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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三缸机“禁造”吗？拆解一台被“暴虐”过的吉利缤瑞1.0TD发动机
文：懂车帝原创 高帅鹏
[懂车帝原创 产品] 时至岁末，各行各业都在进行着总结与盘点，回顾2019年的中国车市，除“电动化”之外，“三缸机”无疑是被提及次数较多的关键词之一。放眼当下的紧凑型车市场，三缸动力显然占据了半壁江山，不过相比几年前的毁誉参半，消费者似乎逐渐接受了奇数气缸的现实，从很多车型的销量表现就能看出。
但是细心观察不难发现，舆论对“三缸机”的质疑在不断升级和演变，“使用三年后还能与新车一样优秀吗？”这是目前消费者对三缸动力的主要质疑。对此，编辑亲历了一场吉利缤瑞车型的发动机拆解，一台经历了16万公里整车耐久测试+100小时全负荷台架试验的1.0TD三缸发动机，完全拆解后的零部件状态是否会现场“翻车”呢？想要了解的话请不要走开。（注：由于现场保密措施，本文实拍图片均由吉利官方提供）
吉利1.0TD发动机概况早在2016年，吉利就发布了这款代号为JLF-3G10TD的1.0TD三缸发动机，不过直到今年的四月和五月，搭载这款发动机的吉利缤瑞和缤越才陆续上市。作为亮点之一，这台1.0TD发动机的动力参数较为抢眼，无论在自主品牌行列还是合资品牌阵营，都可以算得上优秀的存在。
缤瑞1.0TD发动机涡轮增压器
位于发动机缸体水道上的第二节温器
当然，抢眼的动力参数背后一定是技术实力的支持，其中包括高压燃油直喷、进/排气门可变正时调节、小惯量涡轮增压器、二级压力可调可变排量机油泵、双节温器等等。同时，为了降低重量，这台1.0TD发动机使用了热虹吸式涡轮增压器散热方式，利用水路的结构设计以及高温向上、低温向下的液体流动原理，取消了专为涡轮增压设置的电子水泵，此种涡轮增压器散热形式在同级车型中并不多见。
缤瑞1.0TD发动机平衡轴机构，内部集成有机油泵
面对消费者普遍对“三缸机”抖动大、噪音高等质疑，吉利在这台发动机中也使用了诸多的技术加以缓解，贡献较大的要算被俗称为“三缸发动机定海神针”的平衡轴了。简单来说，平衡轴是一根自身配重并不平衡的转轴，按照与发动机抖动相位相抵消的安装位置，与曲轴采用齿轮啮合，在发动机运转时对不平衡的振动进行化解，有效抑制了三缸发动机的一阶振动。此外，还包括与发动机同寿命的湿式正时皮带、带双向扭转减振器的皮带轮、双质量飞轮等硬件配备。
吉利1.0TD发动机拆装试验背景为了尽可能的接近消费者的真实使用情况，这台即将被拆解的发动机已进行了16万公里的装车耐久试验，测试环境包括高温、高寒和高原路况，该测试在车企的新车路试环节中属于常规操作，如果以此使用强度放在普通消费者的用车环境而言，这台发动机相当于使用了8年的阶段。
缤瑞1.0TD发动机台架试验
可以看到被高温排气烧红的排气管
当然这仅是“暴虐”这台发动机的一部分，在完成了16万公里的耐久测试之后，这台1.0TD动力总成被拆解下来后，又被抬上了吉利汽车动力研究院的发动机测试台架，等待它的是100小时全速全负荷发动机耐久台架测试。
这项测试的关键词是“全速全负荷”，何为“全速全负荷”呢？简单来说，这个测试状态的发动机就像特种兵训练营的新兵，背后拖着一个沉重的轮胎进行全力的上山越野跑，此时无疑是严重透支体力且长时间持续的状态。当然这仅是类比，体现在发动机测试中，发动机转速需保持在6000转/分钟且带有负载输出的极限工况连续运转，此时排气管已是被高温排气烧红的状态。该项测试完成后，相当于普通用户行驶8万公里之后的发动机磨损。
拆解被“暴虐”后的吉利1.0TD发动机就像严格按照食客要求煎至5成熟且即将被食客切开的牛排，这台被“暴虐”后的1.0TD发动机也终于达到了吉利的拆解标准。我们都知道，一台发动机可以看作汽车的心脏，而活塞则可看作发动机的心脏，从工作环境来看，活塞也是整台发动机工作环境最为恶劣的一个部件。尽管这台1.0TD发动机的活塞头部存在一定的积碳，但整体情况并不严重，活塞裙部石墨涂层也未见明显磨损。老实说，目前的活塞状态很难想象已经进行了16万公里的“三高”测试和100小时的台架试验。同时，活塞的三道活塞环（2道气环、1道油环）转动自如，没有明显的卡顿。
老司机都知道，对于一台“卖过力气”的发动机而言，气缸垫往往会成为薄弱环节，密封性下降导致的机油与冷却液混合、蹿气等等，都会导致发动机的严重问题，轻则大修重则报废。从现场实物来看，这台1.0TD发动机的缸垫密封筋完整，密封胶用手摸上去也未见硬化和开裂。
对于直喷发动机而言，高压喷油器积碳是困扰很多老发动机的最大问题，积碳导致的喷油器堵塞、燃油雾化不良，会导致发动机爆震甚至动力减弱以及更严重的积碳。吉利这台1.0TD的高压喷油系统来自大陆集团，为五孔式设计，喷油压力可以达到200巴，这一喷油压力在同级直喷车型中来看并不算高。与活塞头部的情况接近，深入燃烧室部分的喷油器被一层薄薄的黑色积碳覆盖，但情况并不严重，核心部位的喷孔没有明显沉积物。
最后，从发动机缸体部分来开，其表面并未出现油污和油泥等情况，这也体现出这台发动机经历了高负荷的长时间运转后，没有发生油液渗漏的情况，包括在其他品牌车型中比较脆弱的气门室盖垫、正时前盖垫、前/后曲轴油封等部分。
总结就像人与人之间信任关系的建立，若了解了一个人，清楚他能够做出什么、做不出来什么，自然也就放心了。对于三缸发动机而言，我想道理同样如此。之所以人们对三缸机有着谈虎色变的反应，一方面源于三缸发动机在早期夏利、QQ时代不佳的使用表现所造成的心理阴影，另一方面，更多是对于新一代三缸发动机技术的不了解，尽管有着听起来很美的理论解读，但这并不能让消费者真正的“放心”。而此次吉利缤瑞1.0TD三缸发动机的暴力测试+拆解试验，似乎也正是让我们了解并信任这款三缸发动机的过程。尽管本次拆解结果让人满意，但我想这也仅是一次“官方大考”，缤瑞1.0TD车型从四月上市至今，累计销量接近3万辆，而3万车主不同的使用环境我想才是最大的考验。
