四缸發動機的案例
發動機不平衡-三缸機VS四缸機
小結
總結一下，本文關于發動機的平衡著重分析了以下幾點：
發動機的核心機構是曲柄滑塊機構，我們將其帶來的不平衡分為往復不平衡和旋轉不平衡。
由于曲柄滑塊機構的天然特點，我們將往復不平衡分解為一階慣性力和二階慣性力。
不同的發動機型號不平衡特點并不一致，我們以直列三缸機和四缸機為例進行了探討。只能說各有優劣，在平衡方面，四缸機也并沒有必然的絕對優勢。
最后，本文已多次提及發動機的不平衡要和點火引起的扭振區別開，兩者不是一回事。三缸機從天然的不平衡角度看并沒有明顯比四缸機差，但是三缸機對比四缸機最主要的問題在于點火間隔角度大（240度VS180度），同轉速下三缸機的點火頻率要比四缸機小，由此帶來的扭振是最需要關注的問題。
來源：NVH攻城獅 作者：牛輝
展開 汽車大觀｜2021款福睿斯，為何堅持搭載三缸發動機？
在暫無新能源車型正式上市的情況下，繼續讓定位走量的2021款福睿斯等車型搭載三缸發動機，也就成了長安福特的“最優解”
不過，隨著“福特中國2.0”戰略的完成以及福特中國新能源轉型的加速，長安福特的雙積分壓力或將得到改善，屆時長安福特福睿斯和?？怂沟茸吡寇囆?，或許也將會新增四缸發動機版本。
案例：四缸汽油發動機
模擬四缸汽油發動機，對發動機性能進行分析，獲得充氣效率、扭矩，進排氣系統的壓力波動、進氣流量等。同時，對缸內溫度，可以使用詳細的缸內壁溫設定，將燃燒室劃分為九個區域；也可以使用內置的氣缸有限元溫度分析求解器進行壁溫計算。
四缸OHV發動機配氣機構
模擬四缸OHV發動機配氣系統，可以進行氣門升程、凸輪型線的靜態特性分析，彈簧顫振、閥門跳動、氣門挺柱的動力學分析等全方面的模擬。（圖示為凸輪型線、挺柱\氣門升程曲線圖、位移·速度·加速度的曲線圖）
技術升級+市場熱推 三缸發動機氣候漸成
“三缸發動機技術已經成熟，預計2025年三缸機市場份額將增至30%?！痹谟善囶^條主辦的“務實的突破——首屆小排量發動機發展高峰論壇”上，資深發動機技術專家，中國內燃機工業協會專家委員會委員賀燕銘如此表示?！靶∨帕吭鰤簩⒊蔀橹髁鳌?，是來自業界的普遍共識。
所謂三缸發動機是指排量集中在1.0L-1.5L之間的只有三個氣缸的發動機，與常用的四缸發動機相比，三缸發動機在降低自重和油耗上優勢明顯。隨著我國正式實施第四階段油耗法規標準，車企們發現，小排量渦輪增壓發動機無論在技術層面還是產品層面，都已經氣候漸成。
首先，是性能上的優勢明顯。資深發動機技術專家、中國內燃機工業協會專家委員會成員賀燕銘在《傳統能源動力在未來發展中的角色和發展趨勢》主題演講中明確指出：“從動力、NVH和未來前景等方面來看，三缸發動機的表現都要優于四缸發動機，消費者接受度是未來三缸發動機市場表現的唯一不確定因素?！?基于對發動機增壓、減缸、降排的趨勢預判，早在十年前就有車企持續強化研發投入，并最終實現三缸小排量渦輪增壓發動機與當下節能減排趨勢高度契合、與未來全面電氣化趨勢無縫銜接。
“在新能源化道路上，三缸小排量渦輪增壓發動機將是未來結合48V、HEV、PHEV長期過渡階段的最佳動力形式?！傲_蘭貝格全球合伙人方寅亮如此表示。
