別一說三缸機就害怕 有了這個小夥伴它也能很強大 | 錦衣魏

來自專欄錦衣魏說車

這是一篇幫三缸發動機洗白的文章，不過一開始我們得先來聊聊新能源，它和三缸機有著極大的關係。

未來汽車究竟會用什麼動力？現在我還不敢斷言，不過在電池技術和充電技術有突破性的進展之前，似乎燃料電池會是汽車未來動力的一個好選擇。像豐田的Mirai，吃進去的是氫氣，排出來的是水，從環保角度來說幾乎完美無缺。即便是目前難以製取的氫氣，亦可以用潮汐能、風能等不太穩定的能源來進行製取。在這裡，氫氣相當於一種中轉介質，或者你可以把它理解成一塊電池，這些不穩定的能源轉換為相對穩定的氫氣，方便運輸和使用。

但是目前來說，電池/充電技術還沒有取得突破性進展，大規模普及純電動車其實並不容易。先進的燃料電池技術成本則高得嚇人，以Mirai為例，目前Mirai的售價高達60000美元，約合人民幣40萬，其中氫燃料電池堆棧的成本高達11000美元，約合人民幣7.5萬元。

而如今各國的排放/油耗標準是越來越嚴苛，在2020年中國對於各車企的油耗限值為5L/100km，歐洲到2025年更是需要實現3L/100km的油耗限值。那麼目前主流的內燃機該何去何從？在電池技術取得突破又或者是燃料電池成本大幅度下降之前，在這段過渡期內汽車究竟能夠在動力上做些什麼文章呢？

在我看來，有幾條路可以走：其一，像馬自達這樣的技術控，進一步深挖內燃機的極限，搞出Skyactiv-X這樣的黑科技。但是這條路是明顯缺陷的，首先並不是所有的車企都有這樣的技術儲備和耐心，其次這種黑科技的背後需要有巨額的成本投入。從現在來看，大多數車企選擇的是第二條路——混動。相比於深挖內燃機極限的黑科技，混動弄起來相對簡單一些，技術更加成熟，成本也可以處於一個可控的範圍。

混動種類這麼多，誰才是最合適的？

目前主流的混動可以分為：MHEV弱混、PHEV插電混動、HEV油電混動，這幾種混動的優缺點都非常明顯。

MHEV弱混是我認為在過渡階段最好的混動方式，為什麼這麼說？首先對於廠家來說，MHEV不需要投入大量成本，技術也比較成熟，用起來比較容易，在已有的車型上增加48V系統工程量相對較小。但MHEV的缺點事節油性相對較差，目前主流的48V弱混節油效率在10-15%之間，不過在未來節油效率有望提高至25%。

零部件巨頭德爾福曾在一份報告中指出，48V弱混系統可以只用插電混動30%的成本，實現其70%的節油性能。據IHS《全球洞察》預測，截至到2025年，48V混動汽車的市場佔有率將佔全球輕度混動車市場的95%，幾乎將是全球混動汽車總量的一半。據預測，中國市場會成為48V弱混技術的主要市場，在2025年中國有望生產超過800萬台48V弱混車型。

相較之下，PHEV理論上有著更好的節油性能，但電池包、電機等部件以及結構上的新設計將大幅度增加廠商的成本。此外，在實際使用中，PHEV的省油效率是遭到質疑的。在2018年7月5日，國家發改委發布了《汽車產業投資管理規定(徵求意見稿)》，將插電式混合動力汽車歸為燃油汽車類，PHEV將退出新能源汽車範疇，已有多方消息表明，PHEV可能將不再享受政策的優惠。那麼政策優惠取消之後，PHEV的銷量勢必會受到較大的成績，面對較高的成本和可能較差的市場表現，廠商自己也會做出取捨。

如果單論節油效率，以豐田THS和本田i-MMD為代表的HEV實際上是節油效果最好的，同時與PHEV車型的成本相近，使用感受也非常不錯。以本田的i-MMD技術為例，這套混動系統幾乎把發動機的轉速一直維持在最經濟的2000rpm，並且油電動力切換非常平順。但是這項技術目前難以普及，首先其他車企很難繞過豐田、本田、通用等所擁有的技術專利；其次，即便設計出相似的車型，如何調校會是一大難題，並不是所有車企都有能力完美融合油電的動力輸出。

所以，綜合技術、成本、效率等多面的原因，未來的5-10年內，48V輕混技術可能會是混動汽車的大趨勢。

三缸發動機，48V最好的夥伴

接下來就是幫三缸發動機洗白的內容了。由於三缸發動機做功不連續，所以抖動、NVH差、低扭不足等缺點是三缸發動機的天生劣勢。但是相比於同排量的四缸機，三缸發動機有單缸容積大，熱損失小，體積小等優點，大缸徑適合小的缸徑衝程比，有利於實現高壓縮比米勒循環。

特別是如今，很多次車企在新發動機開發的過程中引入了「單缸最優」的概念，它的意思就是在開發過程中，優化單缸的容積、缸徑、活塞行程來調整面容比（燃燒室的面積和容積之比），再配合先進的噴油、進排氣等控制技術，來實現單缸燃燒最優和單缸結構最優的概念，不斷提升發動機的熱效率、排放、峰值扭矩和功率。

這種理念能讓部分主機廠大幅度減少發動機研發的費用：既然是單缸最優，那麼只需要在四缸發動機的基礎上，減少一個氣缸，既可衍生出三缸發動機，減少開發工作，實現開發費用1+1＜2的目的，通用的部件也可以減少後期的物料費用。

對於廠家來說，三缸發動機在實現更好的排放、油耗的同時，還可以降低一部分成本。此外，三缸發動機體積小、重量輕的優點更利於布置48V輕混系統，三缸機在起步和低速時抖動的缺點可以通過48V弱混系統中起步助力的介入而得到抑制，提升低速時整車的平順性。三缸發動機相對更加優異的油耗排放表現，也能彌補一部分48V輕混在節油效率上的劣勢。

當然三缸搭配PHEV也能夠獲得較好的油耗表現，但是48V弱混系統相比PHEV在成本上有著較大的優勢，這讓3缸發動機和48V系統的組合有更多的餘裕來優化整車的NVH表現，儘可能的減少三缸發動機對舒適性的影響，降低混動車價格的入門門檻。

寫在最後

總的來說，48V和3缸發動機處於一個相輔相成的關係，所以我認為在未來的一段時間裡，48V和三缸發動機的搭配會越來越多，它也可能是汽車在向新驅動形式過渡時最好的解決方案。

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