只谈缺点,全新名爵ZS三缸机抖不抖?

原标题:只谈缺点,全新名爵ZS三缸机抖不抖?

雅斯顿原创文章 | Zinc

关于三缸机的讨论,总是五味杂陈。一方面,消费者认可三缸机带来的轻量化和节能减排优势;另一方面,因为「抖动」的原罪,又让我们错过了解与享用三缸机先进技术的机会。

实际上,麻雀虽小但精细化程度高的三缸机颇受国际大奖青睐。举几个简单例子:2018年度国际发动机大奖,三款三缸机进入榜单前十;在小排量发动机领域,三缸机包揽了所有年度最佳奖项。

如此,消费者关于三缸机「抖动」的心结,有没有可能被彻底解开?

我们在和三缸机斗争什么?

既然是解开心结,我们自然要知道心结的起源在哪里。总结来说,三缸机抖动的原因可以归纳为以下两点:

1.「两上一下」的工作模式;

2.做工冲程叠加效应。

第一个问题是三缸机抖动的重要原因。三缸机的活塞运动方式是「两上一下」,无法像四缸机那样实现镜像力矩抵消。对此,专业术语的解释为:三缸机所受的是一阶不平衡力矩和二阶不平衡力矩。

麻烦就在于「一阶不平衡力矩」上,在同样转速下,三缸发动机相比于四缸机会有更多的俯仰方向振动,而且其中一阶振动频率低,易与其它子部件产生共振,非常恼人。相比之下,由于传统四缸机的激励阶次为二阶,这就避开了很多系统的固有频率,避免了共振。

紧接着是「工作人数」的问题。

「做工冲程叠加效应」说的是一个气缸还没有点火完毕的情况下,另一个气缸已经开始点火去接力了,动力没有发生中断。

动力不中断的直接好处是平顺性会得到提升。这也是为什么我们会觉得六缸机比四缸机平顺的原因。以奥托循环为例,一个做工周期由四个冲程组成,其中包括吸气、压缩、做功、排气。工作周期内如果「人手」越多,平顺性就越好。

但四缸机就好比一条分界线。四个缸平分四个冲程,一个刚点火完了另一个缸紧接着工作,而三缸机的问题在于,三个缸之间的衔接会存在空挡,容易造成平顺性不好,带来发动机抖动问题。

小型SUV试图扭转三缸形象

陆佃在《埤雅》中说:“甘瓜苦蒂,天下物无全美。”

三缸发动机存在抖动,但这并非不可调和,通过振源减弱、路径减弱和接受体处减弱等方法,三缸机本身的抖动会得到减弱,加上各种抑制和阻绝办法减少抖动传递到舱内,三缸发动机的驾驶体验可以做到与四缸机无异。

如今,三缸发动机因为轻量化、小型化的优势带来了绝对的动力能耗优势,当全球汽车厂商陆续投入到在小排量发动机的发展,三缸发动机成为了小型SUV的最佳选择。

比如在小排量盛行的欧洲市场,日产第二代JUKE也已经换装了1.0T三缸机(DIG-T),这台1.0T三缸机对标的是福特1.0T EcoBoost和大众1.0 TSI,轻量化与全新缸体结构带来了接近于1.3T四缸发动机的动力参数,使JUKE变得轻盈灵活,驾驶乐趣很强。

在中国市场,汽车厂商也在寻求通过三缸发动机满足消费者对小型SUV动力与油耗的诉求。因此,三缸发动机的体验优化成为重要命题。

吉利在小型SUV缤越上早一步全系配备三缸版本,不俗的销量说明消费者并没有一票否决三缸机。不过细心观察会发现,缤越在解决三缸机抖动问题上,采取了一种需要用户取舍的策略:缤越在怠速热车的时候三缸发动机的转速会一直保持在1000rpm左右,这带来的好处是可以一定程度避开共振区间,降低一些发动机的抖动,但无法避免的会牺牲油耗。

作为另一个小型SUV市场的畅销车,全新名爵ZS也选择了采用1.3T三缸发动机。对于这款与通用同平台的三缸机,名爵又是否能够解决抖动问题、放大三缸发动机的性能优势?

全新名爵ZS如何让三缸机不抖

上文提到,解决三缸发动机的抖动问题有三种路径:振源减弱、路径减弱和接受体处减弱。针对这些路径,我们来看看全新名爵ZS 1.3T发动机开发理念。

在最为核心的「振源减弱」上,全新名爵ZS采用的是集成式单轴平衡机构,与通用的Ecotec 1.3T结构一致。它的作用是解决「两上一下」的工作模式问题,通过平衡轴的反向转动来平衡一阶力矩,进而缓解发动机的振动。

三缸的工作模式容易带来子部件共振问题。基于此,我们在名爵ZS看到了高刚度压铸缸体和前盖一体化压铸结构的设计,这主要是因为,物体一体化程度越高、刚度越好,也就越不容易发生共振。在此基础上,这款发动机加入了低张力轻量化静音链、发电机动态解耦减震器、橡胶减震驱动齿轮,这些部件加入可以降低发动机工作噪音,让舒适性得以提升。

「路径减弱」的概念很容易理解:从源头处解决大部分抖动的同时,仍旧可以在噪音传递的路线上沿途消灭。名爵ZS采用了双层式油底壳、非等密度结构分布的 PU 发动机罩、圆形油轨辅以声学罩包覆、机脚胶垫,这些零部件的作用就是降低噪声传递。

以双层式油底壳为例,它的特点是上部采用铝质结构以增强刚度,下部采用冲压钢板结构降低噪声辐射,每一层都有抑制振动噪声的学问在里面。

至于第三阶段的「接受体处减弱」,简单来说就是最后把关,进一步抑制传递到车内的振动与噪音。名爵1.3T发动机采用的「三明治」隔音系统,第一道墙为「防火墙」钣金,第二道墙为EVA重层,在两堵墙间填充PU泡沫用于吸音。加之100多道车身涂胶工序、整车20处膨胀块设计,再到车身开闭件双道密封条设计,这些都很符合名爵一贯对静谧感的要求。

实际测试发现,从源头技术入手解决抖动,全新名爵ZS这款 1.3T发动机做到了无异于传统四缸机的NVH表现。值得一提的是,全新名爵ZS为1.3T发动机匹配的是一款爱信6AT变速箱,利用6AT动力响应高效、换挡平顺的优势,进一步优化1.3T发动机的使用体验。

雅斯顿小结

亚里士多德认为,人类的感觉有五种:视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉。不过在评价三缸机抖动的时候,我们更习惯用「第六感」——直觉。过去有关三缸发动机的片面印象,造成了消费者心中解不开的结。

事实上,技术的发展完全可以消除三缸机与抖动的必然关系。从名爵ZS上看到,采用振源减弱、路径减弱和接受体处减弱三箭齐发的策略,配合以更高级的6AT,三缸机的体验并不会比四缸差。

图 | 来源于网络返回搜狐,查看更多

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