三缸机真有那么多问题吗？拆解吉利缤瑞200T发动机

吉利缤瑞

汽车诞生至今内燃机一直是其主要动力来源，近几年世界各国纷纷推出较为严苛的油耗与排放标准，各大主机厂也将旗下的内燃机进行升级迭代，开发出新的技术如缸内直喷、可变压缩比、分层燃烧、可变排量等，新技术的应用预示着内燃机小型化的趋势，于是三缸发动机也成为各大主机厂投入新技术研发与应用的动力平台。

说起三缸发动机，部分消费者对其是有抵触情绪的，那么消费者的抵触情绪在哪里呢？

简单总结为以下三点，一是普遍消费者认为的发动机抖动，二是发动机的耐久问题，因三缸是基数缸，在长时间使用环境下稳定性不如四缸或者其他偶数缸发动机，三是小排量三缸发动机在加速上动力不足。

近日钛媒体拆解了吉利缤瑞200T车型上搭载的1.0T三缸涡轮增压G-POWER200T发动机，对上述三个问题进行解析。

G-POWER200T发动机主要零部件

平衡轴三缸机的定海神针

要解决三缸机的抖动，首先要了解三缸机抖动的原因，先简单了解一下发动机是如何驱动汽车前进的，发动机内的气缸需要往复运动来做功（发动机做功也称为活塞运动），通过活塞下端的连杆上下运动带动曲轴的旋转运动，发动机做功后会产生往复惯性力和旋转惯性力，通过惯性带动气缸内的活塞与曲轴运动。

接下来我们从发动机的点火均匀性分析，4冲程发动机完成进气、压缩、做功、排气一个工作循环曲轴旋转720°，机械理论上想要曲轴不间断的受到活塞的推力，至少需要有4个活塞来往复运动，每个冲程的点火间隙正好在180°。

而三缸发动机只有3个气缸，曲轴旋转720°由于少一气缸，三缸发动机工作循环一圈只有四分之三带有动力，因此点火间隔设定为240°，另外四分之一动力靠飞轮带动。

三缸发动机运动过程

从机械原理上看三缸机由于往复力矩不平衡导致它不像四缸机那样对称运动，所以当它做工时产生的抖动不会被自身抵消掉，那么怎么解决三缸机抖动呢？

吉利工程师给G-POWER200T发动机配备了平衡轴，其利用齿轮转动方式进行工作，通过曲轴旋转带动平衡轴驱动齿轮，驱动平衡轴从动齿轮，在带动平衡轴运动的过程，简单的说就是一个装有偏心重块并随曲轴同步旋转的轴，利用偏心重块所产生的反相振动力，使发动机获得良好的平衡，降低发动机的振动。

吉利缤瑞搭载的平衡轴

实车体验吉利缤瑞200T车辆抖动情况，测试环节：方向盘放置硬币启动发动机后看硬币是否会被震倒。上文中说到的三缸机由于少一气缸配置用平衡轴来弥补发动机抖动，那么真实测试这台G-POWER200T发动机对抖动的控制真的符合标准吗？

我们将硬币水平立在方向盘上如下图所示，启动发动机后观察硬币并没有被发动机启动瞬间传递进入车厢的震动所影响，说明此时G-POWER200T发动机配备的平衡轴在曲轴转动后产生反向振动力有效抑制。

在怠速情况和深踩油门拉高转速增加发动机负载的情况硬币都没有被传入车厢内的震动所影响。

硬币测试发动机抖动

16万公里耐久测试

发动机可靠性是发动机质量的重要指标， 对此吉利工程师将缤瑞搭载的G-POWER200T发动机进行了16万公里发动机耐久度测试，将已经在多种路况下完成16万行驶公里的200T发动机装在发动机试验台架上，通过6000r/min的全速全功率工况连续运转100小时，由于发动机一直处于全功率下的高负荷作业，所以看到发动机排气系统一直处于高温状态（ 发动机台架1小时全速全负荷≈1000km整车高速路况）。

高负载测试下的排气系统

通过实际路况与高强度台架测试后经过系统计算其功率衰减为0.4％，扭矩性能衰减在0.8%，低于国家标准《GBT19055-2016汽车发动机可靠性试验标准》5%的要求，为了验证发动机内部的主要零部件磨碎程度，将其直喷系统、活塞环、涡轮增压器、汽缸垫和平衡轴等零部件全部拆解出来与新部件一一进行对比。