在產品層面，“小排量渦輪增壓發動機將成為汽車消費主流?！比珖擞密囀袌鲂畔⒙撓瘯貢L崔東樹援引數據稱，今年上半年國內汽車市場上，1.6L以下渦輪增壓發動機僅在SUV市場領域占比接近50%，轎車與MPV市場占比僅為20%左右；未來，隨著消費者對三缸發動機的接受程度不斷提升，1.6L以下渦輪增壓發動機車型銷量增長潛力巨大。
諸多三缸機的推出，令小排量發動機氣候漸成。數據顯示，目前，在中國車市上，寶馬、奔馳、福特、長安、上汽等，推出了40余款三缸機車型。
展開 【4月21日】奧動換電站爆炸；威馬充電后起火；上海賽車場改方艙；馬斯克百億競購推特；國軒吉利合作；寶馬i7首發；豐田四億造四缸機
07
拿出近四億美元造四缸機！豐田加速發展混動車型，網友：太豪橫了
網上車市 近日據海外媒體透露，豐田北美分公司表示將向美國四座工廠投資3.83億美元，用來生產新的四缸發動機，這些發動機將應用在搭載內燃機和混合動力的車型上，另外豐田還宣布將加大對新發動機的研發力度。此外豐田還表示，公司將投資2.22億美元，在阿拉巴馬州亨茨維爾（Huntsville）發動機工廠內增加一條四缸發動機的生產線，目前該工廠的發動機年產能為90萬臺，增加生產線后工廠的面積將擴大到11.4萬平方英尺（約1.06萬平方米）。密蘇里州特洛伊工廠和田納西州杰克遜的工廠分別將獲得1.09億美元和3600萬美元的投資。當前豐田在美國銷售的四缸發動機車型大多分為三種排量，分別為1.8升、2.0升和2.5升，除豐田GR86以外，該車使用的是來自斯巴魯的2.4升發動機。同時，豐田還在研制一系列全新的發動機，例如與雷克薩斯共同開發的氫動力發動機，將推動品牌向新能源時代升級轉型。
08
烏克蘭戰爭加劇供應鏈問題 歐洲3月新車銷售連續九個月下降
金融界 歐洲汽車制造商協會（ACEA）周三公布的數據顯示，歐洲3月新車注冊量同比下降18.8％，連續九個月下滑，因烏克蘭戰爭而加劇的供應鏈問題持續打擊該地區的汽車行業。
展開 三缸發動機降振技術研究
1.2 整機有限元建立
本文研究對象是三缸渦輪增壓式直列發動機，發動機結構與四缸發動機除缸數不同，其余皆相同。其缸徑、沖程、連桿長度、缸間距測量結果分別是75.5mm、81.84mm、131mm、82mm，如圖1。
本文只對在燃氣壓力激勵下的振動情況做出研究分析，建設的模型主要包含固定件和運動件。本文仿真分析是為了觀察整個三缸機的振動狀態，同時適用于計算機操作，簡化了局部的細微特征。整個機器由大約55 萬個三維實體單元組成的有限元模型以及大約100 萬個節點。由110 萬個實體單元和200 多萬個節點組成的曲軸系統，如圖2 所示。所用的車身安裝連接件也表現出較強的非線性，也可視為非線性阻尼/彈簧，圖3 顯示了一個支撐點的安裝方式，每個安裝點在三個方向上定義了一個連接器。每個方向的剛度和阻尼特性應通過實驗確定。
1.3 邊界條件和載荷
利用Ansys 軟件對整個機器模型的自由度進行了約簡，得到了一個方便的約簡模型。本文構造子結構的方式是簡化自由度，能有效分析結構的質量和剛度。當發動機受到激勵引起油盤振動時，發動機的傳動系統對多個對象進行動態分析，利用此振動作為邊界條件對油底殼進行頻率響應分析。在軟件中嵌入了發動機傳動系統的模型，這個模型不是本文的主題，所以不會過多地討論，基于此工況為發動機的極限轉速工況，穩態工況—轉速高達6000r/min。大部分油底殼振動通過螺栓從缸體傳遞到油底殼，只需要提取20個螺栓孔的加速度譜曲線即可。由螺栓的加速度頻譜曲線可以看出，在200Hz 時出現了一個峰值，原因是在6000r/min 的工況下，本文研究的三缸四沖程發動發動機點火激勵頻率為：
