率，并采用了雙頂置凸輪軸、雙可變氣門正時、缸內(nèi)直噴、開放式水道鋁制缸體，共享了戴姆勒在四缸機(jī)上開發(fā)的三角形截面缸蓋和GT-R上使用的缸孔噴涂技術(shù)，還擁有電子廢氣閥和超增壓功能，可以說麻雀雖小五臟俱全。而HR10DET基本使用了相似的技術(shù)，不過只采用了多點(diǎn)電噴和傳統(tǒng)方形缸蓋，也并沒有配備電子廢氣閥，功率也被標(biāo)定到74kW。未來的雷諾Clio、雷諾卡繽、日產(chǎn)Juke等都可能會搭載。

車云小結(jié)

縱使三缸機(jī)有著這樣那樣讓人詬病的地方，但是我們看到這些問題已經(jīng)被逐漸解決。小排量渦輪化的趨勢已經(jīng)不可避免，在某種程度上也客觀地促進(jìn)了發(fā)動機(jī)技術(shù)的整個發(fā)展進(jìn)程，這是我們比較希望看到的。