行驶16万公里的增压器和新出厂的发动机增压器对比，因为涡轮增压器长时间受高温与废气的影响，所以对增压器壳体耐热性要求非常高，从拍摄的照片对比看增压器无开裂、漏气、沉积物堆积现象，涡轮扇叶可以正常旋转。

16万公里的涡轮增压器

经过耐久测试后的高压直喷系统，重点检查喷嘴沉积物状态，如果喷嘴堵塞，会导致发动机运转不平稳产生抖动，严重的如果三个缸都堵塞，就无法启动运转。再来对比新老发动机直喷系统，喷孔处几乎没有沉积物，不影响车辆正常使用的燃油供给。

16万公里的燃油喷射系统

平衡轴由于长时间受到反作用力的影响对壳体的抗震性要求严苛，如果平衡轴损坏轻则影响发动机的振动和噪声水平，重则导致发动机异常抖动甚至整机损坏。

对比经过测试后与新平衡轴壳体表面无裂纹，减震齿轮无明显磨损痕迹，复合减振材料无裂纹和老化迹象。

耐久测试后的平衡轴

汽油机活塞环为三道环设计（2道气环、1道油环），由于活塞长时间做往复运动润滑不及时会导致活塞环损坏，从而影响燃烧室密封不严，引起烧机油，机油稀释，活塞漏气量大等问题影响发动机的性能，经过16万公里耐久试验后的活塞环与新活塞环对比无明显变形、拉伤和断裂的痕迹。

16万公里测试后的活塞环

气缸垫为缸体和缸盖重要的密封部件一旦失效会导致冲缸垫，使发动机润滑油及冷却液混合，影响发动机的润滑及冷却系统，导致发动机报废。对比耐久试验后与新汽缸垫，密封筋没有翘起和窜气的迹象。

试验场实际百公里加速测试

吉利缤瑞搭载的G-POWER200T发动机最大功率为100kW等于136PS，最大扭矩为205N·m，从账面数据看已经达到2.0自然吸气发动机的水平，能达到这一数据表现除了缤瑞搭载G-POWER系列发动机自身功率外也离不开盖瑞特（霍尼韦尔）第三代低惯量涡轮增压器,该款增压器的特点是涡轮介入快在1000rpm就开始介入，1500rpm时1.5秒之内即可到180N·m。

G-POWER200T发动机局部细节

上文提到的消费者对小排量三缸发动机在加速性能上的担忧。钛媒体在吉利汽车的测试场实地测试了这款1.0T三缸发动机在不同速度区间的加速表现。

首先测试D档模式下从30Km/h开始加速至100Km/h，转速表从1000rpm到15000rpm，此时可以感受到发动机有明显的扭矩输出，当转速接近2000rpm时车速已经到达100Km/h，随后再从100Km/h加速至120Km/h这个场景是日常在高速公路上最经常见到的超车时速，当时速到达120Km/h时发动机转速接近2500rpm，在中后段加速途中感觉到深踩油门后发动机继续保持加速状态，并没有出现消费者担忧的三缸机中后段加速无力的情况。

加速测试

随后又测试了在S档模式下的两端加速表现，从30Km/h开始加速至100Km/h，转速表从1200rpm开始至1800rpm左右，在从100Km/h加速至120Km/h，转速表接近3000rpm，两次对比可以明显感受在不同驾驶模式下发动机在加速上的动力回馈有不同。

S档下变速器降低更为积极可以给驾驶员提供更好的加速性，而D档则注重的还是燃油经济性降档并没有S档积极，但在这两种驾驶模型下体验三缸机初段加速与中后段加速没有感觉出小排量三缸发动机在加速上的动力不足的情况。

总结

通过对吉利缤瑞搭载的三缸发动机进行拆解后的零件对比与实际驾驶体验，可以看出三缸发动机在性能与耐久上都是按照厂家严格的技术指标进行研发与测试。

从吉利缤瑞2019年1至11月累计销量66883辆的数据分析，三缸发动机对于不同车型的销量也有不同的影响，对于本身就有良好口碑或者性价比较高的车型来说，三缸发动机的影响并不算大。

但是随着三缸发动机技术的日渐成熟，这项技术的应用正迎合着内燃机小型化的发展趋势，会被消费者逐渐了解和接受。（本文首发钛媒体，作者/姚圣祺，编辑/项欧）

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