其中，n 為發動機轉速，N 為汽缸數。
缸外負荷的壓力數就是被稱為發動機負荷，通常是由試驗數據而來。
展開 潘多拉盒子被打開，一個“抖”字毀了三缸發動機
談機油色變，談三缸發動機不敢買。
某消費者進一寶馬4S店，為了那所謂能開上豪華車，準備買一寶馬X1。詢價、砍價、貸款一系列流程問下來累的夠嗆，等快要提車呀，銷售猛地一句話，搭載三缸發動機。
什么三缸發動機，還有三缸發動機，什么鬼？一番了解下，缺少了一個缸的發動機。在它腦海中，汽車發動機怎么也得四缸。網上都說，三缸發動機抖，而且用不住。
事實上，在百年汽車工業史中，三缸發動機曾出現過，但又被斃掉了。
所以，后來我們見到的大多是偶數缸發動機，例如4缸、6缸、8缸、12缸等。而平時所見到的摩托車、拖拉機是單缸的。但是，三缸機誰也不熟悉、不了解。而自汽車進入中國后，哪有什么三缸機。
三缸機也就是近兩年的產物。寶馬搭載三缸機發揚光大，福特、別克等沖在前面。寶馬搭載車型有1系、X1等。后來好多消費者買了，但是確實是抖、震動大、噪音大，關鍵油耗也還高，銷量蹭蹭下滑。
所以，后來寶馬把三缸生產線就賣了。但是三缸機怪風早已刮起來了，國產車也開始跟風，開始大量宣傳。三缸機成本低、油耗低，關鍵動力還很強。
其實這些并不可信，三缸機先天缺陷（有違背力學、設計等定律）注定讓其夭折。
福特、別克這都是搭載三缸機的合資品牌大戶，現在看它們產品銷量，都不忍直視。福特翼博2018年4月銷售1703輛，其中1.0T三缸銷售3輛，而同樣1.5L三缸銷售1695輛。不可思議的是，1.0T馬力是125，1.5L卻是120馬力。
此外，國產車跟風造三缸原因是為了節能減排。國家規定，2020年汽車平均排放量要從現在的6.9升/百公里下降到5升/百公里。如果主機廠不能達到排放標準，將來生產許可證或可用產能都會受到很大的影響。
所以，生產三缸機是沒有辦法的辦法。但現在國產品牌連四缸都造不好，還敢指望出成本低，馬力大又可靠的三缸機？
展開 四缸機電腦板故障判斷
那就是發現有兩缸噴油正常，另外兩缸噴油不正常，是噴油驅動管T781、T783其中一只損壞。如果四個缸都不正常，基本可以判斷為激勵管T782和IC104集成塊有問題。噴油驅動管的型號是D970，具體參數是達林頓大功率三極管耐壓120V、電流8A、功率50W，可供同等參數任何型號代用。
最后需要說明一下，在多數尼桑車系電腦板中都有解碼用的發光管，在起動發動機時，發光二極管由亮變滅，發動機停止運轉時，發光管又恢復到亮的狀態，而該型號電腦板在起動時由亮變滅后，即使停機也始終保持在滅的狀態，只有關閉點火開關再重新打開才會重新亮起。請不要誤認為電腦板有故障。另外，由于該車是雙點火線圈，當點火模塊中一組點火損壞時，只有一組點火仍可繼續使用。但是，如果因為與電腦20#腳相關聯的那一組點火出現故障，會產生有一組點火而不噴油的現象，往往很多修理工找不出毛病所在，這時只要把兩個點火線圈的負極接線對調即可解決，當然最好是更換點火模塊。
展開 三缸發動機平衡問題、技術措施及解決案例
表1.1 三缸機與四缸機優缺點對比
2.三缸發動機與四缸工作原理
