為什麼越來越多的車企開始研究三缸發動機？

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三缸發動機的平衡性有明顯的缺陷，但為什麼近年來很多車企如 BMW、大眾、PSA 等企業都在研究三缸發動機？

這些問題歸根結底的答案就是發動機小型化。提問者回憶一下，沒人現在在研究自然吸氣三缸發動機吧？

小型化是目前內燃機發展的趨勢，原因在於更小的、功率密度更大的發動機相對能夠降低摩擦損失，從而提升發動機熱效率（輸出功/消耗燃油的低熱值，即W/Q）。至於粗略的原理，可以看我之前對渦輪增壓問題的解答渦輪增壓提高了熱效率（W/Q）嗎？是提高了動力性還是燃油經濟性？

小型化目前可行的途徑只有通過增壓。不管是渦輪增壓還是機械增壓，即通過提高缸內充量的密度來燃燒更多的燃油，發出更大的功率。

發動機變小了，汽缸數就要縮減。

縮減到多少呢？

目前Ford的1.0L fox渦輪增壓發動機升功率達到了90kW，這一功率基本上能夠驅動市面上絕大多數的A級車，甚至一部分B級車和小、中型SUV。2020年之前，這一功率密度，僅投產的車型來說，可能會達到100kW（Volve Drive-E目前有投產112.5kW的）。

也就是說0.8-1.4L的高增壓汽油機將是未來發動機的主流。

這麼大的發動機要使用幾個汽缸呢？

1個？汽車不是摩托車，一個汽缸的平衡問題怎麼解決？面容比貌似也不靠譜不是？

兩個？兩個和一個除了NVH問題，還都有一個通病——排氣不連續。考慮一個雙缸發動機，排氣門打開提前30度，關閉滯後30度，這樣一個排氣脈衝大概240度曲軸轉角，發動機一個循環是720度，也就是在一個循環中有720-480=240度曲軸轉角沒有廢氣經過渦輪。排氣不連續在自然吸氣發動機中可能不是大問題，可是在渦輪增壓機型中，這240度意味著渦輪端沒有廢氣經過。所以你可以想像渦輪不停地在加速-減速-加速，這樣渦輪的絕熱效率是非常差的。而在壓縮機端，由於轉速在變化，所能提供的壓力和流量也隨之變化，如果把離心壓縮機的工作特性放在壓縮機map上，可以看到是一個靠近喘振極限的圈——不停的靠近又遠離工作極限，意味著必須有較大的喘振裕度才能避免喘振。這增大了渦輪增壓器匹配的難度。另一方面，如果發動機進氣壓力始終波動，怎麼能期望發動機能夠產生平穩的扭矩？扭矩不平穩，震動就大，舒適性無從談起。

仨？240*3=720，剛好，渦輪可以處在比較連續的排氣能量下，工作平穩。簡而言之，渦輪端對排氣的要求是既要連續又不互相重疊/干擾。這樣渦輪端才有更高的效率，相應的會降低發動機燃油消耗。（你看到瑪莎拉蒂V6，為啥有兩個渦輪增壓器一邊一個？BMW V8/l6為啥也是？為啥6缸8缸渦輪增壓機型都有兩個渦輪增壓器？現在你明白了吧？不是為了布置方便。發動機不是搭積木。你以為我們成年累月的計算實驗其實就是幹個木匠活？你以為設計發動機就是搭樂高？）

口活不如你們民科，說不過，看書吧

四缸：排氣也是連續的，而且壓力波動更小，也可以用一個增壓器。但是排氣之間會相互干擾，但總比兩缸一個好。但是1.0L的發動機啊，一個汽缸還沒一個可樂罐那麼大，小點了（面容比，摩擦，零件數，成本綜合考慮）。

