三缸机抖动的先天缺陷，有可能被技术克服吗？

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作者：肖鱼；转载请带以上信息视为自动i授权

要说汽车行业最富有争议性的技术路线，三缸发动机就算拿不到第一，至少也是名列前茅的级别。

 

这玩意就是厂家一个劲说好，省油、节能、不占空间，然后疯狂推出三缸车型；然后消费者就天天骂，骂三缸机就是个给车企节省成本的垃圾货，动力输出不平顺、声音像拖拉机、油耗也没少多少，最重要的是，这玩意很抖！

 

抖这件事情，中国人也不是这两年才知道的，90年代非常常见的夏利用的就是三缸机，这车远比同年代的四缸车行驶品质要差，抖动非常严重，连那些坐夏利出租的后座乘客都能明显察觉到。近几年新一代三缸机铺开时，很多媒体拿“水瓶法”来测，水瓶子放在三缸机上那叫一个波涛汹涌，还有些三缸机能直接把水瓶子给抖下来。

 

三缸机之抖，源自于它的先天缺陷。

 

四缸发动机，一般采用1-2-4-3或者1-3-4-3的汽缸点火顺序，所以四缸机可以保证，始终有两个活塞在气缸中向上冲，另外两个活塞则在向下冲。活塞运动所产生的惯性力矩，就这么两两抵消了，行成一种平衡，所以抖动比较小。

 

而三缸机是奇数汽缸，无论怎么调整点火顺序，其中一个汽缸的活塞先上运动到达顶端时，其他两个活塞都没有办法到达汽缸底部，这样就完全无法抵消活塞运动产生的力矩，所以三缸机的抖动很大。

 

先天缺陷摆在这里，人人都知道，但是为了应付排放法规以及降低成本，车企又不得不使用三缸机。为了车能卖出去，车企只有用各种手段来弥补三缸机的缺陷，让买车的人感觉不到它的抖。

 

弥补方法又分成两个思路，先是治标，即把抖动隔绝在乘员舱以外，机舱里地动山摇，乘员舱岁月静好；第二个思路是治本，真正让三缸机本身抖动变小。

 

治标就比较简单粗暴了，主要是修改机脚胶。汽车的发动机，并不是直接钉在车身上的，而是通过数个大小不等的机脚胶（也称机脚垫）连接车身，不同车型的机脚胶，长相完全不同，作用原理也不同，但它们能起到同样的作用，那就是吸收发动机传来的振动，避免振动传递到车身。

（机脚胶）

 

我们开紧凑级车或者小型SUV这种车，哪怕是4缸的，也多多少少能从踏板上感觉到一点动静，原因很简单，这些车需要控制成本，所以采用了比较廉价的机脚胶，仅仅通过液压油和橡胶来吸收振动。

 

由于发动机在不同工况下，振动的频率不同，而这种死板设计的机脚胶，不能完美吸收所有频率的振动，所以有时候我们还是能在车内感觉到动静。

 

高级的车，则是采用了更复杂的机脚胶，说得直白点，就是能够适应发动机变化的机脚胶，比如说真空管型，它跟发动机相连，利用发动机的气压变化来调节自身软硬；还有电磁阀型，通过电脑控制电流来调节软硬，原理跟电磁悬挂差不多……总之，这些高级机脚胶可以较好吸收发动机不同工况下的振动，所以贵的车开起来就很高级。

（电磁式机脚胶）

 

为了隔绝三缸机的抖动，大部分车企都是选择将更高级的机脚胶，下放到三缸车型上，然后再在发动机外面装上更多的橡胶件减震。你的发动机不抖，但是机脚胶一般，我的发动机抖，可我机脚胶吸收能力强啊，差不多就能抵消掉一部分抖动的劣势。

 

所以大部分的三缸车做水瓶实验，水瓶在发动机上都是疯狂抽搐，但是你把水瓶放在中控台上，或者方向盘上，基本上水面是没什么波纹的，甚至方向盘上还能立硬币。

 

说完治标，我们再来说说治本的方法。由于三缸机的抖动来自于惯性力矩的不平衡，如果能用什么部件抵消掉力矩，就可以减少抖动。早在夏利那个时代，三缸机就装备了一种叫做平衡轴的东西用于抵消力矩。

（夏利的TJ376Q发动机与其平衡轴结构）

 

平衡轴与发动机的曲轴相连接，曲轴往哪个方向转，它就往反方向转。由于平衡轴上带着配重块，它在旋转时也会产生一股力，这就能将活塞运动的惯性力矩抵消掉一部分。早期的平衡轴，设计是比较简单而且不精准的，所以夏利、老奥拓等三缸车都奇抖无比，在新一代三缸机上，通过电脑计算和模拟得出的平衡轴结构，已经非常完善了，抵消能力也更强。

（平衡轴上的配重块）

 

除了平衡轴之外，还有些特殊的零部件可以用于减小/抵消抖动，比如更轻量化的活塞，这样活塞运动产生的惯性力矩就小了；又比如橡胶减震齿轮，它在金属中间夹了橡胶，可以吸收活塞传递来的力矩；还有所谓的双质量飞轮、等等。

 

这些或治标或治本的措施，效果有目共睹。虽然大家说三缸机抖，但是现在的三缸车跟老夏利比起来，那真的堪称高级，对于很多不敏感的人来说，在大多数工况下，都没法察觉到三缸机的抖动，甚至有小部分人觉得比自己开的老款四缸机还要好。

 

三缸车的接受度，也确实在越来越高，有外国媒体预测，2025年之后，中国的三缸车保有量将达到惊人的5000万台，而欧洲是3000万台，可以说是前景大好。

 

但我们要看清现实，即使是很喜欢自己车的三缸车主，也不得不承认，总有某一个特殊工况，三缸机的抖动会变得明显，比如说D档轻踩刹车停在原地；或者是急加速，又或者是乘客比较多的时候……原因很简单，现有手段只是缓解了抖动，并没有完全消除。

 

有很多工程师通过力学计算得出结论，要完全抵消掉三缸结构带来的抖动，需要四根平衡轴。而目前的三缸机大多只有一根平衡轴+其它减震部件，在业内这被称为“半平衡法”。至于四根平衡轴的“全平衡法”，只存在于理论中，因为这需要非常大的空间和非常多的部件，三缸机的尺寸也会失控，额外的部件还增加了运转阻力，你要这么搞，还不如上四缸。

 

而机脚胶等隔绝抖动的部件，也因为成本受限制，只能做到相对高级，而非绝对高级，这意味着，机脚胶不可能隔绝三缸机所有工况下的抖动。更何况，机脚胶以及许多减振用的橡胶件，都会随着时间推移而老化，虽然目前没有证据表明，三缸机机脚老化比四缸快，但可以肯定的是，相同的老化程度，三缸机恐怕要更抖。

 

如果把三缸机和四缸机比喻成人的话，三缸机就是个笨孩子，天天刻苦用功，让自己的成绩一点点提升，但总有几科考砸，而四缸机这个聪明孩子，即使不那么努力，成绩也很好。

 

有一天老师对三缸机说：“小三，小三，我有办法让你成绩提高”

 

三缸机问：“是什么呀，老师”

 

老师指着四缸机回答：“你变得像它一样聪明就可以了……”

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