圖2.1 三缸機工作原理圖
圖2.2 四缸機工作原理圖
我們知道發動機一般都是“四沖程”，所謂的四沖程，也就是說每個氣缸在工作時會有“進氣、壓縮、做功、排氣”這四個行程，每個行程對應曲軸轉動180°，4個沖程加起來就是720°，也就是兩圈，這是每個氣缸的工作周期。而工作周期中，只有半圈也就是180°發動機是做功狀態，其余一圈半（540°）基本都是靠著慣性在轉動，勢必會影響動力的持續性和舒適性。就好像我們騎自行車時只有一個腳可以使勁，而且每蹬一次中間還得休息一圈，然后再蹬一次，這樣跑起來肯定很不舒服，而采用單缸發動機的摩托車看上去也非常吵鬧。
對于三缸發動機而言，在720°的工作周期中，三個氣缸的做功過程只是占用了540°，還有180°的空當沒有做功，勢必造成動力的短暫缺失，而且并不對稱的活塞運動也會導致振動的提升。所以三缸發動機的“振動、噪聲”才會非常突出，而且動力性能也相對較差，才會被逐漸淘汰
3.三缸發動機平衡問題
3.1單缸發動機運動
圖3.1 單缸發動機圖
發動機的核心是曲柄連桿結構，動能由活塞的往復式運動轉換為曲柄的旋轉運動。而此曲柄連桿機構就是發動機不平衡的所有來源。
展開 四缸發動機型號 ￥5
包括活塞、曲軸、連桿、連桿蓋、活塞環、活塞銷等部件。
最終組裝.stp
福特現身說法，三缸機防抖其實是黑科技
2018年四舍五入一下就要走完了，時間也距離2020年越來越近，眾多車企也都回憶起，那被嚴苛的排放法規所支配的恐懼。并且，有些城市表示，2020年太遠，只爭朝夕，嚴苛法規提前就執行。
就像學生的考前復習效率一樣，車企也希望能夠在燃油車這方面，將內燃機的潛力再深挖壓榨一下。于是乎，諸多車企都將注意力放到了三缸發動機上，這也是搭載三缸發動機的車型在最近仿佛雨后春筍一般出現的原因之一。
三缸不“三缸”
最近幾年，三缸發動機仿佛又被注入了新的活力，不僅搭載在許多汽車品牌的車型上，而且還在國際大賽中頻頻現身。究其原因，很大程度上是因為排放法規的“督促”，以及追求更高的熱效率。
缺少一個缸，不代表三缸發動機廉價，畢竟不是所有人都能用一把皮尺就做出來一款發動機的。哪怕只是一個缸的差距，僅僅只是各種參數（如點火提前角、噴油時刻與噴油量等）的重新標定，就會耗費主機廠大量的時間與精力。后續在抖動、噪音方面問題的改善，也是一項巨大的工程。而且現在甚至可以說，有些三缸發動機的研發成本，都已經超過四缸發動機了。三缸發動機在某些方面確實不如四缸發動機，但是在行業大勢的情況下，三缸發動機的普及已成必然。
微于身、長于技
2012年誕生了一款集眾多技術于一身的福特1.0T三缸發動機，在同年即奪得了當年的國際年度發動機大獎中1.0L以下組別的榜首，并在隨后的數年之中共獲得八項國際年度發動機大獎獎項。有人都曾戲說，“四缸減為三缸的壞風氣”就是福特的這款發動機帶起來的。
對數據比較敏感的人，會發現以福特1.0T為首的三缸發動機，其實在參數上并不比四缸發動機差，甚至猶有過之。而且在油耗方面的優勢，讓人無法忽視。
展開 汽車工藝傳奇高爾夫成長史（上）
動力方面，第三代高爾夫提供1.4升、1.6升和1.8升三款四缸自然吸氣汽油發動機，以及三種不同動力的1.9升柴油發動機可選。匹配4速和5速手動變速箱以及4速自動變速箱。