順帶說一下多缸發動機增壓器布置問題。

首先你得明白布置不僅僅代表樂高的技術水平，不是搭積木。我們關注的是性能！！

6/8缸：你現在去市面上找一個只用一個增壓器的乘用車6缸汽油發動機我看看？Volvo的老3.0L直六還有，不過也是雙渦管的了。不管是直列還是V型，123缸一個增壓器，456缸一個，你覺得是為了布置起來對稱？Naive！再說一遍，我們考慮的是性能！！！·6缸的發火順序是153624，你看到按照發火順序排列每隔一缸的排氣管聯在一起就是為了保持排氣既連續又不互相干擾。或者用直6用雙渦管，兩個管與排氣管的連接方式也是按照這個方法連接的。是如果你看下一V8增壓器的連接方式有可能就不一樣了，因為V8有多種發火順序，增壓器的布置也是多樣的，為的也是尋求排氣之間的連續和盡量少干擾。

------經提醒，BMW 目前沒有V6雙渦輪增壓發動機，改為V8。感謝指正------

------但同時對搞不清楚twin turbo雙渦輪增壓、Regulated 2 Stage串列兩級增壓、和superturbo機械渦輪兩極增壓之間差別就上來評論的表示「閉！你！丫！的！嘴！」-----
------如果實在搞不清楚我說的到底是什麼意思，或者堅持自己膚淺錯誤見解的，建議通讀turbocharging the internal combustion engine 之後再上來發言，否則越發顯得無知。看不懂英語的可以看朱大鑫的《渦輪增壓與渦輪增壓器》一書。-----
-----總之你們都是民科懂嗎？民科！！-----

實際上，設計初期要考慮氣缸的面容比等參數來確定汽缸數目，並且要考慮到發動機平台化的需求，並不是1.0L一定要3缸或者4缸，分析過程也不是我上述這樣拍腦袋這麼簡單。但是3缸性能參數可以接受，往下能縮（別忘了今後可能0.8L發動機能發出80kW甚至更高的功率，你的車，額定功率多大？）往上能擴，平台化潛力大，相比4缸少一個缸的零件，何樂而不為？

其實吧，小型化不不節省成本，對比一下同樣功率的發動機，通過增壓進行小型化的發動機一般都比自然吸氣的發動機要貴。但是2020年我國的燃油消耗率標準是5.6L/100km，不上增壓過不去阿。

我就是來獵個奇——法拉利也做過三缸機：

法拉利1994年推出的試驗三缸引擎F134 2T，1347cc排量，直列三缸，130HP@5000rpm。

這個試驗用引擎是為了研製道路用的、搭載Eaton機械增壓的兩衝程V6發動機，以達到160hp的升功率。

雖然成果喜人，但是項目還是被拋棄了。

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去Enzo Ferrari引擎博物館看到覺得有趣，扔在這裡權當獵奇了。

問題本身就有問題了。

是歐洲車企受歐盟法律限制不得不去鑽空子做這種小渦輪機器。不是所有的車廠。

然而按照歐盟測試標準各種美好的小渦輪在真實道路上實際上這玩意一點都不省油，也不低排放。。。。具體的可以參考用美帝測試方法去測試的時候是怎麼打臉的。

日系走的路線是自吸四缸，提高燃燒效率，和油電混動。

個人支持日系技術路線。

我現在開的巴伐利亞拖拉機廠的原裝三缸渦輪車百公里實際燒10升97#汽油。。。呸！電腦顯示才7.8 真特么嚴謹哈哈哈哈

比我另一台開了8年的法系2.0自動油耗也不差！

我在巴黎開過不少朋友的三缸小車，好像是因為歐洲有個什麼二氧化碳還是二氧化硫的排放標準，用三缸的比較容易達標，就好像歐洲佬喜歡玩渦輪增壓一樣，用大馬力的交的稅挺多的，我的那野馬5.0,車倒是不貴，每年交好幾千歐元的排放稅，搞得我開了兩年，不敢開了。

三缸發動機的流行只是一個縮影，未來可能還會有兩缸和單缸發動機誕生。

發動機氣缸數呈現越來越少的事態已經很久，從V12到V8然後到V6最後L4，其中伴隨著渦輪增壓技術和發動機技術的發展。

美國福特1.0T 三缸發動機可以拆解後裝到行李箱里並帶上飛機，小型化和降低成本是每家車企都樂此不疲的事情。

2000年以前沒有諸多的限制汽車廠家一味的追求大排量大動力所以誕生了多缸發動機，而當時的發動機技術多缸意味著能更好的平衡震動保證更好的舒適性。隨著近些年的發展，廠家已經可以很好處理三缸發動機的震動問題，又有渦輪增壓技術加入提升動力，同時氣缸減少帶來了一定程度上的油耗表現。

