理性讨论 三缸发动机就是“抖动”的代名词？

为什么写三缸发动机？全因昊霖试驾了新福克斯后，都把新福克斯吹上天了。想知道昊霖怎么吹新福克斯，记得关注我们的试驾视频。话说回来，新福克斯全系都是三缸机，只能说福特心真大。

曾几何时，三缸发动机是“动力小”、“抖动”、“噪音”的代名词，人们对它的态度十足老师对待班里“坏学生”。也难怪，国人被曾经的“神车”夏利三缸发动机都洗脑了。夏利使用的三缸发动机代号TJ376，其实是大发汽车（日本车企，1998年被丰田收购）在1977年发布的CB系列发动机。1977年的技术自然是较为落后，也难怪这款发动机被称为“马路男高音”。

夏利三缸发动机代号TJ376

当宝马在1系、X2等车型上配备三缸发动机时，有多少人在一旁破口大骂。纵观各大车厂对3缸发动机的态度，实际上是相当的暧昧。虽然三缸发动机有一大堆众所周知的缺点，最重要就是“B”格低（国人有多缸即正义的思想基调）。但从理论分析，三缸也有诸多先天优势，不然你真当各主机厂的工程师吃饱撑了跑去研究三缸吗？

法拉利在1994年就开始推出的试验三缸引擎F134 2T，1347cc排量，直列三缸，130HP@5000rpm

下面请允许我抛书包，分析一下为什么大家都说三缸机“抖”呢？首先我们要知道，对于一组曲柄连杆机构振动的激励源有好几个，真的详细完全的分析，《汽车振动与噪声控制》里面整个章节都在讲，接下来我们划重点。

直列发动机力学简图

我们先搞清楚单缸发动机的“振动激励源”（人话就是：引起发动机“抖”的罪魁祸首）：

1、 气缸内的气体压力：不要以为只有做功冲程燃烧的气体才会引起振动。其实，只要气缸与曲轴箱有压强差，就会对发动机产生使其振动的力和力矩。

2、 曲柄连杆机构的惯性力：活塞、连杆和曲轴这三大件是有较大质量的，而且在发动机运转时，他们的运动速度是非常快的。这时，发动机机体作为固定着曲柄连杆机构的壳体，承受着两部分的惯性力，一是活塞往复运动的惯性力；二是曲柄旋转的“离心”惯性力（在理论分析时为了简化，常把连杆质量简化到活塞上和曲柄上）。

3、 除了质量较大的曲柄连杆机构，配气机构等运动部件，同样会产生惯性力，同样会产生振动。不过对比起曲柄连杆机构这“第一犯人”，这些只能算“帮凶”。

后面的就比较好理解了，发动机的振动就是各个缸的合力和合力矩。由于不同缸数发动机的点火间隔不一样，会产生相位差。相位差会导致合力呈现不同的特性，所以有些缸之间的振动是会互相抵消，而有些则会互相叠加，使振动更严重。

振动的力

振动力矩

对于各个厂家采取的手段，大家可能会看得云里来雾里去。但其实归根到底，这些类似“平衡轴”或“偏心飞轮”等手段，原理就是产生额外的“振动”，去抵消原有的振动。

平衡轴和偏心飞轮的原理就是产生反相的力和力矩去抵消原有的振动

直列四缸发动机和直列三缸发动机同样不做平衡处理的条件下，都会抖。所以在抖这个问题上，直列四缸发动机优越感从何而来？直列三缸发动机也无需自卑。（直列四缸发动机，活塞往复运动二阶惯性力是无法自身抵消；偏偏直列三缸发动机的活塞往复运动惯性力和旋转惯性力能自身抵消。）何况从理论上，大部分的振动都可以用相应措施抵消掉。不过，这会导致发动机内结构过度复杂，所以工程师们都在努力找出最优化的解决方案。

那最近三缸发动机为什么会咸鱼翻身呢？主要是在节能减排的大环境下，发动机小排量化是大势所趋。 在涡轮增压技术还没大行其道的以前，三缸发动机动力不足，如果花大时间去研究怎么消除振动，这些成本显然不会有太多消费者愿意“买单”。那今时今日的三缸发动机有什么优势呢？

三缸发动机首先有个最直观的优点，就是小排量带来的油耗低、体积小的优点。其次，由于少一个气缸工作，运动部件之间的摩擦负功将降低，能减少能耗。而且，三缸发动机各缸间相位差为240°（720°/3），排气冲程理论180°曲轴转角，再加上排气提前角、排气滞后角，排气冲程就有大概240°左右的曲轴转角。所以，三缸发动机各缸之间的排气干扰比四缸发动机要小，这对涡轮增压是非常“友善”的特性。而涡轮增压又能提高发动机的功率输出，得益于涡轮增压技术的成熟，三缸发动机重新焕发活力。

就拿较早使用三缸发动机的宝马为例，在I8上就配备了升功率可达154匹/升的1.5T涡轮增压直列三缸发动机(法拉利458 Italia 4.5升V8发动机升功率为125匹/升)，你还敢说三缸发动机“弱鸡”吗？ 而平顺度方面，各大厂家也出尽法宝。例如别克GL6用的就是1.3T的直列三缸发动机，敢在MPV车型上使用直列三缸发动机，可见厂家对解决三缸发动机抖动问题上是相当积极的态度。看来，以前班里的“坏学生”也有机会当上“三好学生”哦！