雖然此時兩廂掀背小車的競爭已越發激烈，但第三代高爾夫依然銷售了近500萬臺，在市場中獨樹一幟，體現出了極為強大的競爭力。
第三代高爾夫VR6和GTI
第三代高爾夫家族中最大的亮點就是VR6車型，為了讓體型龐大的6缸發動機順利塞入嬌小的高爾夫中，大眾工程師煞費苦心研發了小夾角的VR6發動機。
這款發動機排量2.8升，自然吸氣，最大功率174馬力，最大扭矩235?！っ?，使高爾夫VR6車型在7.6秒內便可由零加速至100公里/小時，最高時速可達240公里/小時。
之后，高爾夫VR6車型將發動機排量增加至2.9升，最大功率和最大扭矩也分別提升為190馬力和245牛·米，性能更加強悍。
在高爾夫VR6光芒的照耀下，第三代高爾夫GTI顯得有些落寞，甚至連經典的紅邊進氣格柵都沒有出現，這使得第三代高爾夫GTI與普通版高爾夫的區別更小了。
雖然相比第二代GTI，新的GTI在動力方面又有所提升，但和力撥山兮的VR6相比，它就是一只“小綿羊”。采用一臺2.0升四缸自然吸氣發動機，最大功率116馬力，最大扭矩166?！っ祝?-100公里加速時間9.9秒，最高時速210公里/小時。
這樣的GTI當然不能滿足性能車迷的需求，大眾自己也覺得第三代GTI太過溫柔，所以在后期推出了GTI 16V車型。同樣是2.0升發動機，氣門的增多使最大功率提升為150馬力，最大扭矩增至180牛·米，0-100公里/小時加速時間縮短為8.1秒，最高時速225公里/小時。雖然性能提升不大，但總算是為“GTI”這個名號挽回了一點顏面。
第三代高爾夫衍生車型
首先當然要說敞篷車型了，在第二代中斷檔的敞篷車型，在這一代又回歸了。
展開 i4發動機，4缸發動機 ￥5
i4發動機，4缸發動機Rod.SLDPRT
國產汽車零部件發展到底怎樣？
在大排量的V8、12發動機上，如果關閉一半的氣缸，整個發動機起碼都是四缸發動機，因為缸數依舊很多，氣缸之間依舊能相互抵消沖量，減小諧振，但對直列四缸、V6發動機來說，如果關閉一半的氣缸就會變成兩缸、三缸，這樣氣缸之間不能抵消沖量，就會產生較大的諧振，怎樣平衡諧振，讓發動機更安靜穩定的運行時低缸數發動機實現可變氣缸的重要難點。
革命尚未成功，同志仍需努力
德國的博世、美國的德爾福、日本的電裝幾乎壟斷了國內所有的電噴系統市場份額，博世的市場份額一度超過 60%。
從自主品牌(也稱中國品牌)、合資品牌，甚至連商用車、柴油車都在使用上述三個集團的電噴系統，每賣出一輛車，供應商便可以有千元左右的利潤。
而日韓汽車企業特別在意控制整個上下游產業鏈，既可以規避非體系供應商供貨不足引起的停產問題，還可以建立自己的標準體系。
豐田集團下的日本電裝、愛信精機、豐田自動織機三家公司主營的就是各種汽車零部件，豐田自己的體系就形成了一個閉環，也就是說不需要其他歐美供應商，豐田就可以獨立完成車輛大多數部件的生產和制造，核心零部件的技術始終掌握在自己手里。
由于國外的零部件巨頭在技術上領先，在國內本土企業沒有突破技術壁壘之前，采取高額的定價你也必須接受。
德國博世集團 2016 年在中國地區收入 915 億元人民幣，貢獻了亞太市場 60% 的銷售額，以及全球銷售額的 17%，國內 CVT 變速器使用的鋼帶更是 8 成來自博世供應。
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