成本是第一位的，降低成本才能保證競爭力，第二位的是發動機技術的發展。

根據題主的問題，整理了一些資料，從摩擦功方面進行說明。

一、相關問題

1. 現狀

發動機目前的趨勢是增壓直噴化、小型化、輕量化，下表是相關發動機的數據：

2. 驅動因素

下圖是借用某車之家的圖片，他的數據來源於某機構。

根據國家排放法規要求，中國到2020年平均油耗到5L。從目前各大車企（南北大眾、上汽通用等）狀態來看，如果單從發動機的角度來講，在2020年實現該油耗目標比較困難。

有關油耗方面的信息，可以移步中國汽車燃料消耗量網站。

3．三缸增壓直噴發動機優勢

1.2L三缸增壓直噴發動機功率102kW（升功率85kW），2000rpm扭矩200N·m。功率相當於2.0L自然吸氣四缸發動機（升功率50kW），2000rpm扭矩150N·m。

(1) 三缸機對比四缸機，從摩擦功方面

a. 對減少一缸曲柄連桿機構軸承，同時減少凸輪軸軸承、挺柱等運動副的摩擦功；

b. 減少一缸活塞冷卻噴嘴→降低機油泵流量→機油泵排量小→減低機油泵（驅動功）摩擦功；

c. 相對減少散熱量和壓降→降低水泵揚程→水泵流量減小→減低水泵（驅動功）摩擦功。

(2)從其他方面降低油耗

a. 相對減少一缸散熱量，降低油耗；

b. 零部件減重，降低油耗；

c. 減小變速箱，降低油耗。

二、背景知識

（1）發動機油耗

借用 @Sleepy Lin 的萬有特性油耗圖片發動機外特性最低油耗點和萬有特性最低油耗點一樣嗎？ - 汽車。

平均有效壓力（BMEP）=4*π*T/V

其中T為發動機扭矩，V為發動機排量。假設該發動機排量為2.0L，最佳油耗點平均有效壓力8bar，則扭矩127.39Nm。

（2）整車油耗和發動機油耗

下圖是我理解的整車油耗和發動機萬有特性油耗之間的關係，如有問題，歡迎指正。

（3）摩擦功和油耗

以發動機2bar/2000rpm 點油耗為例，該工況可以用於評價摩擦功指標。2L發動機，扭矩31.84N·m，換算功率（凈功率）為6.67kW，油耗400g/kW·h。其中該工況的摩擦功為0.5bar，消耗的功率1.67kW。摩擦功與凈功率比5:1。如果摩擦功增加至1bar，油耗可以上升到440g/ kW·h。該工況點萬有特性油耗增加10%。對應百公里油耗也會增加（非等比）。

（完）

3缸發動機的摩托車老貴了，比4缸要貴

fiat很早就開始用兩缸發動機了，我還開過，nvh沒大家想得那麼糟。發動機越做越小是好事，提高使用空間和經濟性。

很想告訴題主現在三缸發動機的平衡問題已經被德國人解決了……BMV的新型三缸汽車穩定性非常好，動力也很足，完全感覺不到跟四缸的有什麼不同……【我現在開的就是三缸的我會亂說？】

升功率提高了，排量小馬力不小。不過各國都在發布內燃機車限售時間表，任何內燃機技術創新都像是垂死掙扎

問題更準確地說是小排量，而非氣缸數。

從燃油經濟性考慮，越少的排量帶來的是越少的損失

從體積重量，越小的排量帶來越小的發動機體積和質量

從成本上講，越優化的成本

與此同時，更低的轉速和優化的噴射、燃燒控制，增壓化是配套內容

一、因為三缸的振動沒有以前明顯了（發動機技術和汽車技術的共同進步）

二、排放法規越來越高；節油壓力越來越大，少一個汽缸的磨損自然會減少油耗

三、在渦輪增壓的基礎上能輸出很大功率

質量輕體積小推重比大（這是航空發動機最重要的參數）

三缸和V4，將是完美布局。