高效内燃机时代-2

高效内燃机时代-2

之前提到不同的厂商有不同的应对方式，对于大部分厂商来说，继续挖掘内燃机的潜力依然是有价值且值得做的事情，过去的一百年，大部分厂商都在尝试着优化内燃机。而进入新世纪，福特则打响了战略性意义的第一枪，就是它于2012年在欧洲推出Ecoboost系列引擎，而其中的最有代表性则是1.0T 那款。

教科书般的现代三缸机

这款引擎的出现，给了汽车厂商们一个强心剂，也让欧洲节汽车厂商看到减少碳排放的希望。随后大众，宝马，沃尔沃，本田，PSA纷纷推出小排量的增压直喷发动机，这些小排量发动机有一个关键的共同的技术核心叫做“downsizing”，也就是不牺牲性能的情况下，降排量，降重量。

减轻减小不减强

在自然吸气时代提升动力的方法非常有限，可靠靠转速来提升功率，但是会极大的恶化发动机的经济性，最简单的案例就是摩托车发动机，600cc四缸摩托车发动机几乎与一台微型轿车相当。而日常我们用车更为相关指标的是扭矩，而扭矩在自然吸气时代几乎跟排气量成为一个正相关性非常的强的指标，而随着汽油机进气增压技术的成熟，让downsizing真正有了实际应用的可能。

轮上动力的对比

上图是福特1.0T和1.6L在同一台车上的动力表现，直接引用轮上扭矩，可以见到从20-160这个区间都是1.0T有着更好的表现。同样的通用的1.5自然吸气被1.0T替换掉，完全没有牺牲动力性能，同时带来更加的油耗表现，因为加了很多新技术，反而比过去的1.5L自然吸气制造成本增加40%

三缸机运用新技术，成本更高

Downsizing的关键就是涡轮增压+缸内直喷技术，

现代高效内燃机的三板斧

因为这两个技术几乎是天生一对，涡轮可以让发动机的进气量不再受到基础排量的影响，因为涡轮的加入，我们可以大胆的减少发动机排量，3.5L直接用2.0T 替代，而涡轮这么长时间的应用，良好的耐久性足以证明在消费者生命周期之内，涡轮是一个可靠的零件。而缸内直喷，可以显著减轻缸内温度，提高爆震发生的阈值，提高压缩比，从而提高经济性，同时在低转速区间可以提供更强的扭矩，而且配合涡轮的强制进气，可以缸内直喷可以让扫气工作处理的更加完美。

而第三个补充技术就是，近排气的可变气门正时，适当的调整气门正时，可以让发动机在低转速达到更好的扫气换气效果，而到了高转，配合气门正时的变化，直接提高了进气量，提高了发动机的最大功率。

这三个技术紧密配合，造就了downsizing策略的成功，我们很快就发现，3.0排量自然吸气发动机就慢慢消失了，它的空缺自然而然被2.0T 4缸替代，而2.0和2.0 以下排量的自然吸气发动机则需要一款1.0T-1.5T发动机来替代。所以一时间内涌现了大量的小排量高效内燃机总成，比如福特1.0T L3，大众的1.4T L4, PSA的1.2T L3 ,本田的1.5T L4, 1.0T L3, 宝马的1.5T L3，沃尔沃的1.5T L3, GM的1.3T和1.0T,等等等，这些发动机在高于1.2排量上，有三缸有四缸，但是低于1.2L之后都是三缸。

这些发动机都是典型的downsizing发动机,它们都具备小，轻，强的特征。体积很小，行李箱可以运走，再小的车也能塞得下。同时很轻盈，1.0T L3的发动机比1.6 L4大约要轻盈15%，而强就不必说了，1.0T发动机足以当赛车发动机来使用。

所以从工程角度上讲，这些小排量增压发动机都是“减法学的成功”，如果从事过工程开发的一线的工程师们，肯定都懂得，减法比加法难做很多。加法是水多加面，面多加水，总有能把比例调对的时候，只是最后做出来的包子太多而已，大家吃到撑。而减法就难在，精确算好水和面的比例，做出合适的量。

而在实现小排量高效内燃机的路上，关于三缸和四缸之争也是众说纷纭，那么到底是什么最后让三缸发动机实现了更全面的胜利呢？